高速公路視頻云聯網建設方案

李向峰

摘? 要：交通運輸部辦公廳于2019年11月，發布《全國高速公路視頻聯網監測工作實施方案》和《全國高速公路視頻聯網技術要求》，全面加快推進可視、可測、可控、可服務的高速公路運行監測體系建設。要求2020年底，基本建立全國高速公路視頻聯網監測管理機制和制度標準體系，建設部級視頻云平臺并全國聯網運行。2021年6月，初步建成高速公路視頻云聯網智慧監測與管控體系。文章作者結合自身從事行業對相關文件理解及現有主流云聯網系統進行研究，對高速公路視頻云聯網建設方案的目標及任務、技術線路分析、實施步驟、安全要求等相關方面進行闡述。

關鍵詞：高速公路;視頻云聯網;建設方案

中圖分類號：U495? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）30-0133-02

Abstract： In November 2019， the General Office of the Ministry of Transport issued theImplementation Plan for National Expressway Video Networking Monitoring and the Technical Requirements for National Expressway Video Networking， comprehensively accelerating the construction of a visual， measurable， controllable and serviceable expressway operation monitoring system. It is required that by the end of 2020， the national highway video networking monitoring and management mechanism and system standard system should be basically established， and the video cloud platform at the level of the Ministry of Construction and national networking operation should be established. In June 2021， the intelligent monitoring and control system of expressway video cloud network was initially established. In this paper， the author studies the understanding of relevant documents and the existing mainstream cloud networking system in his own industry， and expounds the objectives and tasks of the highway video cloud networking construction scheme， technical route analysis， implementation steps， security requirements and other related aspects.

Keywords： highway; video cloud networking; construction plan

引言

交通運輸部辦公廳于2019年11月，發布《全國高速公路視頻聯網監測工作實施方案》和《全國高速公路視頻聯網技術要求》，全面加快推進可視、可測、可控、可服務的高速公路運行監測體系建設。要實現全國高速公路視頻云聯網，就要改變傳統視頻監控管理模式，以互聯網和云計算技術作為支撐，創新采用云、管、端架構，將高速公路視頻推送上云，在云上建設視頻管理統一平臺，為各級管理者和社會公眾提供優質視頻服務。

1 我國原有高速公路視頻監控系統現狀

我國原有的各個省市的高速公路數字化、可視化管理解決方案都是一個一個的獨立系統，雖然隨著逐年的信息化投入，都有了非常大的提升，但是由于每個省份的建設時間、建設范圍、建設功能和技術能力的不同，從全國一盤棋來看，就會有參差不齊的問題，沒有實現全國、全網的高速視頻全聯網、全覆蓋與最新的AI智能化要求。

傳統的視頻組網模式是通過骨干網層層匯聚，在匯聚點調看視頻。受骨干網帶寬和最小顆粒度的限制，可以同時調看的視頻路數非常有限，并且在高并發情形下難以保障用戶調看體驗，不能滿足各級高速公路管理者以及為社會公眾提供服務的需求。

實行全國高速公路視頻云聯網，可實現部省聯網、建立起全局管控的統一平臺，對促進高速路網高效運行管理、為人民提供更便捷的出行信息服務有著重大的意義。

2 高速公路視頻云聯網建設方案的目標及任務

智慧高速的未來是聯網聯控，視頻是核心抓手。高速公路視頻云聯網解決方案要聚焦全國高速“一張網”，以“視頻聯網”構建高速公路“視覺中樞”，實現交通部提出的可視、可測、可控、可服務的目標。可視：要利用邊緣節點以及高性能的視頻接入網關，為高速公路提供就近的視頻上云服務。可測：要依托領先的CDN網絡加速能力，打造高速公路視頻一站式接入、多場景智能分析、穩定流暢的應用創新平臺。可控：要嵌入人工智能算法引擎，視覺場景式分析，算法自主學習。可服務：要基于交通智能引擎，構建態勢感知、事件處置、公眾服務、養護施工等智能應用，提升出行便利度和幸福感。

高速公路視頻云聯網建設的主要任務是部省聯網、統一接口、統一應用、傳統數字化技術向互聯網技術邁進。交通部的要求是各省能對上平臺級聯，交通部建立一個可控全局的平臺，交通部將各省的視頻能力統一接入后，就可以建立一個全國級別的視頻能力中臺，對外提供統一的接口供各省調用，同時基于此，可以構建各種不同的視頻應用類型，極大地豐富了視頻服務人民群眾的面。另外很重要的一點，將原有的各省局域網視頻的限制打破，充分利用到目前已經非常成熟先進的云計算技術，這就能將目前技術發展迅速的5G、AI人工智能的技術充分賦能給高速公路視頻聯網平臺。

3 高速公路視頻云聯網建設方案的技術線路分析

根據《全國高速公路視頻聯網技術要求》所要求的技術路線示意圖如下：

對圖中的主要的視頻節點做分析：

視頻接入上云網關，類似于智能云終端，主要的工作是做視頻設備的接入，例如視頻攝像機IPC、數字硬盤錄像機NVR，是一種網關的角色，承上啟下連接省級視頻云平臺與高速公路現場設備，不涉及具體業務。

