節(jié)日安防：高速公路視頻監(jiān)控技術(shù)解析

    我國(guó)的高速公路發(fā)展十分迅速，監(jiān)控產(chǎn)品更新?lián)Q代也比較迅速，現(xiàn)有高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)并存，在提升高速公路監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平的同時(shí)，也需充分考慮現(xiàn)有模擬監(jiān)控系統(tǒng)的存在。在一些使用模擬監(jiān)控系統(tǒng)的高速公路升級(jí)改造過程中，不可能將現(xiàn)有系統(tǒng)全部淘汰，這樣將造成投資很大浪費(fèi)。如何將診-系統(tǒng)有益的兼容進(jìn)來，并兼顧現(xiàn)在新興的技術(shù)功能應(yīng)用，將是考驗(yàn)一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)秀與否的標(biāo)準(zhǔn)。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，和我國(guó)經(jīng)濟(jì)對(duì)交通的快速需求，高速公路的建設(shè)也以前所未有的速度發(fā)展。截至去年，高速公路總里程已經(jīng)位居世界第二。伴隨著高速公路的建設(shè)，高速公路運(yùn)營(yíng)管理成為亟待解決的問題。由于運(yùn)營(yíng)管理者需要對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)路況實(shí)時(shí)、全面地了解和掌控，所以高速公路全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨之應(yīng)運(yùn)而生。

    高速公路監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)分析

    近年來，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地提出更新更高的需求。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)方面的產(chǎn)品不斷推陳出新，如由前幾年的480線到現(xiàn)在600線，又如從傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)演變?yōu)楝F(xiàn)在的數(shù)字高清百萬像素?cái)z像機(jī)，控制系統(tǒng)也由單一的管理模式演變到現(xiàn)在的視頻聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理模式。

    一、高速公路數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析

    在現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代，要充分考慮高速公路發(fā)展的現(xiàn)狀，為高速公路監(jiān)控行業(yè)量身定做一套數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)不但具有現(xiàn)今許多優(yōu)秀的監(jiān)控技術(shù)，而且還可以完美兼容模擬矩陣監(jiān)控系統(tǒng)。

    二、淺析高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路機(jī)電系統(tǒng)工程中的一部分，在高速公路管理中發(fā)揮著不可替代的作用，在車流量大、車速快的高速公路上部署監(jiān)控系統(tǒng)成了高速公路現(xiàn)代管理的一個(gè)重要手段。“十一五”期間，國(guó)家印發(fā)了《2006-2020年國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》，交通部根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略確定了交通信息化發(fā)展方向，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)信息化建設(shè)提出了更高的要求，在診-有高速公路視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上，采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻傳輸設(shè)備實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信號(hào)傳輸。并設(shè)立省級(jí)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心，對(duì)省內(nèi)所有的高速公路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度，并與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、綜合應(yīng)急指揮調(diào)度平臺(tái)、呼叫中心等數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合，當(dāng)發(fā)現(xiàn)各種異常情況能與其他信息系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，快速有效地采取應(yīng)急救援預(yù)案，提升運(yùn)營(yíng)管理整體水平。

    三、淺議高速公路區(qū)間測(cè)速系統(tǒng)

    區(qū)間測(cè)速系統(tǒng)是基于先進(jìn)的車輛抓拍技術(shù)、車輛牌照自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)的一種新型的超速違法取證系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過計(jì)算車輛通過路段平均速度的方式來判斷是否超速，有效解決了單點(diǎn)測(cè)速的易躲避性，更有效地控制超速與減少超速等違法行為的發(fā)生。

    通過安裝在高速公路上的車輛自動(dòng)抓拍系統(tǒng)，連續(xù)不斷地捕獲車輛圖片、識(shí)別和記錄多個(gè)斷面上實(shí)時(shí)通過的車輛信息，包括車輛號(hào)牌、通過時(shí)間、車輛全景圖片、各斷面點(diǎn)速度等，將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)(有線或無線)上傳至中心處理平臺(tái)，比對(duì)同一車輛在同方向兩個(gè)斷面的通行時(shí)間，再根據(jù)兩個(gè)斷面間的距離來計(jì)算該車輛通過此路段的平均速度，最后根據(jù)平均速度判斷是否超速。如存在超速行為則自動(dòng)將違章車輛的數(shù)據(jù)及圖片等相關(guān)信息通過后臺(tái)管理平臺(tái)進(jìn)行聲光報(bào)警，并可根據(jù)需要以短信的形式發(fā)送給附近和現(xiàn)場(chǎng)的值勤交警，或?qū)⑿畔�發(fā)布在高速公路顯示屏上，以對(duì)違章車輛進(jìn)行及時(shí)告知和警示更多的車輛。系統(tǒng)處理得到的所有違章車輛及相關(guān)圖片將作為違章信息源提供給違章系統(tǒng)作進(jìn)一步處理。

