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摘要：我国现在的经济得到迅速发展，因此国家对于高速公路的建设也越来越大。对于高速公路而言，监控系统在其中所起的作用是巨大的，是对于公路运行状况进行实时监测的一项必要的手段。因此，在现今的公路建设中，加强对监测系统的建设是至关重要的。本文主要对我国现今公路系统中所使用的监控系统进行分析，对于公路监控系统中存在的问题进行了系统的分析，并且对于今后的监控系统建设问题也进行了深入的探讨，以期我国的公路监控系统能够越来越完善。
关键词：高速公路；监控系统；探讨
1 高速公路监控的含义
通常我们所说的高速公路监控系统就是指使用一些设备对高速公路的运行情况进行监视和控制，高速公路监控系统一般情况下包含了两个方面的内容，一个是监视，也就是说要在公路运行的过程中对交通的流量和交通运行的状况和交通事故等情况进行监控和充分的了解。其次就是控制，在这一过程中也就是要按照一些相关的要求和规定来对高速公路的运行状况进行适当的调整，这样也就使得高速公路可以在运行的过程中保持良好的运行状态。
1.1 闭环的控制系统
从某种角度上来说高速公路监控系统主要由三个部分构成，一个是信息采集，一个是信息处理，一个是信息控制，这三个环节通过一定的方式进行交流和闭合，因此交通流一方面是监控系统有关信息的一个非常重要的提供者，同时它也是监控系统控制过程中非常重要的一个主要的元素。
1.2 信息采集
信息采集是系统发挥其监控功能的一个非常重要的环节，换句话来说其实就是对公路上的交通情况进行有效的监测，在监测的过程中主要要针对的参数有交通流参数、气相参数和事故参数等。
1.3 信息处理和判断
系统运行过程中另一个非常重要的环节就是对信息的处理环节，它一般是按照采集到的各种信息和数据，充分的尊重预先就规定好的原则对其进行判断，在这一过程中还要对以上的信息进行全面的分析和处理，同时还要对当前的交通状况给出正确的分析意见，比如交通是处于正常运行还是处于轻度拥挤的状态，同时还要在这一过程中对调整和调度方案予以充分的重视。
1.4 信息控制
系统在做出调度方案之后会通过自动的形式（电子情报板、路侧电子信息板）或者是人工的形式采取有效的措施对相关的信息予以公布，这样就可以对交通流予以有效的管理，使其可以在每个时刻都处在比较好的运行状态下。
2高清视频监控技术在高速公路监控系统中的应用
2.1高清视频监控技术的特点
与传统的技术相比，数字化图像处理技术更加适用于高速公路的监控，其在高速公路中的应用十分广泛，数字化监控的优点主要有以下几方面：
（1）视频的传输在计算机网络中实现，对采集图像的距离没有限制，此外对外界信号的抗干扰能力及图片质量稳定性有较大提升。
（2）监控设备可以通过互联网与计算机系统连接，无需大量重复布置通信线路，采用高清视频监控技术可以实现数字化存储，并将视频数据进行压缩，节约了传输空间，方便后期数据的使用。
2.2高速公路中高清视频监控的优势分析
（1）画面比较清晰
高清摄像机广泛采用先进传感器芯片，可以有效降低摄像机CCD芯片模糊和失真的缺陷，高清画面为1080 P，具有更好的清晰度和可靠性，能够实时对路况、行车道路、交通车辆拍照、收费岗亭中的所有信息进行识别，这对于强化公路交通监控系统有十分重要的意义。
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（2）监控的范围更加广泛
目前选用的摄像机为标清模式，采用高清视频监视则对增加图片清晰度和扩大显示范围有很大帮助。一般情况下，为了覆盖高速公路的全部区域需要选用4～5台标清摄像机，这严重地增加了设备的投资成本，而采用一台1080 P的高清摄像机就可以实现全区域的监控，由此可以看出采用高清监控系统能有效降低摄像机的数量，为降低系统成本、增加系统可靠性提供了可能。
（3）可实现远程实时监控
以前采用的闭路监控系统，需要将拍摄的数据存在录像机中，只能在本地进行存储或者查看，数据传输是一级级逐层向上的，不容易发现错误问题，更无法进行实时处理。高清监控视频系统具有一定的开放性，采集的视频数据可以经过互联网或专网传输到监控平台，各个路口的监控子站和控制中心可以远程控制现场实时监控画面的灵活切换，且可以对所有的图像进行调用和管理，加快了路况信息的采集和数据更新，实现了高速公路各子站资源的统一处理。
（4）系统扩容比较简单
