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摘要：現(xiàn)代化公路網(wǎng)在不斷的發(fā)展擴(kuò)張，同時(shí)需要配備完善現(xiàn)代的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)代化高速公路建設(shè)而言，提高圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信等系統(tǒng)的應(yīng)用管理，已成為其中不可或缺的組成部分。文章先從其必要性入手，進(jìn)而研究了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的四種模式，系統(tǒng)地分析了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)問題。

據(jù)2005年政府公布的高速公路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，我國正加快國家高速公路網(wǎng)主骨架建設(shè)，計(jì)劃到2020年基本建成國家高速公路網(wǎng)，屆時(shí)，全國高速公路通車總里程將達(dá)到10萬公里。在此宏觀背景下，我國高速公路機(jī)電系統(tǒng)也不斷得以完善，尤其對(duì)現(xiàn)代化高速公路建設(shè)而言，提高圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信等系統(tǒng)的應(yīng)用管理，已成為其中不可或缺的組成部分。

一、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求及新技術(shù)應(yīng)用

（一）高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求

和閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)相比，高速公路所設(shè)置的監(jiān)控點(diǎn)較為分散，特別是前端監(jiān)控設(shè)備，其往往分布在高速公路長距離沿線上，且所處環(huán)境較為復(fù)雜。因而前端設(shè)備對(duì)野外惡劣環(huán)境的適應(yīng)性要求甚高，加之視頻傳輸距離較遠(yuǎn)，設(shè)備對(duì)傳輸質(zhì)量又提出同樣高的要求。如此一來，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)則必須解決設(shè)備的技術(shù)條件和信號(hào)傳輸此兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在多種傳輸和管理方式中，光線是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的首先傳輸介質(zhì)，光纖傳輸?shù)膽?yīng)用最為常見，且據(jù)當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，各個(gè)站點(diǎn)的信息匯總后需向異地的總控中心進(jìn)行傳輸。

在監(jiān)控規(guī)模不斷擴(kuò)大、道路沿線監(jiān)控日益增加的形勢(shì)下，現(xiàn)代化的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備幾大基本特性：易使用，即在監(jiān)控規(guī)模增加時(shí)，系統(tǒng)仍能方便、快捷地使用；可靠性，即在應(yīng)對(duì)公共應(yīng)急事件時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠可靠、快速地調(diào)閱當(dāng)時(shí)歷史圖像；可管理性，即在應(yīng)對(duì)規(guī)模監(jiān)控時(shí)需能快速、方便地管理所有監(jiān)控設(shè)備，在支持分級(jí)分域管理時(shí)，則能對(duì)區(qū)域監(jiān)控中心和路段中心等不同監(jiān)控需求做出滿足；可擴(kuò)展性，即運(yùn)用開放架構(gòu)，支持監(jiān)控系統(tǒng)按需擴(kuò)展；業(yè)務(wù)融合，即實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和高速公路其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的有效融合；與上層應(yīng)用聯(lián)動(dòng)，即當(dāng)安全事件發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)迅速與各種報(bào)警系統(tǒng)形成聯(lián)動(dòng)。

（二）新技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

從建設(shè)之初至今，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)歷了從無到有、從小到大、從簡單到復(fù)雜的發(fā)展階段，有些早期監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備因陷入老化而不得不維護(hù)升級(jí)甚至更新?lián)Q代。

1．節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)。節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)又被稱作總線型數(shù)字光端機(jī)、鏈路式數(shù)字光端機(jī)。利用電信中常用的分插復(fù)用技術(shù)（ADM）和時(shí)分復(fù)技術(shù)（TDM），節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)不僅能節(jié)省光纖資源、延長傳輸距離等，還可通過全程數(shù)字非壓縮視頻傳輸?shù)姆绞?，獲取高質(zhì)量的視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)與數(shù)字非壓縮點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸圖像達(dá)到完全一致。

