淺談現(xiàn)代化智能監(jiān)控在高速公路中的應用

謝文彬

摘 要：進入新世紀以來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展和信息技術的不斷進步，高速公路的現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)應運而生，為我國高速公路建設事業(yè)的現(xiàn)代化和信息化發(fā)展創(chuàng)造了更好的技術條件。本文以此為背景并根據(jù)作者多年工作實踐經(jīng)驗分析了高速公路傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，以此說明搭建現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)的意義，同時介紹了現(xiàn)代化智能監(jiān)控所使用的關鍵技術并探討了這些技術在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應用，希望國內(nèi)高速公路信息化建設可以得到更好的發(fā)展。

關鍵詞：高速公路;智能監(jiān)控;應用

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A

1 高速公路傳統(tǒng)監(jiān)控的問題

1.1 標準不統(tǒng)一、視頻質(zhì)量低

由于國內(nèi)各地高速公路修建時期并不統(tǒng)一，因此高速公路所使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻技術標準完全不一致，不同高速公路中具體設備和視頻編碼也因此不同[1]。并且，早期的高速公路建設所使用的監(jiān)控設備和技術也都比較老舊，因此其監(jiān)控視頻質(zhì)量并不高，而且存在維護成本不斷增大的問題。

1.2 所需人力投入大

隨著我國不斷加大對于基礎設施建設的投入，視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的爆炸式增長，而傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不具備畫面內(nèi)容自動分析的能力，需要引入人工對畫面內(nèi)容進行識別。但受限于高速公路管理部門人員編制以及監(jiān)控人員精力有限，傳統(tǒng)人力監(jiān)控畫面分析模式在現(xiàn)階段已經(jīng)無法行得通。

2 現(xiàn)代化智能監(jiān)控的關鍵技術

2.1 ETC車輛自動識別技術

ETC不停車收費系統(tǒng)的核心技術是微波射頻，輔以計算機軟硬件、數(shù)據(jù)庫、圖像識別、傳感技術、網(wǎng)絡通信技術后組成的一整套道路通行費用系統(tǒng)。當ETC通道有車輛經(jīng)過時，首先會被地感線圈檢測到并將有車輛到達的信息報告給RSU（路邊單元），RSU隨后向OBU（車載電子標簽）發(fā)出握手信號，OBU反饋此信號后實現(xiàn)雙向信道的創(chuàng)建。RSU讀取OBU中的車輛識別信息后傳送至中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行匹配，從而判斷車輛所屬情況并生成不同的指令，如扣費指令、輔助設施控制指令等。通過ETC技術可以更好地幫助高速公路監(jiān)控系統(tǒng)進行車輛識別，尤其對于高速中車輛違章可以起到很好的監(jiān)控作用。

2.2 視頻質(zhì)量自動巡檢技術

通過現(xiàn)代智能監(jiān)控系統(tǒng)的視頻質(zhì)量自動巡檢技術可以在完全不需要任何人力投入的情況下，由系統(tǒng)自動定期對監(jiān)控畫面進行質(zhì)量檢測，如果監(jiān)控畫面出現(xiàn)信號丟失、圖像模糊或受到外界信號干擾等情況，系統(tǒng)均能及時發(fā)現(xiàn)問題并自動采取措施改善解決相關問題，同時對于系統(tǒng)不能在短時間內(nèi)自動解決的問題也將以警報的形式傳遞至高速公路管理部門的調(diào)度中心，第一時間提醒管理人員對問題進行處理。

2.3 公眾服務拓展

在高速公路信息化建設的過程中，基于智慧監(jiān)控系統(tǒng)的應用來進行公眾服務的拓展，可以有效提升高速公路管理的效率與質(zhì)量。同時，在云計算技術發(fā)展的背景下，高速公路各路段的監(jiān)控視頻也能夠通過采取推送至云平臺的方式，使高速公路監(jiān)控視頻的云發(fā)布得以實現(xiàn)，而相關管理人員與社會工作僅需要應用手機等具有網(wǎng)絡通信功能的設備，便可以實時播放與觀看高速公路的路段監(jiān)控視頻。

2.4 無人機技術

現(xiàn)代智能監(jiān)控系統(tǒng)除了在固定位置安裝攝像頭外，還可以使用無人機搭載高清攝像設施的方式對高速公路的運營狀況進行空中巡檢，并將監(jiān)控畫面實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心[2]。這種無人機巡檢技術可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)攝像頭位置固定存在死角的情況，并且無人機通過空中動態(tài)巡檢可以主動發(fā)現(xiàn)存在異常的路段并進行聚焦式監(jiān)控，從而幫助管理部門合理分配工作精力，重點關注可能存在問題的路面情況。

