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摘 要：车辆行驶高速、快捷、安全、舒适是高速公路交通的本质特征。然而，交通事故、车辆抛锚、货物散落和气候变化等偶发事件却是不可避免的，如果这些偶发事件得不到及时处理，势必引起交通堵塞甚至成为安全事故。如何防微杜渐。
关键词：公路；视频监控；安全
高速公路全程监控系统的主要功能就在于实时检测这些异常信息，并采取及时有效的控制措施。具体而言，其主要作用有以下六点：（1）准确、及时地采集交通流、交通环境和主要交通设施的各种状态信息。（2）根据已掌握的信息，通过交通流模型分析，迅速做出有针对性的处理和优化控制方案，并立即执行。（3）建立多种信息发布渠道，为用户提供信息服务，通过驾驶员调整驾驶行为，使交通流动态平衡。（4）进行专项监控，如用视频系统监视某大桥的车流通过情况，探测和确认交通事件及路面使用状态等。（5）对交通事故作出快速响应，迅速排除事故根源和提供救援服务。（6）建立道路交通数据库，用以支持道路运行状况评价，为改善道路经营和交通管理的决策提供数据分析。
一、全程视频监控系统的组成
同以往高速公路视频监控系统类似，全程监控系统也由以下几个部分构成：前端系统、传输系统、控制系统、显示和视频编码存储系统。前端系统包括摄像机、云台等，传输系统包括光端机等传输设备，控制系统包括视频控制矩阵、视频以太网交换机等，显示设备包括监视器组、监视大屏等，存储系统包括录像机、磁盘盘阵列等。
（一）摄像机选择
1.球机与枪机的比选。现有的高速公路应用到的摄像机一般分四种，固定球机、固定枪机、可控云台加枪机、高速球机。固定球（枪）机应用于定点监控，如收费亭常采用小半球摄像机，收费车道常采用固定枪机（监控范围小，采用枪机）；高速球机由于具备监视区域不固定，自动聚焦变焦变倍全方位转动的功能。其快速和准确性刚好是高速公路广场和沿线监控所需要的。
2.高清与标清比选。标清CCD摄像机以点阵数字模式采集图像，在摄像机内转换为复合视频，又经光端机进行模数转换，有的还要压缩编码，存储时又经历一次压缩编码，多次转换后图像质量的下降程度较大。高清摄像机采用720p、1080i和1080p等模式，分辨率较高，图像质量在经过几次转换之后，整体效果仍较好。尤其在交通事件的视频回放时，高清效果要更胜一筹。
3.摄像机指标的选择。（1）色彩分黑白和彩色两种。相比于彩色摄像机，黑自摄像机水平清晰度高，灵敏度高，在光线不足的地方也适用，价钱低，但彩色图像更易于传达信息。现在采用黑白彩色自动转换的较多。（2）清晰度；我国电视信号采用PAL制式，其垂直清晰度均为400行。因而摄像机的清晰度主要取决于其水平清晰度。一般要求黑白摄像机水平清晰度不小于500线，彩色不小于400线。（3）靶面尺寸大多为1/3和1/4”英寸。特别注意镜头与摄像机的靶面尺寸要匹配。（4）对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般采用带全景云台的摄像机，并配置15mm-300mm远焦自动光圈镜头。（5）室外一般选择自动光圈镜头，以适应其亮度变化。（6）电源一般根据实际供电情况进行选择，有交流220V直流24或12V三种。推荐采用安全低电压。
此外，摄像机还建议选取具有自动增益控制、自动白平衡、逆光补偿、电子亮度控制等功能。
（二）布设间距
全程监控摄像机布设间距多为1500m或者2000m，根据实际情况进行估算。一般1500m间距时，为保证互通、桥梁、隧道行车安全高速公路全程无盲区。
（三）传输系统
目前高速公路比较成熟的传输系统是华为ADM2.5G系统；各分中心采用STM-16等级，传输速率为2.5Gb/s；收费站采用STM-4等级传输速率为622Mb/s；全程监控视频图像通过点对点光端机传输至就近的收费站，然后通过收费站以太网交换机汇聚至高速公路通信传输系统到达监控中心。