2．H3CiVSIP智能監(jiān)控系統(tǒng)?；贗P數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字圖像處理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)所需，H3C推出基于NGN架構(gòu)的iVSIP智能監(jiān)控系統(tǒng)，并引入控制信令的IP通信概念，把傳統(tǒng)監(jiān)控的簡單連接方式提升至IP通信方式。iVSIP智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮作用的過程，包括IP網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控前端、流媒體交換、圖像存儲(chǔ)、用戶訪問等，具備圖像清晰、畫面流暢、實(shí)時(shí)傳遞等優(yōu)勢(shì)。

二、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要模式

（一）高速公路監(jiān)控級(jí)別

當(dāng)前，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)已由傳統(tǒng)模擬化、本地化的監(jiān)控方式，升級(jí)為多級(jí)聯(lián)網(wǎng)、模擬化加數(shù)字化的監(jiān)控形式，高速公路項(xiàng)目中對(duì)視頻信號(hào)實(shí)施的監(jiān)管途徑也逐漸演變，并且由上而下地分層向系統(tǒng)化、數(shù)字化、科學(xué)化方向發(fā)展。

1．收費(fèi)站點(diǎn)。各個(gè)收費(fèi)站均需有效監(jiān)控本地視頻信號(hào)。在收費(fèi)站點(diǎn)轄區(qū)內(nèi)，每個(gè)攝影機(jī)信號(hào)全部引入本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，收費(fèi)站對(duì)本地所有圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

2．監(jiān)控分中心。常規(guī)狀態(tài)下，每條高速公路設(shè)置有1個(gè)路段監(jiān)控分中心，并對(duì)某一路段加以監(jiān)管。根據(jù)路段監(jiān)控分中心的具體要求，各收費(fèi)站圖像選擇性地上傳，針對(duì)路段中各收費(fèi)站上傳的圖像，路段監(jiān)控中心進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

3．監(jiān)控中心。根據(jù)地域差別，多條高速公路通暢劃分為若干個(gè)片區(qū)，并實(shí)施統(tǒng)一管理。劃分出來的每個(gè)片區(qū)都對(duì)應(yīng)某一區(qū)域內(nèi)相連的幾條高速公路，按照片區(qū)監(jiān)控中心的要求，這幾條高速公路的監(jiān)控分中心上傳相應(yīng)的圖像，隨即由片區(qū)監(jiān)控中心對(duì)這些圖像統(tǒng)一監(jiān)控和管理。同時(shí)在實(shí)際操作中，有些地區(qū)不存在此級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控分中心的信號(hào)直接傳至交通部門管理中心。

4．交通部門管理中心。各地區(qū)高速公路管理局需對(duì)轄區(qū)內(nèi)高速公路實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)管和調(diào)度。各個(gè)片區(qū)監(jiān)控中心將站點(diǎn)內(nèi)視頻信號(hào)有選擇地傳輸?shù)绞屑?jí)交通管理中心，市級(jí)交管中心對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

（二）高速公路監(jiān)控系統(tǒng)四種模式

在信息化技術(shù)條件下，收費(fèi)站、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心、交管中心之間采取聯(lián)網(wǎng)分級(jí)控制，控制信號(hào)以逐級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)的形式轉(zhuǎn)發(fā)至須控制的設(shè)備。目前，這四個(gè)級(jí)別監(jiān)控形式的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：

1．站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。此級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)主要是收費(fèi)站或隧道監(jiān)控系統(tǒng)，通過采集和管理本地收費(fèi)亭、收費(fèi)車道、收費(fèi)廣場或隧道的視頻和音頻信號(hào)實(shí)施監(jiān)視、監(jiān)聽和管理，并對(duì)各個(gè)收費(fèi)點(diǎn)視頻信號(hào)進(jìn)行控制。依據(jù)傳輸效果和傳輸成本的要求，此系統(tǒng)監(jiān)控過程由光端機(jī)完成從收費(fèi)亭、收費(fèi)車道、收費(fèi)廣場至收費(fèi)站之間的視頻信號(hào)傳輸，同時(shí)考慮光線資源，如果資源充足，最宜選擇圖像質(zhì)量高、實(shí)時(shí)性好、成本較低的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)非壓縮視頻光端機(jī)傳輸。

