2024年高速公路聯網監控系統考察報告

一、緒論

xx年底通車裡程已超過四萬五千公里，總里程世界第二，xx年年還將建設五千公里，許多省市的高速公路網已經形成，從省會到地級市都通高速公路，高速公路對發展經濟、促進物資、人員交流起到了極大的作用。在高速公路成網的情況下，如何充分運用交通監控系統的技術手段保證各條路的暢通，使路網整體通行能力達到最大，是擺在我們公路管理者面前的一個重大課題。交通量迅猛增長，服務水平顯著降低;交通事故、傷亡人數不斷增加，人們對安全性更為關注，對交通監控系統也提出更高的要求，監控系統的功能、性能逐漸完善和提高交通監控系統，逐步擺脫一路一監控、講究門面等初期想法，朝著提供安全、實用、暢通、服務的成熟理念發展。同時，隨著聯網收費系統的不斷成熟與完善，人們也開始有更多的時間、財力和經歷重點關注聯網監控系統。

二、高速公路區域化管理的必要性

隨著高速公路網的逐漸形成，交通流量的不斷增長，監控系統的規模和功能也將進一步發展，原先僅為一個路段服務的單一的監控系統正在朝為多條路徑的路網服務轉化，監控系統聯網勢在必行，交通異常自動判斷、交通信息查詢、緊急救援、路線誘導等監控核心功能將會得到充分發揮，本著服務於社會的原則，監控系統的作用將日益明顯。

由於高速公路的設計、建設時間前後不同，如果採用的標準不同，預留接口不清，將會對以後實行統一管理帶來困難。

如何在路網數據收集和融合的基礎上，實現路網內的統一監控、相互聯動、資源共享，以及進一步為社會提供綜合服務，充分發揮路網功能，就需要對高速公路聯網監控系統建設進行統一規定，以規範高速公路監控系統的技術標準和建設管理，對已建和在建項目提出合理建議，對待建項目做出指導。

三、聯網監控系統的基本模式

高速公路聯網運行監控系統的建設應按照“統一規劃、分期實施、分級管理、逐步聯網、逐步完善”的指導思想進行。

1、區域監控中心/省監控中心目標

ø 加強主管部門對路網運營的監控管理，提高對路網規劃建設的巨觀決策能力;

ø 統一協調解決路網內的交通事件和交通事務;

ø 各路段之間實現交通資源和交通信息共享互補，充分發揮路網營運經濟效力;

ø 開拓交通信息服務系統，為社會公眾、各路段管理機構、交通主管部門等不同的需求主體提供及時有效良好的服務。

2、監控中心基本功能

ø 信息收集功能：收集路網信息，完善聯網運行監控模式，積累管理經驗，初步具備協調各路段的交通運營的能力;

ø 數據統計分析功能：負責制定需要上傳數據的類型、數據交換格式、數據通訊協定規範、監控系統統一編碼等，完成數據的採集、分類、存儲，以及簡單的統計和分析功能;

ø 數據統計分析功能：負責制定需要上傳數據的類型、數據交換格式、數據通訊協定規範、監控系統統一編碼等，完成數據的採集、分類、存儲，以及簡單的統計和分析功能。

ø 信息發布功能：根據路段(網)交通、道路狀況及實際需要利用可變信息標誌發布路段(網)運營管理信息;

ø 巨觀管理控制功能：分析片區/省域高速公路路網交通運行規律，最佳化路網內交通機電設施的布設;完善路網的巨觀管理與控制;決策重大交通事件下路網的交通組織調度方案。

ø 協調管理高速公路與城市道路交通：獲取城市道路的運行狀況信息，對由高速公路即將進入市內的車輛及時引導、疏散，避免城市局部區域的擁堵;為剛進入高速公路的出行者提供高速公路的交通狀況信息;

ø 數據融合處理平台：對交通數據進行二次汲取和挖掘，為實現路網調度、及時分流、保證道路通暢、提高運營效率等提供數據支持。

ø 社會服務功能：構建交通信息網路平台為出行者提供查詢服務。開展與公安、消防、醫療等部門的合作，提高緊急事件救援效率。建立與廣播、電話或公用網路等數據通道，向社會公眾發布路網運行數據。

三、聯網監控系統的運行要求

1、聯網監控系統的進本運行條件

ø 由省監控中心負責監控系統軟體的統一開發與購買，新建區域/路段監控中心根據自身特點，統一使用省監控中心確定的系統軟體;

ø gis平台建議由省監控中心設計開發維護，其他區域中心、各路段中心可以通過高速公路通信專網根據需要訪問或下載相關路網地理信息和服務內容即可;

ø 聯網監控系統中的關鍵設備，包括視頻控制矩陣、網路視頻編解碼器等關鍵聯網設備的選型應儘量保持統一;

ø 對於新建道路，各道路機電系統設計時就應將聯網控制方案納入設計檔案;在新建道路機電系統設計、審查、實施等階段，設計單位、應和建設單位密切聯繫，保證設備的配置和通信連線埠數量按照聯網運行控制技術要求執行;

