高速公路監控系統高分可視化技術應用

夏政

摘 要：高速公路具有舒適、快捷、安全的特點，而監控系統是保證道路服務水平的主要手段，因此及時了解道路運行情況，制定控制方案將是監控系統的主要功能。在監控系統中，應用高分可視化技術可以進一步提高智慧高速公路建設水平，確保各個子系統的各項數據得到及時的采集和分析，還能對機電設備進行多維度的統計，了解設備的運行情況，有效提高高速公路信息管理水平。

關鍵詞：高速公路;監控系統;高分可視化技術

0 引言

我國高速公路的發展目標正在從公路建設的本身向高速公路的現代化管理邁進，其轉折標志在于高速公路路網的逐漸形成并以此對信息傳輸即交換提出的新要求。高速公路交通系統由五大系統組成，即收費系統、監控系統、通信系統、照明系統以及供配電系統。各個系統有各個系統的功能，收費系統負責收費，贏取投資成本;監控系統負責對高速公路各個路段的監控;通信系統負責各個系統間的信息傳輸，起到上傳下達的作用;照明系統負責道路的照明;供配電系統負責交通道路的整體供電。作為五大系統的一部分，監控系統發揮著重要作用，它對高速公路實施全天候監控，引導車輛的行駛，并發出誘導信息，對車輛的安全行駛極為重要。在高速公路中，監控系統越來越完善，在車輛的監控及誘導上越發的重要。為此，開展高速公路監控系統高分可視化技術研究具有重要的意義。

1 高速公路監控系統的作用

高速公路監控系統是調整公路系統實現安全、高效、節能及環保運行的重要手段。高速公路監控系統的作用是對高速公路網實現實時監控和交通控制。因此，通過監控系統可以準確并且及時地采集各種交通狀態信息，為交通的通暢運行服務;根據已獲得的信息來建立數據分析模型，迅速做出有針對性的方案;建立多渠道信息平臺，為行車者提供多種信息服務，行車者能夠根據信息調整駕駛方向;擁有專項監控的作用，能夠通過放大監控某個部分的車流狀況，探測和確認道路的詳細狀況;建立安全行駛數據庫，分析車輛行駛趨勢，對行車發布誘導信息。

在現有的道路和環境條件下，通過對采集的信息進行實時分析、處理和預測，采取有效的交通控制手段，預防可能發生的交通事件、事故和阻塞;當出現突發性交通事故或道路環境變化而導致交通阻塞時，通過系統及時發現并采取有效措施進行緩解和排除，以防止對路網交通產生更大的影響，進而提高路網運行的利用效率、安全性。

2 高分可視化技術的特點

高分可視化技術是基于大屏超高分辨率顯示環境的應用，以超高分 GIS 地理信息圖像為基礎，將高速公路管理的各種外場設備、數據等資源進行綜合可視化聯動顯示，做到全網資源的一圖式展示。通過與監控中心各種業務系統的數據庫、消息總線和軟件協議對接，實時監控兩客一危車輛定位、實時監控內部車輛定位、接入車輛告警數據，實時提醒、實時監控高速公路上的設備狀態與數據、任意調度高速公路上的攝像槍進行實時監控、對高速公路上的攝像槍進行日常監控、定時輪播、對接手機APP與各子系統，實時提醒高速公路上的最新事件、任意查看高速公路上的事件信息，處置過程、智能分析事件周邊應急資源，實現應急指揮、可視化展示實時車輛告警數據的統計分析、可視化展示實時事件數據的統計分析、可視化展示收費數據的統計分析、可視化展示出口車流量數據的統計分析。應用高分可視化技術的特點如下：

（1）能夠針對高速公路各個路段的視頻信息進行多屏顯示，同時具有較高的清晰度，有助于交通事故的刑事追究和應急處理等，在重大節假日期間也能針對事故頻發地帶進行重點觀察。

（2）有助于提高高速公路監控中心工作人員的工作效率，因工作人員主要負責的工作即是針對監控視頻圖像內容進行查看，避免存在交通違章等，高分可視化技術能夠快速整合監控系統的全部資源進行調度，有助于提升工作人員的觀看效率。

（3）能夠降低高速公路監控中心所支出的維修成本。因超高分辨率處理器和顯示器等電氣設備具有較強的穩定性和安全性，因此，在日常使用當中不會存在過多的設備故障。另外，設備的廣角圖像范圍有所提升，這代表1臺超高分辨率顯示器和監控攝像頭就能替代4臺普通分辨率顯示器和監控攝像頭的監控效果，從根本上降低了高速公路監控中心的經濟成本。