2．自收費(fèi)站至路段監(jiān)控分中心監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)不同實(shí)際情況，自收費(fèi)站到路段監(jiān)控分中心的音頻、視頻、控制信號(hào)主要通過三種方式傳輸，即全數(shù)字點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)、環(huán)網(wǎng)光端機(jī)、多E1數(shù)字編解碼器。采用全數(shù)字點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)是指在站級(jí)收費(fèi)站與監(jiān)控分中心之間建立級(jí)聯(lián)矩陣系統(tǒng)，有選擇地把各個(gè)站級(jí)收費(fèi)站的幾路圖像上傳至監(jiān)控分中心，站級(jí)收費(fèi)站與監(jiān)控分中心均可控制前段監(jiān)控點(diǎn)，而監(jiān)控分中心具有優(yōu)先權(quán)；采用環(huán)網(wǎng)光端機(jī)是指借助于一顆光纖，上傳所有收費(fèi)站的視頻圖像，以節(jié)省光纖資源和工程量，但此種方式須使用壓縮技術(shù)或非壓縮的粗波分復(fù)用技術(shù)，工程總造價(jià)較高；采用多E1數(shù)字編解碼器是一種壓縮的傳輸方式，對(duì)用戶有較多冗余的E1/2M通道，并且光纜資源有限，當(dāng)每個(gè)收費(fèi)站需上傳的路數(shù)較少時(shí)較多采用，但它對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求甚高。

3．自路段監(jiān)控分中心至監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)。在當(dāng)前技術(shù)條件下，自路段監(jiān)控分中心至監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)和自收費(fèi)站至路段監(jiān)控分中心監(jiān)控系統(tǒng)采取相同的視頻傳輸模式。

4．自路段監(jiān)控中心至交通部門管理中心監(jiān)控系統(tǒng)。一般來講，各地區(qū)交通部門管理中心和區(qū)域監(jiān)控中心間距離較遠(yuǎn)，以光端機(jī)設(shè)備傳輸視頻信號(hào)已不太現(xiàn)實(shí)，數(shù)字視頻編解碼器便成為傳輸音頻、視頻、控制信號(hào)的首選。此外，交管部門還可在監(jiān)控中心使用硬盤錄像機(jī)或視頻服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)圖像的網(wǎng)上瀏覽，即保證高速公路管理局對(duì)各地所有收費(fèi)站點(diǎn)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)高速公路管理局的多級(jí)管理。

三、結(jié)語

上世紀(jì)80年代末，滬嘉高速公路建成通車，其全長15.9公里，是我國第一條高速公路，此后我國高速公路建設(shè)便向前飛速發(fā)展，截至去年底，全國高速公路通車總里程達(dá)6.03公里，居世界第二位。在高速公路飛速發(fā)展的同時(shí)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)則顯得尤為迫切，加之高速公路距離遠(yuǎn)、收費(fèi)站點(diǎn)長，對(duì)其實(shí)施整個(gè)沿線的聯(lián)網(wǎng)管理十分必要，這種客觀要求決定了監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路行業(yè)中受到廣泛應(yīng)用。超級(jí)秘書網(wǎng)

從最初的收費(fèi)站點(diǎn)監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路發(fā)展中發(fā)揮了巨大作用，發(fā)展至今，視頻監(jiān)控在監(jiān)控系統(tǒng)中獲得大范圍普及并起到重要作用。高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括收費(fèi)監(jiān)控和道路監(jiān)控兩方面，收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)收費(fèi)站車道、收費(fèi)廣場、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況，收費(fèi)車道通過的車輛類型、收費(fèi)員操作過程，收費(fèi)過程中突發(fā)事件及特殊事件等，作出觀察和記錄，以進(jìn)行有效地監(jiān)督和管理；道路監(jiān)控系統(tǒng)則主要監(jiān)視高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點(diǎn)路段等，以及時(shí)了解高速公路交通情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，并及時(shí)作出引導(dǎo)和管理，確保高速公路處于安全通暢狀態(tài)。

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