全程監控是高速公路一種重要的監管手段，全程監控系統的實施，能夠實現對全路段的有效監控，及時發現交通事故、交通擁堵等交通事件，交通控制措施能夠得到及時發布，減輕路政、監控人員工作壓力，保障高速公路的安全運營和暢通。通過對現有的監控設備形態和技術現狀分析，提出了高速公路全程監控系統詳細構建方法。

　　《公路交通技術》期刊雜志，以密切聯系工程實踐交流和推廣國內外公路建設的先進技術和成功經驗，推導本行業及相關學科的新技術、新材料、新方法的實用技術為辦刊宗旨。《公路交通技術》報道高等級公路建設成套技術，涉及公路交通設計、施工、監理、管理和經濟分析等領域。

　　一、監控布點及攝像機選型

　　視頻全程監控點到點距離間隔500m、1 km、1.5km的監控是今后高速公路視頻監控的幾個選擇點,且相鄰選擇點方案的投資基本上是成倍增加,因此選擇好監控點距是整個系統投資的關鍵。從現有攝像機鏡頭成像來看，基本上500m左右是它的最佳成像范圍，大于這個距離成像效果下降,因此500米單方向的監控肯定是最佳的方案。但這個方案卻是投資最大的方案，因此建議1km的雙向監控，采用15m左右的立桿，雙向拍攝兩個方向的情況。這樣兩個監控點相對的攝像頭的交點正好是在監控點距的中間，能實現比較好的成像效果。如果由于成本控制方面考慮，采用1.5km的方式通過變焦鏡頭、云臺控制等也可以實現視頻全程監控，但是監控力度相較1km的方式有所下降。為了兼顧投資成本和效益，可以采取在安全隱患區域的重點路段考慮1km的方式，在其他非重點路段考慮采用1.5km的方式，特殊重要路段采用攝像機點位加密布控方式。因此在進行全程視頻監控方案設計時，監控力度與系統投資是成正比的，合理選擇監控點距及監控攝像機類型是平衡監控與投資的重要條件。

　　攝像機的選型也是對投資的成本影響的關鍵因素，在"安全隱患"的重點區域攝像機可以選擇高清紅外夜視攝像機和變焦紅外雙波段熱成像攝像機，以起到視頻改善的作用，在其他非重點路段采用標清紅外夜視攝像機，以減輕投資成本。高清紅外夜視攝像機可以加強對道路監控的視頻效果，變焦紅外雙波段熱成像攝像機可以彌補其他攝像機在雨天、霧天以及夜晚受到汽車大燈強光照射后引起監控視頻畫面效果的不足。

　　二、外場供電系統

　　外場供電主要方式有:專用電纜供電、獨立電源供電(包括太陽能或風能供電、風光互補供電)、公路沿線就近供電。

　　外場設備供電各有優缺點,但對于監控外場分布密度高(如大范圍霧區)，供電可靠性要求較高,且有大負荷的外場設備建議采用專用電纜供電方案;對于太陽能資源或風力資源豐富的地區可以考慮太陽能或風能供電;對于太陽能和風能都處于可利用區可考慮風光互補供電供電方式，對于太陽能處于可利用區而風能難以利用的地區可以考慮太陽能供電或太陽能+附近取電的方式供電，同樣對于風能處于可利用區而太陽能難以利用的地區可以考慮風力供電或風力+附近取電的方式供電;對于某些發達地區沿線工業供電點分布密度較高的地區可以采用沿線就近取電的方式供電。

　　三、圖像傳輸系統

　　高速公路現有視頻監控圖像傳輸從應用方案上主要分為:

　　方案一：采用數字非壓縮節點式視頻光端機傳輸方案。

　　監控外場圖像，采用跳接級連的方式進行組網傳輸。在每處監控點根據需要設置l臺單路或雙路視頻+反向數據節點式遠端機，在監控分中心設置多路視頻+反向數據節點式局端機，所傳圖像均為數字非壓縮格式。

　　方案二：全光數字視頻系統方案。

　　所有外場監控圖像在攝像機端即進行數字化編碼，圖像壓縮后(H·264標準)采用光纖組網方式，接入收費站(或服務區)的通信系統，利用接入網提供的通道傳至監控分中心。

　　將遠端接入點圖像與收費站本地接入點圖像串接起來組成光纖鏈網或環網。監控圖像在接入設備端以H.264標準采用高、低速雙碼流進行壓縮后傳至收費站本地節點設備，高碼流格式壓縮的圖像用于監視，低碼流格式壓縮的圖像用于存儲。