省級視頻云平臺，類似于視頻綜合管理平臺，負責集中管控下轄的所有視頻接入上云網關，并做基本的設備管理、直播管理、設備控制（云臺、雨刷、聚焦等）、錄像管理、用戶管理、Token管理等，并作為一種視頻能力平臺對外提供視頻能力，包括對交通部的部級視頻云平臺提供能力服務，同時也會主動級聯接入到部級視頻云平臺，接受統一管控。

部級視頻云平臺，對省級視頻云平臺開放接入接口，級聯接入各個省份的視頻云平臺，同時對外提供視頻能力接口，供各種類型用戶、應用進行調用，提供全國統一的視頻服務能力。

4 高速公路視頻云聯網建設方案的主要實施步驟

4.1 現場精準調研

調研需云聯網路段的管理單位基礎信息，明確管理單位管轄里程、設備狀況、網絡現狀，所轄設備類型。掌握機房設備的布設情況;了解道路沿線及管理單位內部的組網方式，收集本地視頻平臺廠家及相關硬件信息，收集全線視頻的基本信息。

4.2 前端設備管理

要在管理單位配合下安排專業人員對路段樁號經緯度等基礎信息進行采集，每完成一段道路信息采集就對采集的數據進行加工，對數據進行糾偏并加密，完成百米樁精準定位，形成標準的坐標體系，確定每路攝像機的位置，并能夠在GIS地圖平臺上對道路沿線設備進行展示。

4.3 開通上云通道

開通運營商的互聯網專線作為視頻數據上云通道，專用路由器上聯互聯網專線，使用專屬VPN隧道與云服務平臺對接。對于不足100路攝像機的視頻匯聚點，可采用50M帶寬的互聯網專線;對于超過100路攝像機的匯聚點，建議采用100M及以上帶寬的互聯網專線。

4.4 部署上云網關

高速公路各路段均有自建的視頻監控系統，但建成時間不同、使用技術與產品不同、施工單位不同，存在各式各樣品牌和型號的監控平臺及設備，無法直接和云服務平臺對接。需要通過視頻上云網關進行轉換，才能將道路視頻接入到云平臺。視頻上云網關設備部署在路段匯聚點，配置標準機柜及配套的UPS電源、以太網路由器、三層萬兆交換機等相關附屬設備。

5 高速公路視頻云聯網建設方案的安全要求

在公網上實現高速公路視頻的云聯網，安全方面必然是一大挑戰。全國高速公路視頻聯網的網絡安全建設主要參考等保2.0提出的等級保護工作框架，其中等級保護對象包括網絡基礎設施、信息系統、大數據、云計算平臺、物聯網、工控系統等;針對等級保護對象特點建立安全技術體系和安全管理體系，構建具備相應等級安全保護能力的網絡安全綜合防御體系。

視頻云安全解決方案包括云平臺自身安全、云上租戶應用系統安全、業務數據安全、云上資產安全及云安全責任邊界等。總的來說，云安全的整體安全防護體系應針對云平臺側及云租戶側分別開展安全合規建設，采取“分步走”建設思路，分別采用有針對性的手段對云平臺自身及云上業務系統進行安全建設。

路段視頻匯聚點應參考網絡安全等級保護二級要求進行安全防護，其中安全通信網絡、安全計算環境、安全區域邊界三項不低于網絡安全等級保護二級要求，確保全國高速公路視頻云聯網安全。

建議要從安全通信網絡、區域邊界安全設計、計算環境安全設計、安全管理中心設計等幾個方面考慮。視頻監測設施安全方案可采用“云+端”的聯動式防護架構，對海量視頻終端進行安全監控、傳輸加密和接入管控，建立視頻網絡傳輸安全和視頻終端的接入認證體系，及時對全國高速公路聯網網絡中的視頻監測設施進行安全防護、數據加密、接入認證和態勢感知。

高速公路視頻云聯網建設要依據國家網絡安全等級保護政策和標準，開展組織管理、機制建設、安全規劃、通報預警、應急處置、態勢感知、能力建設、監督檢查、技術檢測、隊伍建設、教育培訓和經費保障等工作。

6 結束語

全國高速公路視頻云聯網是繼“取消高速公路省界收費站”工作后，對全國高速公路系統的又一次考核。實行全國高速公路視頻云聯網，是實現部省聯網、建立起全局管控平臺的第一步，對促進高速路網高效運行管理、提供更便捷的出行信息服務有著重大的意義。

參考文獻：

[1]徐東彬.國家公路網監測視頻聯網方案研究[J].中國交通信息化，2017（05）：18-24.

[2]張林妮.基于云計算的高速公路視頻監控平臺探析[J].中國交通信息化，2019（08）：98-100.

[3]尹蔚峰.淺析高速公路視頻上云建設方案[J].科學與技術，2018（23）.

[4]助力新基建，銳捷網絡推出高速公路視頻云聯網解決方案[J].中國交通信息化，2020（05）：81.