    高速公路檢測(cè)智能分析系統(tǒng)

    傳統(tǒng)監(jiān)控中心的功能只能通過監(jiān)視器實(shí)時(shí)、直觀地再現(xiàn)很少部分道路和收費(fèi)站廣場(chǎng)的實(shí)況，監(jiān)控人員通過對(duì)監(jiān)視器圖像的人工監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常情況人工報(bào)警，提出事件處理和實(shí)施救援的建議措施，完全屬于事后決策。這種監(jiān)控方式對(duì)突發(fā)性較強(qiáng)的交通異常事件無法預(yù)測(cè)，很容易造成二次事故，如大規(guī)模的追尾等。

    為了提高高速公路的服務(wù)水平，盡可能地避免更大的生命財(cái)產(chǎn)損失，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出交通異常事件，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，為突發(fā)事件處理和緊急救援贏得寶貴的時(shí)間，引入了交通事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)(見圖1)，檢測(cè)道路交通流量、事故、異常行車狀況、灑落物等。在交通事件智能檢測(cè)器(見圖2)上內(nèi)置基于視頻分析的事件處理算法，通過道路沿線的攝像機(jī)圖像進(jìn)行分析，根據(jù)圖像處理算法產(chǎn)生事件告警。該算法軟件對(duì)圖像對(duì)比度和色彩飽和度的要求不高，可以適用于白天、夜晚、雨、雪、霧等天氣，能對(duì)高速公路上發(fā)生的各種交通事件進(jìn)行檢測(cè)，并且伴有聲光告警信號(hào)提示監(jiān)控值班員。

    一、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備

    監(jiān)控系統(tǒng)基本上可劃分為前端攝像機(jī)、傳輸鏈路、監(jiān)控室控制/顯示設(shè)備三大部分。

    監(jiān)控?cái)z像子系統(tǒng)：在道路沿線配置攝像機(jī)，監(jiān)測(cè)范圍為高速公路上的車輛通行情況和路面狀況。

    傳輸子系統(tǒng)：傳輸系統(tǒng)將攝像機(jī)采集的模擬圖像無壓縮的回傳到監(jiān)控中心。

    監(jiān)控中心子系統(tǒng)：在監(jiān)控中心配置顯示和控制設(shè)備，可以方便的控制前端攝像機(jī)，并在顯示設(shè)備上切換顯示需要調(diào)用的圖像。

    二、系統(tǒng)主要功能

    物體移動(dòng)監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)用戶定義區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)。可顯示場(chǎng)景中移動(dòng)物體的移動(dòng)軌跡，對(duì)于移動(dòng)速度異常的目標(biāo)產(chǎn)生報(bào)警。

    物體滯留監(jiān)測(cè)：跟蹤滯留在固定位置超過用戶設(shè)定時(shí)間的車輛或其他目標(biāo)。用于監(jiān)測(cè)被遺棄的物體、違規(guī)停車等。

    突然出現(xiàn)監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)突然闖入用戶定義區(qū)域的任何目標(biāo)。適用于高速公路重點(diǎn)位置的監(jiān)測(cè)。

    移動(dòng)路徑監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)從一個(gè)區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)區(qū)域的移動(dòng)物體。用于監(jiān)測(cè)車輛違章轉(zhuǎn)向、掉頭或其他違規(guī)越境行為。

    定向移動(dòng)監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)行進(jìn)方向錯(cuò)誤的車輛或朝禁區(qū)邊界移動(dòng)的入侵者。

    移動(dòng)速度監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中物體的移動(dòng)速度。用于監(jiān)測(cè)車輛超速等。

    物體徘徊監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中物體徘徊逗留的時(shí)間。用于監(jiān)測(cè)敏感場(chǎng)所的可疑行跡。

    車輛統(tǒng)計(jì)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)視頻圖像中的車輛，應(yīng)用于道路車流、停車場(chǎng)等場(chǎng)所的車輛統(tǒng)計(jì)。