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高速公路监控系统的设计与应用雷惠明

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摘要：随着计算机、网络以及传输技术的飞速发展，监控系统被广泛的应用在各行各业，高速公路监控系统就是一个典型的监控系统。本文分析了高速公路监控系统的目标和作用后，明确了监控系统的一般构成，进而研究了高速公路监控系统的四种模式，系统地分析了高速公路监控系统建设问题。

关键词：高速公路；监控系统；实现技术

引言

相比一般公路，高速公路具有线路好、设计标准高、交通量大、行车速度快等特点，但在交通流量大、天气恶劣的情况下，极其容易发生交通事故和阻塞，因此在一些车流量大的高速公路上全程部署监控系统就非常必要。这些监控系统可实施交通流量和交通运行的监控；对重点区域进行气象检测；对重点路段实施交通适时控制；及时发现各种异常情况并采取相应的应急措施，确保高速公路能高速、安全、经济地提供服务。

1研究背景及其意义

随着我国经济的高速发展，高速公路作为一个国家的经济和社会发展的重要基础设施，已经成为公路交通现代化的重要标志。如何高效、科学的进行公路管理是高速公路管理部门面前的重要课题。传统的高速公路监控系统主要是对收费站、服务区、隧道、桥梁等设施的通行车辆进行实时监控。目前国内外的道路运输是有非常严格的监控系统，通过在各类环境中安装大量的监控摄像机，配合其他辅助设备，以避免道路意外的发生。但现有的视频监控系统面临着巨大的挑战。摄像机需要大量的监视器来显示监控的画面，而监控中心可以安装的监视器是很有限的，所以只能通过监控软件轮换画面来监控所有的场景。同时，根据IMS的一项研究，在传统的闭路电视监控模式下，监控人员需要观察的视频图像太多，远远超出了人的接受能力，降低实际监控效果。实验结果表明，在22min后凝视视频图像的人将超过95%的在视频图像中的信息视而不见，因此，也为人的专注力带来了挑战。一方面，当某个事件发生时，如果想快速准确地在视频中的海量存储中有哪些信誉好的足球投注网站视频，这是一件非常耗时间时和繁琐的事情，另一方面，专注力的不足将导致突发事件不能够被及时得到发现和处理。

2我国高速公路监控系统发展现状

目前我国的高速公路正在大量建设。一方面，为了应对交通运输中可能出现的各种状况，及时获得准确的信息，我国高速公路也对监控系统建设进行了全面的完善工作。另一方面，由于我国区域经济发展不平衡，地理环境复杂，监控网络布设密度相对较低，与发达国家相比在监控系统研究方面起步较晚。因此我国的高速公路通信监控系统发展空间巨大，仍有待于进一步的完善。

3系统方案

高速公路监控系统（无论是道路监控系统、还是收费监控系统）的构成可划分为前端摄像机、传输链路、监控室控制/显示设备三大部分。前端摄像机主要包括道路沿线摄像机、隧道洞口摄像机、隧道洞内摄像机以及收费监控系统中的收费亭摄像机、收费车道摄像机、收费广场摄像机等。根据前端摄像机性能特点的不同可分为遥控式摄像机、固定式摄像机。遥控式摄像机包括道路沿线摄像机、隧道洞口摄像机、收费广场摄像机，固定式摄像机包括隧道洞内摄像机、收费亭摄像机，收费车道摄像机。传输链路主要是以点对点的方式进行传输，根据传输距离的远近具体的传输介质依次选择单模光纤、多模光纤或同轴电缆。在选用光缆后，还需选择与之相匹配的光端机。监控室控制设备基本包括视频控制矩阵、监视器、时滞录像机、投影设备、视频分配器、多画面分割器等。前端摄像机、收费站管理所、收费站管理所及高速公路监控分中心之间图像传输采用光端机。原因是沿路的光纤资源充足，并且对干道交通状况视频要求图像质量高和实时性好，尤其违章车辆的图像抓拍更是如此，如果压缩图像通过网络传输很难达到要求。收费亭摄像机与收费站管理所距离比较近，可以使用同轴电缆或者多模光端机传输。有些光端机还可实现对车道和收费亭视频、声音同步监控。对远距离的立交、高速干道图像使用单模光端机，目前最大传输距离达120公里。费站管理所图像上传至高速公路监控分中心可以使用点对点的光端机或者数字节点光端机，把收费站管理所的矩阵输出选择几路图像上传至高速公路监控分中心。通过监控分中心矩阵联网控制能监控高速公路各收费站及沿路的所有图像。省监控中心一般设在与各高速公路距离都比较远的城市里，以光端机设备传输视频信号已经不太现实，图像及数据传输只能利用光纤来完成。数字视频编解码器便成为传输音频、视频、控制信号的首选。充分利用高速公路本身SDH网络的优势，把图像压缩通过网络传输成为不错的选择。视频监视系统实现省监控中心与下级的各高速公路监控分中心、收费站管理所多级联网控制。联网控制方式有硬件联网和软件联网方式两种，软件联网是通过各管理监控中心计算机联网，由计算机软件操作管理矩阵主机来达到联网控制要求。

4高速公路监控系统的应用分析

4.1收费站监控系统的应用

当前很多的高速公路中，资本的筹集是通过贷款来实现