摘要：本文结合工程实例，阐述了高速公路视频监控内容及构成，在此基础上，就某高速公路视视频监控系统中的实际应用进行了深入地分析，并提出了高速公路监控视频的传输方式，以供读者参考。
关键词：高速公路；视频监控；闭路电视；视频传输
1 项目概况
某高速公路，其视频监控管理体制主要分为3级，即片区监控中心、隧道管理站和收费站；隧道和路段区段。本项目道路沿线外场监控视频、数据分别上传至所属管理（分）中心，管理（分）中心可接对监控外场设备进行统一控制、信息发布和诱导。
2 高速公路视频监控系统概述
2.1 高速公路视频监控内容
高速公路视频监控主要分为三个部分，即收费监控、路段监控和隧道监控。其中，收费监控分为收费车道、收费亭、收费广场监控；路段监控也称为主线监控，其监控内容包括互通式立交、服务区、停车区、全路段等；而隧道监控主要是指洞口监控和隧道洞内监控。
2.2 高速公路视频监控系统的构成
本项目监控系统主要由闭路电视监视子系统、交通监控子系统构成。交通监控子系统由外场设备（包括交通参数采集及气象检测设备、控制诱导及信息发布设备等）、管理（分）中心的计算机系统硬件及软件、相应的传输设备构成。本项目道路沿线的所有检测设备的检测结果均上传到相应路段的管理（分）中心，由管理（分）中心进行汇总分析、处理，判断交通和气象状况，并根据路段的具体情况，制定相应的控制方案，并将控制命令下发给各路段的控制和信息发布设备。
2.2.1 闭路电视监视子系统
对本路各路段尤其是重点路段的交通运行状况进行监视，以利于交通控制，在异常情况下可用于事件、事故等上传信息的确认，为选择控制方案提供依据，并可以对必要的视频图像进行录像，以便分析及取证。
（1）摄像机布设原则
Ø 1）互通立交路段。互通立交区及两侧的交通分合流路段很短的范围内有较多的车流交织，其交通流一般来说是较为复杂的，也是比较容易发生交通异常事件的位置。因此设计在全线所有互通立交区域设置1台高清遥控摄像机，枢纽互通形式较为复杂，设置 2 台高清遥控摄像机。
Ø 2）大桥路段。桥梁路段本身具有特殊的行车环境，组织救援也有其困难之处。桥梁路段一般距离互通出入口有一定距离，如果发生交通事故的话，就会直接影响决策的正确性和准确性。因此设计中在全程监控摄像机的布置方面，重点兼顾并布设在特大桥、大桥附近路段，使这些路段具有较好的监视条件。
3）服务区、停车区。全程监控摄像机的布设也适当重点考虑服务区停车区路段。同时，在服务区两侧场区内各设置2台遥控摄像机及1台全景摄像机，在停车区两侧场区内各设置1台遥控摄像机，使其能不受遮挡地监视到停车广场、主要通行道路等。
Ø 4）收费站及收费广场：收费站及收费广场摄像机由收费系统设计并实施，同时，收费系统应将收费站及收费广场图像切换上传至所属管理（分）中心，方便值班人员对收费站进行监视和管理。
2.2.2 交通监控子系统
交通监控子系统负责实时收集高速公路上的交通运行信息，并进行判断和处理，再通过多方面的控制措施来控制和疏导交通流，保证高速公路行车安全和交通畅通，降低交通延误，提高运输效率。
（1）交通诱导及控制
本项目在枢纽互通立交分流处前方主线设置门架式可变信息标志，在普通互通立交分流处前方主线，视互通间距、交通量情况设置悬臂式可变信息标志（其中连接较大城市、转弯交通量较大的互通近期实施，其他一般互通远期实施），用于发布前方路段或相关路网交通信息、气象信息等，并可兼作主线控制设备，及时诱导路段交通。
（2）收费站入口交通控制
入口交通控制可以根据本路上的交通流的大小、交通高峰时段、服务水平以及交通异常情况，通过控制进入本高速公路的车辆的数量和进入时间及频率，来保证本高速公路的正常运行。控制的方式包括以下两种：
Ø 1）在收费广场前面的路段设置信息发布屏，用于向欲进入本高速公路的车辆发布本高速公路相关的交通信息，告知本高速公路的交通运行状况如畅通、拥堵、封闭等信息，进而诱导车辆进入或者不要进入本高速公路。此部分远期实施。
2）利用收费车道进行入口车辆放行控制。这种方式可以通过控制放行的频率或者放行的时间来控制在该入口进入高速公路的车辆，从而保证主路的正常运行。
3 高速公路监控视频的传输方式
3.1 隧道视频信号传输
高速公路隧道视频传输主要分为2个层次，即单个隧道和隧道管理站。隧道的监控摄像机输出高清码流，分为1～3路，并汇集接入工业以太网交换机，同时其视频传输环网接入隧道值守点的工业以太网交换机。同时，将隧道值守点的工业以太网交换机接入隧道管理站以太网交换机，并通过接入网的通道传输至监控中心。隧道管理站的视频传输见图1。
2.2 收费站、路段高频传输
高速公路的收费亭、收费车道摄像机输出的高清码流以链状的方式接入收费车道工业以太网交换机，并以组网方式接入收费广场视频以太网交换机。另外，收费亭、收费车道的图像利用收费广场视频以太网交换机与收费站内视频以太网交换机进行连接。收费图像通过站内视频以太网交换机接入通信系统综合业务接入网，同时利用接入网提供的通道传输至监控中心。路段摄像机输出高清码流接入工业以太网交换机，并通过交换机组成环网，与就近收费站的视频以太网交换机相连接，再通过收费站的综合业务接入网传输至监控中心。
由图1可见，高速公路高清视频传输是按照隧道、收费站2种方式进行传输，这2种方式均采用高清摄像机进行组网，以形成基层监控系统，待基层监控系统汇集了当地的视频监控数据以后，再通过利用SDH通信系统，将数据传输至监控管理中心。然而，对于基层系统组建的视频环网，我们要充分考虑到图像的可靠性，向上级传输时，应采用SDH通信系统，同时也要考虑了传输方案的可行性和经济性，这种传输模式在高速公路中得到了广泛的应用。在视频传输方案规划时，我们还要做好网络带宽的分配。要想确保网络摄像机达到理想的图像效果，每路都需要安装2～8M的网络带宽。在确定接入网带宽应时，应根据图像路数来确定，一般情况下，720P按2Mbps/路，1080P按4Mbps/路来规划，且网络总带宽要预留一定的冗余量。
结语：
总之，目前视频监控在高速公路监控系统中应用较为广泛。本文产要针对高速公路高清视频监控系统的应用情况进行了深入地分析，在决定采用高清视频监控系统时，需要合理分析整个系统的需求情况，确定前端设备的视频标准和编码方式，并做好传输方案规划工作，时还要合理配置视频存储容量，这样才能实现视频监控系统在高速公路中的合理应用目标。
参考文献：
[1]张志.浅析高速公路高清视频监控系统的构建[J].中国交通信息化，2011（4）：99－102．
[2]尉自斌，罗小荣，李立东.高速公路高清视频监控系统解决方案[J].中国交通信息化，2012（10）：108－110．
论文作者:王志超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/11
标签：高速公路论文; 路段论文; 视频论文; 交通论文; 隧道论文; 监控系统论文; 以太网论文; 《基层建设》2018年第14期论文;