高速公路聯網監控技術標準化的意義

羅曉玲，李少丁，王啟明，徐志斌，2，李 理

（1.北京云星宇交通工程有限公司，北京 100078；2.北京市首都公路發展集團有限公司，北京 100161）

0 引言

經過多年的努力，北京市高速公路網已基本形成，聯網監控系統的實際應用也取得了長足的進步，初步形成了高速公路聯網監控的基礎網絡。但是，在北京市高速公路聯網運行環境下，目前還沒有統一的聯網監控系統技術標準，尚未形成面向監控業務需求的全市高速公路聯網監控系統集成平臺，造成了當前各路段監控系統結構各異，設備技術要求、數據交換接口、編碼要求等不一致，無法適應當前交通領域數字化、網絡化和智能化的發展要求。

因此，為了實現北京市高速公路監控系統不同設備、異構網絡組成的各類系統之間互聯、互通和信息共享，綜合利用各類監控資源，實現在全市范圍內監控系統的聯網，北京市緊密結合工程實踐、運行管理的實際需求，并總結國內外高速公路聯網監控系統建設積累的成熟經驗，研究制定了適合北京市的《高速公路聯網監控系統技術要求》，并結合其他相關的標準規范，在實際工作中配套使用，使得北京市高速公路聯網監控系統之間具備互聯互通和數據交換的技術標準，從而規范指導工程應用，同時也提高了北京市高速公路的交通運行管理水平，保障了高速公路的安全、暢通和高效運行，具有極其重要的現實意義。

1 高速公路聯網監控技術要求的定位

基于北京市高速公路全面推行聯網監控建設與管理的發展趨勢，編制出臺的《高速公路聯網監控系統技術要求》主要出于以下幾個方面的考慮：

（1）各路段缺少統一的規劃和技術協調：各路段監控分中心之間相互獨立、自成體系，彼此之間缺少統一的規劃和技術協調，不能在更大范圍內有效地實現監控網絡的互聯、互通和信息共享。

（2）監控系統技術水平各異：由于各路段監控系統的建設與管理沒有統一的建設標準和技術規范進行參考，造成了當前各路段監控系統技術水平各異，在軟件平臺、通信協議、設備技術參數、硬件接口、數據定義和傳輸格式等方面均產生了不一致的問題，給聯網監控帶來了困難。

（3）投資管理主體多元化：北京市高速公路主要由首發、路政局、通達、國投等多家業主單位共同運營，管理方式不盡相同，一些路段自成體系，由各自的公司來經營和養護，并且都在開發和建設各自的路段管理監控系統。因此，亟需制定相應的規范標準，應針對高速公路建設投資管理多元化的問題，加強行業管理，提高公共服務能力，維護高速公路的公益性。

（4）路網監管的局限性顯露：北京市高速公路路網規模迅速擴大，但是各個路段之間存在自成體系的現象，造成路段信息不能規范整合并及時上傳，使得路網監管和服務能力局限性日益暴露，監控總中心對路網的監控管理缺乏時效性和全局性，不能快速有效地應對突發緊急事件。

因此，為了解決北京市高速公路監控系統聯網過程中存在的技術問題和管理問題，編制出臺的《高速公路聯網監控系統技術要求》主要定位于指導北京市高速公路的工程建設和運營管理，既要維持現有體系的穩定運行，同時也要適應未來的發展趨勢，其主要側重于體現北京市高速公路統一建設、運行和管理的思路，強調了聯網監控系統的管理架構、系統功能、系統構成、系統網絡、設置規模、系統軟件、編碼解碼規則、視頻聯網、數據聯網、報表格式、視頻圖像字符疊加格式、信息發布規范、防雷與接地、機房設置、監控系統界面、監控設備基礎及管線預留預埋、供配電、信息安全等方面的技術規范。

2 高速公路聯網監控技術標準化的意義

高速公路聯網監控技術標準化是北京市高速公路建設過程中重要的環節之一，對高速公路工程實踐和運營管理起著非常重要的指導作用，有助于開展北京市高速公路監控系統的聯網規范工作，進而提升聯網監控系統技術水平和高速公路管理水平，是高速公路持續健康、快速發展的重要保障。

具體而言，北京市高速公路聯網監控技術標準化的意義體現在如下幾個方面。

2.1 實現監控系統互聯互通

本技術要求對視頻監控系統的聯網結構進行了規范，對于高速公路視頻監控新接入系統都基于SIP協議[1]；對于原有系統部分前端設備不支持SIP協議的情況，則基于SDK轉碼平臺實現各廠商之間的設備兼容。通過規范SIP協議和非SIP協議的聯網結構，有助于解決北京市高速公路當前各路段監控系統技術標準不一致、硬件接口不兼容、軟件通信協議及數據傳輸格式不匹配等問題，能夠指導聯網監控新接入系統的建設和現有系統的改造，在更大范圍內有效地實現監控系統的互聯、互通和信息共享。