　　方案三:模擬+數字綜合視頻系統方案。

　　所有監控外場圖像通過數字非壓縮節點式視頻光端機,采用跳接級連的方式進行組網傳輸至收費站(或服務區),進站后再經數字化編碼，圖像壓縮后(H·264標準)接入收費站(或服務區)通信系統,利用接入網提供的通道傳至監控分中心。

　　外場監控圖像經模擬(節點)視頻光端機傳輸至收費站編解碼設備后,以H.264標準采用高、低速雙碼流進行壓縮后經站通信系統傳至監控分中心編解碼設備，高碼流格式壓縮的圖像用于監視，低碼流格式壓縮的圖像用于存儲。

　　綜合高速公路圖像傳輸技術發展趨勢、圖像傳輸設備現有形態和兼顧投資合理的條件下，高速公路的圖像傳輸模式建議采用方案三的模式或者采用方案一和方案三的混合傳輸模式。

　　四、事件檢測系統

　　基于高速公路全程監控的智能化事件檢測系統利用遙控攝像機預置位圖像，將所有圖像均接入設置在各收費站的道路狀況視頻分析系統的處理單元進行處理，可得到異常事件報警信息和交通參數，道路狀況視頻分析系統與監控分中心的以太網交換機相連，將所有檢測信息上傳至路段監控中心。在各監控分中心設置管理工作站和服務器，對交通事件和交通參數進行管理和存儲。

　　交通狀況視頻分析系統通過接入的交通視頻圖像所確定的目標物體經數字化處理，對其運動軌跡進行跟蹤，結合視頻畫面背景自動分離、更新技術，利用畫面序列的變化，選取目標信息，在檢測視域覆蓋范圍內實現多目標、多種類、多軌跡、全屏動態跟蹤，綜合分析和快速處理;同時，對交通運營中的交通數據參數和影響正常交通秩序的事件進行實時檢測、快速報警、準確記錄、透明傳輸、統合統計，從而輔助管理人員完成對交通運營的監控管理。

　　五、信息發布和視頻發布系統

　　信息發布子系統用于主線道路區段正常交通、交通事故、施工等特殊情況時的交通控制。主要包括門架式可變信息標志、懸臂式可變信息標志以及服務區可變信息顯示屏。

　　視頻發布子系統用于經授權的合法用戶發布本路段的道路視頻監控視頻信息。視頻發布子系統一般為省交通運輸廳視頻發布系統的子站，接受省廳視頻發布系統的管理和控制，一般軟件由省交通運輸廳統一采購、安裝和調試。

　　六、全程網絡廣播系統

　　全程廣播系統是在發生突發事件的緊急情況下，工作人員發布信息組織救援、疏導車輛、人員緊急調度的有力手段，是減少人身傷亡和財產損失的應急措施之一，平時也可利用此系統靈活地傳遞公路養護施工狀況或交通信息等。網絡廣播系統應具備定時播放、直播、采播、遠程監控及權限設置功能。

　　七、指揮調度系統

　　指揮調度系統主要包含由遙感道/橋面狀態及溫、濕度傳感器、能見度檢測儀以及視頻系統采集來的交通參數和交通事件的管理。在交通參數、溫濕度、能見度參數一旦超越閥值，系統則發生報警，并通過情報板和廣播系統進行發布。

　　指揮調度系統可集成車輛管理系統，宜開發帶有GIS及調度、管理、報警、監控、決策軟件的指揮調度管理系統，實現能與機電維護車輛、養護巡查車輛、運營管理車輛隨時信息共享、協調聯動，及時處理突發問題。

　　指揮調度系統與視頻監控系統、全程廣播系統、各收費站廣播系統等聯動，并可做出各種緊急預案，根據預案的設定進行有效的聯合工作。

　　八、結 語

　　高速公路全程監控系統是一種提高路網交通安全水平、改善通行能力和提升交通服務品質的有效技術手段。如何建立起智能化程度較高、資源配置合理、監控效果明顯、管理方便的全程監控系統，是使用者和監控系統設計者共同需要持續深入研究和解決的問題。

　　參考文獻:

　　[1]張智勇、朱立偉等.高速公路機電系統新技術及應用[M].北京.人民交通出版社