摘 要：全程監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路路況信息采集的主要手段，為交通策略的制定、控制指令的下達、路況信息的發(fā)布提供最直觀和最及時的信息支撐。本文以京福高速公路為例，為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)提供借鑒，實現(xiàn)了高速公路的智能化管理。

關(guān)鍵詞：京福高速；監(jiān)控系統(tǒng)；發(fā)展

為了有效縮短交通事件發(fā)現(xiàn)和反應(yīng)時間，減輕道路巡查和監(jiān)控人員的勞動強度，以全程監(jiān)控系統(tǒng)為平臺實現(xiàn)各部門的聯(lián)動，努力提高高速公路智能化管理水平，提高為道路使用者的服務(wù)水平，提高經(jīng)濟效益和社會效益。

1太陽能供電系統(tǒng)

京福高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在無法進行電纜供電的路段，共安裝了145套太陽能供電設(shè)備，為攝像機、節(jié)點式光端機進行供電。保溫箱、蓄電池等埋設(shè)在邊坡上。太陽能光伏板等組件安裝在立柱上。太陽能電池板為外場設(shè)備提供24V直流電源，為外場設(shè)備供電，為了保障夜間和連日陰雨天氣，太陽能工作不佳的時候能持續(xù)為外場設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，使用了膠體蓄電池作為儲備電源，由太陽能充放電控制器來控制太陽能電池板對蓄電池的充電和蓄電池的放電。

隨著技術(shù)的進步外場設(shè)備用電量逐步降低，太陽能供電技術(shù)日臻成熟，使用太陽能來解決外場設(shè)備供電問題成為一條最佳選擇。首先解決了外場設(shè)備供電線路過長，敷設(shè)電纜成本過高的問題；其次又解決了外場電纜盜割問題；又節(jié)約了用電量響應(yīng)了國家構(gòu)建節(jié)約型社會的號召。綜合各方面考慮太陽能供電技術(shù)是高速公路外場機電設(shè)備的供電方式的一場革命性進步。

2視頻傳輸系統(tǒng)

京福全程監(jiān)控使用的采用粗波分復(fù)用技術(shù)的節(jié)點光端機，不同的圖像采用不同的波長，使用一根光纖可以傳輸十路圖像，并采用了光保護模塊，在一個鏈路中個別光端機故障的情況下，不影響同鏈路其他光端機圖像的傳輸。一臺節(jié)點光端機可以接入兩路視頻圖像，并可以同時接入RS485攝像機控制信號和一個RS232數(shù)據(jù)信號。在傳輸外場監(jiān)控攝像機的視頻圖像同時，可以通過RS232數(shù)據(jù)端口傳輸外場設(shè)備的狀態(tài)，通過RS485數(shù)據(jù)端口實現(xiàn)遠程對攝像機云臺控制功能。

濟青路采用的是前段編碼的數(shù)字化視頻傳輸系統(tǒng)。目前技術(shù)發(fā)展趨勢是全程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。在外場光端機對模擬信號進行編碼，形成H.264標(biāo)準(zhǔn)視頻格式，整個視頻網(wǎng)絡(luò)都實現(xiàn)數(shù)字化。這一技術(shù)優(yōu)點是：

（1）系統(tǒng)構(gòu)建簡捷，網(wǎng)絡(luò)帶寬高。根據(jù)業(yè)務(wù)量和網(wǎng)絡(luò)層次的需要，可組建100M、1000M，甚至更高速網(wǎng)絡(luò)。而且不同層次的網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)無縫鏈接。

（2）組網(wǎng)靈活，擴展方便。除了冗余光口和電口可組成單一和混合自愈環(huán)網(wǎng)外，還可組成鏈型、星型、環(huán)網(wǎng)帶分支等多種網(wǎng)絡(luò)拓撲形式，為用戶提供最佳的解決方案。

（3）雙碼流功能：在視頻源處經(jīng)過通信網(wǎng)，并發(fā)采用兩路視頻碼流，其中一路視頻數(shù)字碼流采用高碼率的編碼方式適用于在大屏與監(jiān)視器上觀看；另外一路視頻數(shù)字碼流采用較低碼率的編碼方式，直接在存儲設(shè)備上實現(xiàn)數(shù)字化存儲以及調(diào)用。

（4）實現(xiàn)互聯(lián)互通：符合國際標(biāo)準(zhǔn)的H。264（MPEG4AVC）傳輸格式，支持TCP/IP、UDP、SNMP等網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，在開放IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（幀格式）的條件下，可與國內(nèi)主流廠家類似設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通和互控。

3視頻控制系統(tǒng)

京福路使用的視頻控制系統(tǒng)是采用多級模擬矩陣方式，在各分中心設(shè)置矩陣，視頻圖像直接傳入矩陣輸入端口，通過矩陣來實現(xiàn)圖像的選擇、控制和切換，并可以實現(xiàn)自動輪檢，定時恢復(fù)預(yù)置位功能。監(jiān)控中心設(shè)置二級矩陣，通過級聯(lián)方式控制分中心矩陣，來實現(xiàn)對外場視頻的選擇、控制和切換。

中心矩陣和分中心矩陣通過E1編解碼器利用原有通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通，通過硬盤錄像機對視頻信號進行存儲。濟青路使用的是數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過實踐對比證明全數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)還是有諸多優(yōu)勢的。

目前最新的技術(shù)是通過數(shù)字化擺脫原有模擬矩陣的束縛，通過軟件來實現(xiàn)矩陣切換控制功能，只要是網(wǎng)絡(luò)通的地方都可以安裝軟件來實現(xiàn)對圖像資源的訪問和控制，通過用戶權(quán)限來管理用戶可以訪問視頻資源的數(shù)量，最終實現(xiàn)桌面視頻點播功能，方便各級管理人員使用，不在將監(jiān)控工作束縛在監(jiān)控室內(nèi)。采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化格式的視頻信號，可以只用利用高效的網(wǎng)絡(luò)存儲器來進行存儲，擺脫硬盤錄像機的局限性使。

4交通事件分析系統(tǒng)

交通事件分析系統(tǒng)可以實現(xiàn)對交通事件自動檢測和交通實時數(shù)據(jù)采集。視頻交通事件自動檢測與控制系統(tǒng)可根據(jù)天氣、交通流的實時數(shù)據(jù)及其變化，能有效地預(yù)告交通流的趨勢，并根據(jù)預(yù)定的安全準(zhǔn)則將交通流控制在一定的范圍內(nèi)，從而有效地減少偶發(fā)事故的發(fā)生。

異常事件進行檢測，如行人、棄物、停止車輛、火災(zāi)、團霧、逆行、擁堵、超高/低速車輛等事件報警。一旦有事故發(fā)生，也能及時檢測出事故發(fā)生的地點，并立即組織救援及清障工作，及時緩解交通堵塞，提高通行效率。讓管理者實時了解道路信息，保障了道路的安全暢通，通過該項技術(shù)實現(xiàn)了高速公路的智能化管理。

作者簡介：

梁焱坤（1987-） ；男；漢；研究方向：道路機電；身份證號：211322198701263518 .