（四）控制系统
视频控制系统比较常用的有两种模式，一种是通过视频矩阵，可以把所有的视频图像中的任意一路视频切换出来，并且对带有控制功能的摄像机进行焦距拉远和拉近，视角的调节。另一种模式是通过硬盘录像机控制；道路上所用视频图像接入硬盘录像机，通过录像机上的客户端软件对图像进行控制。两者的控制端口都采用的是RS-485数据端口；只是矩阵是有摇杆键盘，而录像机是鼠标通过软件控制。
（五）视频存储和显示系统
视频显示系统是将视频信号源通过视频分配器分出多路视频信号为计算机终端显示和监视器显示、投影墙显示。同时进入录像机进行视频存储；为了提高视频存储的安全性可用磁盘阵列的方式存储。
二、全程监控系统的应用
对高速公路行驶的车辆进行监控；可以对高速公路上行驶的车辆及某个路段的交通流量和畅通情况进行实时直观的查看。
对高速公路路况进行监控；高速公路因某个路段施工，路面保养、维修等作业时，占用高速公路车道，这时封道区是高速公路的瓶颈，容易产生交通拥堵，发生事故，此时可以对施工路段进行重点监控。
对高速公路天气情况的监控；南方高速公路经常出现团雾天气，是影响高速公路交通安全重要气候条件之一，能够及时发布路况信息提醒开车司机人员注意车距，谨慎驾驶；
对道路行人、杂物、监控；可以实时监控到高速公路上出现的行人和货车上抛洒的杂物，便于立刻通知排障人员和交警对道路进行排障清理。
对重大恶性交通事故的实时监控，防止发生二次交通事故或者将事故扩大。
三、结语
为了提高高速公路的管理和服务水平，目前各高速公路都在实施或即将实施全程监控。高速公路全程监控正日益成为高速公路日常运营管理的一个重要手段，发挥着越来越重要的作用。全程监控系统是高速公路监控系统的重要组成部分，可供监控人员直观了解道路交通状况，同时也可增加自动检测设备，及时发现交通事件或异常情况，还可通过录像回放对事件发生过程进行了解和调查，为及时发现和处理交通事故、避免二次事故、保障交通畅通、减少财产损失、提高服务水平提供了有力支持。因此全程监控系统的重要性不言而喻。
关键词：公路；视频监控；安全
高速公路全程监控系统的主要功能就在于实时检测这些异常信息，并采取及时有效的控制措施。具体而言，其主要作用有以下六点：（1）准确、及时地采集交通流、交通环境和主要交通设施的各种状态信息。（2）根据已掌握的信息，通过交通流模型分析，迅速做出有针对性的处理和优化控制方案，并立即执行。（3）建立多种信息发布渠道，为用户提供信息服务，通过驾驶员调整驾驶行为，使交通流动态平衡。（4）进行专项监控，如用视频系统监视某大桥的车流通过情况，探测和确认交通事件及路面使用状态等。（5）对交通事故作出快速响应，迅速排除事故根源和提供救援服务。（6）建立道路交通数据库，用以支持道路运行状况评价，为改善道路经营和交通管理的决策提供数据分析。
一、全程视频监控系统的组成
同以往高速公路视频监控系统类似，全程监控系统也由以下几个部分构成：前端系统、传输系统、控制系统、显示和视频编码存储系统。前端系统包括摄像机、云台等，传输系统包括光端机等传输设备，控制系统包括视频控制矩阵、视频以太网交换机等，显示设备包括监视器组、监视大屏等，存储系统包括录像机、磁盘盘阵列等。
（一）摄像机选择
1.球机与枪机的比选。现有的高速公路应用到的摄像机一般分四种，固定球机、固定枪机、可控云台加枪机、高速球机。固定球（枪）机应用于定点监控，如收费亭常采用小半球摄像机，收费车道常采用固定枪机（监控范围小，采用枪机）；高速球机由于具备监视区域不固定，自动聚焦变焦变倍全方位转动的功能。其快速和准确性刚好是高速公路广场和沿线监控所需要的。