2、外場設備布設的基本原則

ø 堅持外場設備布設的系統性：隨著交通量的增長，應按照路網總體設計規劃來完善監控設施，使其具備信息採集、信息分析處理和信息提供功能，以實時掌握交通流、交通干擾和交通環境的變化。布設時應綜合考慮其位置，使一個設備能與其他設備在局部形成小系統;2024年高速公路聯網監控系統考察報告

ø 堅持外場設備布設的協調性：監控系統外場設備布設時應考慮到與其它系統的關係，做到在功能上相互協調，互相補充，在布設上避免重複、浪費。監控設施的布設應當同當地管理、救助體系緊密相連，以爭取時間、減少傷亡、儘快恢復交通、增進安全、提高服務質量。當高速公路分段實施或長大橋、隧道作為獨立工程設計時，其監控設施設計應服從路網規劃和交通工程總體設計要求;

ø 堅持外場設備布設的一致性：由於路段分期實施建設，外場設備與監控中心的通訊接口應遵循總體規劃和技術要求，確保數據通訊協定匹配、數據傳輸格式一致、軟硬體系統兼容。監控設備作為高速公路管理設施的一部分，要注意與固定標誌標線、護欄及其它安全設施統一一致，避免互相矛盾，發生干擾，造成標誌含義不清或無法辨認;

ø 堅持外場設備布設的可擴充性：監控設備的設計選擇在套用先進電子技術、計算機技術時應確保性能的實用性、穩定性和功能的可擴充性。另外，由於交通量的增加，監控系統的規模會逐漸擴大，預留預埋應考慮到將來擴充的需要，一期布設時應考慮到後期布設的需要，以便隨著交通量的增長，不斷的擴充系統的規模，不斷提高系統的性能指標，真正做到“一次設計，分期實施”。

四、聯網監控系統建設需要考慮的問題

目前作為高速公路管理者比較關心的熱點問題是全程監控要不要上?如何上才能更合理的利用建設資金?更有效的對道路實施監控!在一些省市也作過一些全程監控的探索，實踐表明，全程監控有效的提高了監控力度和事故處理效率。但是建成的全程監控系統也存在設備供電、夜間照明和系統穩定性等一系列問題。每公里14-18萬元的高額投資也制約了該技術推廣實施

1、選擇重點地段進行監控

可考慮在重點路段、易發生事故路段、車流量大與半飽和路段建設全程監控系統，以便隨時能掌握道路狀況;對於車流量較小的路段可考慮暫緩實施，待車流量增大後再進行改造

2、功能需求

隨著省市高速公路路網的擴大，對交通影響非常大的氣象環境條件、交通通行量、交通事故和交通擁擠阻塞等重要信息越來越多地被管理者和司乘人員關注。

隨著技術不斷進步，高速公路監控系統也開始逐漸由過去傳統的攝像頭——視頻監控模式，擴展到集車流量檢測、交通控制和交通誘導等多種採集前端組成的多領域一體的監控系統。

如果在特殊路段建設全程監控系統，需要完善前端信息採集，增加視頻圖像檢測系統，同時還要完善該路段沿線的氣象檢測器、視頻車輛檢測器和可變情報標誌等交通監控和誘導設施，收集完整的道路交通數據，保證管理者的正確判斷

3、擴容維護問題

ø 按照傳統技術要求實施全程監控，大量的傳輸設備的維護成了很令人頭疼的問題

ø 傳輸圖像至少要使用1 對光端機並占用1 芯光纖，實施全程監控後整個監控系統占用的光纖資源較多;

ø 遠距離傳輸採用光端機級連會造成信號的衰減及信噪比降低;大量光端機的使用，造成設備無法統一管理 ;

ø 片區中心不斷接入大量的視頻圖像，導致中心矩陣需要不斷進行通道擴展，接入纜線越來越多，大大增加了維護管理的難度。

五、視頻監控系統的簡介

1、視頻數字監控系統的組成

視頻數字監控系統的組成通常由5個部分組成：(1)攝像機和編碼器;(2)網路及通信傳輸設施;(3)視頻存貯設備;(4)解碼器及顯示設備;(5)控制及管理系統。

編碼器及解碼器是面向視頻和音頻傳輸和存儲的採用國際標準數字視頻壓縮技術的編碼及解碼設備。近來視音頻編碼技術有新的發展。2024年高速公路聯網監控系統考察報告

2、視頻編碼標準現狀

itu-t vceg國際電信聯盟下的視頻編碼專家組:

þ h.261 電視會議的視頻壓縮標準

þ h.262 vceg同mpeg聯合編碼專家組jvt壓縮標準

þ h.263 可視電話的視頻壓縮標準,h.263+,h.263++

þ h.264 新一代互動式視頻通信壓縮標準 mpeg4 avc

iso/iec mpeg運動圖像專家組:

þ mpeg-1 vcd壓縮標準

þ mpeg-2 dvd壓縮標準

þ mpeg-4 互動式多媒體通信壓縮標準 mpeg-4avc/ h.264

þ mpeg-7 網際網路視頻檢索制定的壓縮標準

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