3 現(xiàn)代化智能監(jiān)控在高速公路中的應用

3.1 交通流量智能分析

在我國高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際運營中，由于受到車檢設備未在通車車輛中完全普及的影響，導致在計算高速公路實時客流量和貨流量的過程中只能使用高速公路的收費數(shù)據(jù)進行粗略計算，這種粗略計算的準確性和實時性已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高速公路運營的需求。而在引入現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)后，高速公路管理部門則可以依托監(jiān)控系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術的結(jié)合，通過視頻數(shù)據(jù)的整合構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺從而實現(xiàn)對于高速公路交通流量的精準計算，從而為高速公路精細化管理提供科學的參考依據(jù)。

3.2 違法行為監(jiān)管

在全國各地的高速公路中，每年有偶發(fā)性的違法行為出現(xiàn)，在高速公路傳統(tǒng)的管理辦法中往往只能通過人力的方式對交通肇事逃逸、車輛超載等行為進行監(jiān)督和調(diào)查，這種處理模式效率不高而且違法犯罪證據(jù)的收集難度也很大。在引入現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)后，高速公路管理部門可以依據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)提供的視頻畫面尋找違法犯罪的信息，同時智能監(jiān)控系統(tǒng)可以對畫面內(nèi)容進行智能分析并提取關鍵畫面供人參考[3]，一旦有異常事件發(fā)生，系統(tǒng)就將向管理部門自動預警和報告肇事車輛的信息和車主信息，實現(xiàn)對于高速公路違法行為的精準打擊。

3.3 發(fā)展智慧出行服務

隨著國內(nèi)經(jīng)濟建設取得越來越多的成就，人民群眾的生活水平逐漸提升，購買汽車的加成數(shù)量也處于高速增長的狀態(tài)中，由于越來越多的人擁有私家車，因此自駕車已經(jīng)成為當代中國人民群眾出行的主要交通工具，而客流量的增長，對于高速公路的服務能力也提出了比較高的要求。與貨物運輸不同的是，高速公路中的客流量存在非常明顯的早晚高峰和節(jié)假日高峰情況，由于這種客流量不均勻的情況導致高峰階段高速公路的承載能力屢屢受到挑戰(zhàn)。

因此，通過現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術的結(jié)合，可以對高速公路中客流量的變化進行實時分析并提前作出高峰預警，同時系統(tǒng)智能化地為管理部門提供最優(yōu)的調(diào)度方案，同時也為出行群眾提供實時路況信息，幫助群眾進行出行規(guī)劃，以節(jié)約大家的通行時間。

3.4 交通事故處理

由于高速公路是一個相對獨立封閉的交通系統(tǒng)，因此在處理交通事故時會有更大的難度，為此高速公路管理部門可以應用前文所提到的無人機技術來處理高速公路中已經(jīng)發(fā)生的交通事故。由于無人機的使用可以在高速公路出現(xiàn)交通事故并造成擁堵后通過航拍的方式為交通運輸管理部門提供第一手的、全視角的事故現(xiàn)場實時畫面，這為管理部門進行調(diào)度指揮提供了非常大的幫助，同時也可以通過無人機搭載救援物品的方式解決因道路擁堵無法實現(xiàn)物資傳遞的問題，為事故現(xiàn)場受傷人員和工作人員提供更完備的安全防護。

4 結(jié)束語

根據(jù)本文的分析，國內(nèi)高速公路傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在標準不統(tǒng)一、視頻質(zhì)量不高以及所需人力投入較大等缺陷，已經(jīng)不能完全適用于現(xiàn)階段高速公路運營的需求。而現(xiàn)代化的智能監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻質(zhì)量自動巡檢技術、公共服務拓展技術以及無人機技術等更先進的方式能夠讓高速公路運營更加智能化，實現(xiàn)交通流量智能分析、違法行為監(jiān)管、開展應急調(diào)度、發(fā)展智慧出行以及交通事故處理等多種新功能，從而讓高速公路運營所需的人力投入更小，在改變高速公路監(jiān)控系統(tǒng)視頻質(zhì)量的同時，也可以提升高速公路運營管理過程中監(jiān)管和調(diào)度的能力，是現(xiàn)階段我國高速公路運營過程中監(jiān)控系統(tǒng)進行改造升級的有效方式和合理方向。

參考文獻：

[1]楊慶朋.可視智慧物聯(lián)打造高速公路視頻監(jiān)控新航標——訪吳平[J].中國交通信息化，2017，19（10）：142-143.

[2]喬泳暢.智慧監(jiān)控在高速公路信息化中的應用[J].交通世界，2019，26（31）：135-136.

[3]劉睿健.智能監(jiān)控護航智慧出行——看高速公路區(qū)域監(jiān)控如何助力出行服務[J].中國交通信息化，2017，19（11）：

21-27.