2.2 提升視頻監控系統技術水平

考慮北京市高速公路視頻聯網的管理和業務需求，結合視頻編解碼技術的發展趨勢和應用前景，本技術要求對北京市高速公路H.264視頻聯網監控設備的聯網結構、聯網協議、聯網規范、音視頻編解碼等技術要求和測試要求進行了規范[2]，有助于提升視頻聯網監控系統技術水平。

同時，本技術要求在各個平臺互聯互通的基礎上，規范了基于網絡時間協議的統一授時系統，以完成所有聯網設備的時鐘同步[3]，避免了聯網監控設備本地時鐘不精確，整個網絡系統、各個設備或平臺時鐘不同步對業務功能造成的影響，對實現業務時間同步機制具有重要的意義，有助于解決業務時間收端發端不吻合、部分監控視頻錄像時間錯亂等諸多問題。

2.3 提高交通運行管理水平

北京市高速公路路網逐漸形成，但是當前各路段監控系統缺少統一規劃和技術協調，造成路段信息不能規范整合并及時上傳，使得路網監管和服務能力局限性日益暴露。

根據北京市高速公路網的實際情況和各路段管理需求，本技術要求規范了聯網監控系統的“監控總中心—區域監控中心—監控分中心/隧道管理所—外場監控設備/隧道監控設備”四級管理模式，在管理架構上重點增加了“區域監控中心”層級，用于分擔監控總中心的系統功能，而行政級別和控制權限則比監控分中心高一些，有助于各路段的語音、數據、視頻等監控信息規范整合并上傳，在一定程度上保障了監控總中心對路網監控管理的時效性和全局性，有助于實現北京市高速公路聯網監控系統的規范設計和系統的互操作性，從而規范指導聯網監控系統的工程建設和運營管理，快速有效地應對突發緊急事件，提升路網監管能力和服務水平，從而提高交通運行管理水平。

2.4 規范指導工程實踐

本技術要求詳細、明確、定量地規范了北京市高速公路聯網監控系統的監控系統界面、監控設備基礎及管線預留預埋、機房設置、供配電、防雷與接地等工程應用實踐要求，同時結合其他相關標準規范在實際工作中配套使用，能夠規范指導北京市高速公路新建、擴建或改建工程中監控系統（包含隧道監控）的工程實施和建設，有助于保質保量地建設聯網監控系統，從而提高工程管理水平，提升工程質量，確保安全、加強環保、保證工期。

2.5 避免重復投資

本技術要求對聯網監控系統的設置規模進行了規范統一，具體涉及管理架構設備、外場監控設備、隧道監控設備等設置規模，有助于在管理體制、機構定編、人員配備、設備購置等方面充分統一標準，整合資源，消除不必要或者重復的資源浪費，避免重復投資，體現了超前意識和全面協調的可持續發展意識，有助于通盤考慮、綜合規劃、分步實施，以實現管理效能的最大化。

同時，聯網監控系統技術標準化可使新技術、新模式在高速公路工程實踐和運營管理中推廣應用時，遵循共同準則，建立穩定秩序，從而促進整個行業工程建設和運營管理的規范化，避免重復投資。

2.6 降低運營管理成本

目前北京市高速公路信息發布管理存在不規范現象，導致了發布的信息分類不準確、編碼不統一、顯示不合理等問題，限制了高速公路信息發布設備作用的充分發揮，降低了資源的有效利用，增加了運營管理成本。

為了對信息發布進行規范化管理，本技術要求將信息發布納入了規范化管理軌道，制定了信息顯示和管理的統一標準，規范其分類、編碼、固化和顯示形式，有助于規范高速公路信息發布管理各個環節的作業，簡化流程，使聯網監控系統信息發布管理工作規范化、系統化和科學化，從而促進工作人員的統一、協調、高效率作業，降低運營管理成本，最大限度地提高管理效率與規模效益。同時，也在一定程度上保障了信息發布的準確性和及時性，切實為社會公眾提供出行信息，從而更好地滿足安全便捷出行的需求，充分發揮了良好的社會效益與經濟效益。

3 結語

本文結合北京市高速公路聯網監控系統的工程實踐、管理需求，闡述了聯網監控技術要求的主要定位、所能解決的問題，并重點探討了聯網監控技術標準化對聯網監控系統工程建設和運營管理的指導性、規范性作用，以及實現良好的社會效益、經濟效益等方面的深遠而重大的意義。

[1] GB/T 28059.1—2011，公路網圖像信息管理系統平臺互聯技術規范[S].

[2] 山西省高速公路管理局.山西省高速公路H.264視頻監控設備聯網技術要求[Z].太原：山西省高速公路管理局，2011.

[3] 樊國麗，趙尚宏.基于NTP的網絡中心戰時間同步技術研究[J].電光與控制，2006，13（4）：28-30.