传统的模拟摄像机主要采用同轴电缆进行数据的传输，并以该线缆为连接媒介将控制、存储设备接在一起，当存储单元已满后，需要新购入一定数量的存储装置来满足监控系统的需求，这势必会增加系统的总成本，导致灵活性变差。高清视频监控系统将编译器及WEB操作系统置入内部，经过解压后将监控信息送入存储单元，该方式可以利用现有网络作为数据的传输通道，不需要进行复杂线路的布置，并可以通过视频软件实现对监控区域的监控和处理。
（5）多种功能集于一身
高清摄像机在监控系统中位于前端，它直接用于数据的采集和传输，并可以集成多项功能，而传统的监控模式需要综合前端和后端设备，才能够实现监控的基本功能。另外，值得一提的是高清监控系统可以实现预警功能，包含画面丢失预警、画面传输帧缺失预警、画面被障碍物遮蔽预警等，另外还有一些比较独特的功能如音频功能、可以实现双向语音通话功能、可以对音频信号进行采集和处理、符合以太网传输管理标准，这些功能可以使监控的画面更加清晰，为后期交通事故分析和画面监测提供了保障。
3现阶段高速公路监控系统建设完善要点
3.1外场监控设备的改造
由于图像质量无法达到要求，现阶段高速公路针对图像品质进行改造，首先是将外场的摄像机进行改造，即由原有的模拟摄像机改为数字高清摄像机，并将模拟光端机更换为网络数字光端机，并通过网线，将图像进行集中，统一通过光纤进行图像传输。
3.2 内场监控设备的改造
由于原有矩阵需要光纤转换模拟数据，无法达到提高监控图像品质的目的，现已采用光平台，可以将光纤信号直接接入，不需要进行多重转换，直接进行视频录入，而视频的调用也不需要采用视频线路的连接，直接通过网络的方式，连接进光平台设备直接调取，减少中间环节。
3.3 高清监控设备的改造
高清监控设备具有图像清晰度更高、细节清楚、可靠、先进、性价比高等特点，传统的标清摄像机，其受制于原先的设备制式，视频图像显示效果不佳，只能依靠模糊的图像分析车辆的情况，即使放大图片，也几乎无法看清车辆的具体牌照，由于高清摄像机、图像的传输采用综合布线网络，降低了费用，且可靠性提高幅度较大；并且中间减少了很多节点，降低了大量中间环节损耗，使得线路走线比以往更加清晰。因此，在现阶段高速公路监控系统的改造中，应该将原有图像质量不达标的监控设备换成高清的监控设备。
3.4传输设备的改造
在传输方面，对于传统传输效率低的设备应该进行改造，现采用节点式光端机与H3C iVS IP智能监控系统。节点式光端机又被称作总线型数字光端机、链路式数字光端机。利用电信中常用的分插复用技术（ADM）和时分复技术（TDM），节点式光端机不仅能节省光纤资源、延长传输距离等，还可通过全程数字非压缩视频传输的方式，获取高质量的视频信号，实现视频信号与数字非压缩点对点传输图像达到完全一致。基于IP 数据传输、数字图像处理及数据存储等技术，H3C推出基于NGN 架构的iVS IP智能监控系统，并引入控制信令的IP通信概念，把传统监控的简单连接方式提升至IP通信方式。iVS IP智能监控系统发挥作用的过程，包括IP网络、监控前端、流媒体交换、图像存储、用户访问等，具备图像清晰、画面流畅、实时传递等优势。
4结束语
当前我国的科技发展水平不断提高，同时信息化技术也在这一过程中得到了非常好的发展，这对高速公路自身的发展和管理会提出更加严格的要求，在这样的情况下，我们必须要对监控系统自身的功能予以改进和完善，这样才能更好的保证高速公路自身的发展水平得到十分显著的提升，因此当前进行高速公路监控信息系统建设也成了非常重要的一个任务。在我国高速公路建设的过程中，公路监控系统是一个相对比较复杂的系统，它在实际的建设过程中也存在着一些理论方面和技术方面的问题，所以在这样的情况下我们一定要对其予以充分的调整和改进，只有这样，我国的高速公路交通监控系统才能得以充分的完善。
参考文献
[1]罗健.高速公路视频监控系统中EPON技术的应用[J].电子技术与软件工程，2014（14）：42，73.
[2]张丽丽.高速公路监控系统中视频采集技术的研究与实现[J].中国科技信息，2012（18）：83.
[3]洪伟鹏，孙耀波.EPON技术在高速公路视频监控系统中的应用研究[J].公路，2010（1）：102-105.
论文作者:宋博1,崔超2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/1
标签：监控系统论文; 高速公路论文; 图像论文; 摄像机论文; 技术论文; 视频论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;