（4）拓寬監控系統的覆蓋面積，因目前高分可視化技術所應用的攝像頭廣角度相對較高，因此，能夠覆蓋的拍攝范圍也在隨之提升，這代表我國的高速公路能拓寬對公路交通事故監控現場的拍攝范圍。

3 高速公路監控系統高分可視化技術的主要應用場景

（1）日常監控場景：收費站流量分析、重點營運車輛數據分析、路政資源信息展示、極端天氣/災害信息展示、路政事件監控、養護事件監控。基于高分可視化的監控系統，應當安裝具有高分辨率的GIS地圖顯示軟件，該軟件能夠支持監控系統隨時利用網絡渠道讀取并存儲相關的地圖數據，通過對高速公路實時信息數據的加載，最終生成相關的地圖。在地圖當中會對車輛檢測器和環境監測器等設備進行特殊標注，然后將監控系統當中的數據整合到DLP顯示屏幕當中，最終會利用相關的業務圖層來完成對業務數據的控制，最終以可視化查看的形式呈現在顯示屏當中。

（2）視頻監控場景：關鍵節點信息功能、預案信息功能、事件列表功能、觸摸功能（監控大廳指揮控制臺）、顯控分離。

（3）應急處置場景：GIS地圖功能、值班信息功能、事發地天氣、資源信息統計功能、事件詳情、事件處置過程、事件列表、事件預案、觸摸功能（監控大廳指揮控制臺）、顯控分離。該部分的人機交互界面相對較為簡潔，其中包含了事件詳情、時間列表、事件分類統計和若干個關聯視頻。該部分的系統具備如下功能：

1）支持資源檢索功能。該部分的程序應當具有較強的數據檢索功能與GPS定位功能，這樣才能對事件相關信息進行系統化的檢索，同時還能對事件發生地點進行實時定位，按照定位位置進行周邊資源搜索，實現對事件的智能調度，最終以熱力圖和聚合圖的形式顯示出來。

2）支持定位功能。定位功能是進行應急事件處置的關鍵性技術，需要將地圖當中的數據信息進行GPS定位，同時還需要支持快速定位和手動定位等功能。

3）支持事件信息顯示功能。需要對事件相關的詳細信息進行檢索，其中包含車輛信息、事件級別、處理狀態、聯系方式、發生時間和具體位置等，將此類信息以列表的形式進行顯示。

4）支持統計功能，能夠針對事件進行分類，并且以餅圖與柱狀圖的形式顯示出來。

（4）運營總覽：收費數據分析、交易數據分析、車型分析、加油站停車數據分析、油料消費數據分析、加油車輛統計分析、路政事件統計分析、設施養護事件統計分析、重點運營車輛統計分析、收費相關信息展示。

（5）隧道監控場景：隧道內視頻頻監控、實時監控隧道內機電設備、視頻監控信息，保障隧道行車安全。

（6）收費監控場景：對收費站廣場、車道、收費亭進行實行監控，保證收費站安全、通暢。

（7）節假日保暢場景：在路網圖上顯示管轄路段的實時路況、全線收費站的定位、交通事故定位、情報板分布及信息等內容。顯示當天基本數據、收費站出入口廣場監控視頻、附近的主線攝像槍監控視頻、免費車流數據統計、車流統計等數據。為了確保在重大節假日期間能夠對高速公路的堵塞情況做出具有實時性的指揮調度，同時提升圖像的查看效率。在設計期間，需要借助相關的大數據技術，確保該系統能夠針對全部視頻圖像進行有效的整合，同時構建重點堵塞路段、收費站、服務區、事故頻發路段等預設視頻查看方案。另外，還需要對車輛檢測器數據進行可視化顯示，若是車流量相對較高且超出了指定閾值則需要自動示警。

（8）服務區監控場景：顯示服務區廣場視頻、出入口車道視頻、商鋪視頻、停車位信息、加油站信息、服務區周圍路況信息、報警信息、基礎信息、廣播內容等信息，數據實時更新，方便用戶快速掌握當天服務區的基本情況，為管理者對服務區停車、餐飲、油料、人員配置、應急物資的調配和調度決策等提供精準的數據支撐，并為實現道路滯留車輛到可用服務區的引導和道路的提前分流等提供決策的依據。

（9）綜合投屏場景：投屏信號功能、觸摸功能（監控大廳指揮控制臺）、顯控分離。

4 結束語

總而言之，高分可視化高速公路監控系統能夠對數據進行中整合與分析，可以對子系統的信息進行監控掌握，是新時代下高速公路監控系統建設的必經之路，也是高速公路建設的主要內容。

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