2.高清与标清比选。标清CCD摄像机以点阵数字模式采集图像，在摄像机内转换为复合视频，又经光端机进行模数转换，有的还要压缩编码，存储时又经历一次压缩编码，多次转换后图像质量的下降程度较大。高清摄像机采用720p、1080i和1080p等模式，分辨率较高，图像质量在经过几次转换之后，整体效果仍较好。尤其在交通事件的视频回放时，高清效果要更胜一筹。
3.摄像机指标的选择。（1）色彩分黑白和彩色两种。相比于彩色摄像机，黑自摄像机水平清晰度高，灵敏度高，在光线不足的地方也适用，价钱低，但彩色图像更易于传达信息。现在采用黑白彩色自动转换的较多。（2）清晰度；我国电视信号采用PAL制式，其垂直清晰度均为400行。因而摄像机的清晰度主要取决于其水平清晰度。一般要求黑白摄像机水平清晰度不小于500线，彩色不小于400线。（3）靶面尺寸大多为1/3和1/4”英寸。特别注意镜头与摄像机的靶面尺寸要匹配。（4）对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般采用带全景云台的摄像机，并配置15mm-300mm远焦自动光圈镜头。（5）室外一般选择自动光圈镜头，以适应其亮度变化。（6）电源一般根据实际供电情况进行选择，有交流220V直流24或12V三种。推荐采用安全低电压。
此外，摄像机还建议选取具有自动增益控制、自动白平衡、逆光补偿、电子亮度控制等功能。
（二）布设间距
全程监控摄像机布设间距多为1500m或者2000m，根据实际情况进行估算。一般1500m间距时，为保证互通、桥梁、隧道行车安全高速公路全程无盲区。
（三）传输系统
目前高速公路比较成熟的传输系统是华为ADM2.5G系统；各分中心采用STM-16等级，传输速率为2.5Gb/s；收费站采用STM-4等级传输速率为622Mb/s；全程监控视频图像通过点对点光端机传输至就近的收费站，然后通过收费站以太网交换机汇聚至高速公路通信传输系统到达监控中心。
（四）控制系统
视频控制系统比较常用的有两种模式，一种是通过视频矩阵，可以把所有的视频图像中的任意一路视频切换出来，并且对带有控制功能的摄像机进行焦距拉远和拉近，视角的调节。另一种模式是通过硬盘录像机控制；道路上所用视频图像接入硬盘录像机，通过录像机上的客户端软件对图像进行控制。两者的控制端口都采用的是RS-485数据端口；只是矩阵是有摇杆键盘，而录像机是鼠标通过软件控制。
（五）视频存储和显示系统
视频显示系统是将视频信号源通过视频分配器分出多路视频信号为计算机终端显示和监视器显示、投影墙显示。同时进入录像机进行视频存储；为了提高视频存储的安全性可用磁盘阵列的方式存储。
二、全程监控系统的应用
对高速公路行驶的车辆进行监控；可以对高速公路上行驶的车辆及某个路段的交通流量和畅通情况进行实时直观的查看。
对高速公路路况进行监控；高速公路因某个路段施工，路面保养、维修等作业时，占用高速公路车道，这时封道区是高速公路的瓶颈，容易产生交通拥堵，发生事故，此时可以对施工路段进行重点监控。
对高速公路天气情况的监控；南方高速公路经常出现团雾天气，是影响高速公路交通安全重要气候条件之一，能够及时发布路况信息提醒开车司机人员注意车距，谨慎驾驶；
对道路行人、杂物、监控；可以实时监控到高速公路上出现的行人和货车上抛洒的杂物，便于立刻通知排障人员和交警对道路进行排障清理。
对重大恶性交通事故的实时监控，防止发生二次交通事故或者将事故扩大。
三、结语
为了提高高速公路的管理和服务水平，目前各高速公路都在实施或即将实施全程监控。高速公路全程监控正日益成为高速公路日常运营管理的一个重要手段，发挥着越来越重要的作用。全程监控系统是高速公路监控系统的重要组成部分，可供监控人员直观了解道路交通状况，同时也可增加自动检测设备，及时发现交通事件或异常情况，还可通过录像回放对事件发生过程进行了解和调查，为及时发现和处理交通事故、避免二次事故、保障交通畅通、减少财产损失、提高服务水平提供了有力支持。因此全程监控系统的重要性不言而喻。