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摘要：对高速公路监控系统的现状进行了分析，对智能化高速公路监控系统建设与如何实现高速公路监控系统两方面进行研究，不断引进新技术、新设备、新观念才能够有能力应对这样的发展压力，形成良性循环。尤其是新技术的引进与升级对整个高速公路系统的建设有着不可替代的作用，包括电子技术、信息技术、通信技术等。只有这样才能真正保障我国高速公路的科学发展，提高高速公路的运载能力。探讨智能化监控系统的工作原理及如何建设，并根据实际情况提出了一些合理化建议。在此背景下，我国高速公路的监控系统也不得不进行系统升级，特别是在处理现代高速公路建设方面，将图形监控、数字通信、智能化的系统应用视为今后监控系统不可或缺的重要组成部分。
关键词：高速公路，监控系统，智能化
一、高速公路监控系统的现状
我国基础设施建设在多年的快速建设过程中，高速公路监控系统和智能化的建设取得了快速的发展，但是现阶段高速公路监控系统与智能化建设还受到资金和建设周期等多个方面的制约，进而影响了全国多个省份的公路建设系统的完备性，大多数省份还采取原始的分路段、分区域的监控方式，这种监控方式是使用光端结合视频矩阵的原理进行工作。然而，随着我国基本高速公路建设的不断加强，以这种监控系统来应对高速公路上的管理并不是一种理想的方式了。其运营管理方式经常性的出现一系列问题。而且人们对于监控系统图像品质的要求也越来越高，以上种种原因就导致现阶段的监控方式已不能满足客观上的工作需求，因此也就无法满足高速公路的快速建设对监控系统使用上的需求。
我国高速公路建设工作不断的完善，对监控系统方面设计工作就越来越重视，既往的高速公路监控系统还是以整个高速公路的区域性和完整性为出发点进行设计的，这就会直接导致设计必须考虑到监控系统的完整性，而且要具备长期使用的整体性，这就将每段的监控系统都是整个监控系统的一个重要的不可拆分的一部分。设计时还应同时考虑资料使用的效率性，这种情况就需要将监控系统的安全性、管理型和综合性进行统一管理，这些都对人力资源是一个考验。
在当今科学技术的不断发展和网络技术的突飞猛进，所有的新技术、新科技的图像监控系统都逐渐在高速公路上进行使用，它为整个高速公路监控系统网络数字化和图像精细化做出了巨大贡献。因此未来高速公路监控系统的发展重点是实现整个网络数字图像传输功能，进而为高速公路监控系统的发展做出切合实际的措施。
二、智能化高速公路监控系统建设
2.1对车辆的检测系统
智能检测系统的重要组成部分是对交通的流量、车速和车型的检测，同时智能检测系统又是智能交通重要组成部分，车辆检测系统是能对高速公路、一般公路、乡镇公路等来往的车辆的流量、车速、车型、道路占有率进行检查的重要设备。
2.2对车辆行驶异常检测系统
当车辆在行驶过程中存在异常驾驶时，能够及时对车辆的行为进行判断对系统发出预警警报。
2.3车牌照辨识系统
车牌照相当于车辆的身份证，检测系统通过对系统的汽车车牌和汽车型号进行车辆识别。车辆自动识别系统是对车辆输入型号车牌的图形影像处理。将车牌上的字符识别后，通过字符串的形式将识别后的图像上传到管理数据库，该种形式具有快速高效的特性。这广泛应用于大型停车场、交通违规检测和公路桥梁收费站管理等。
2.4视频叠加显示系统
高速公路的收费系统采用相对封闭式的运营管理模式，即“人工引导、人工收费、人工管理、计算机计费、闭路电视监控”的运营管理模式。收费站的视频叠加显示系统是应用字符叠加芯片，其实现原理是对静止图像进行操作，模式是在图像上输出标准字符串后叠加或合成每帧图像。视频上的字母叠加是为了快速叠加连续的图像帧，类似于单帧静止图像叠加。收费站监控视频除了在当时电脑呈现外，还将监控的图像上传到数据安全监控中心记录在DVＲ上，以方便运营管理处进行管理。
2.5不停车收费系统
该种收费模式是以ETC卡的非接触式运营管理，是在ETC卡中存入一定数量金额，在收费站入口处写入入口收费站信息，并将车辆型号、牌照编制在ETC卡中。当车辆驶出收费站时，收费站计算机会根据车辆的型号行驶里程数自动扣除ETC卡内金额。它工作的原理是通过道路两侧的天线与车辆中ETC设备的专用短距离通讯，是不需要驾驶人员停车与收费人员进行接触的，能够完全实现自动化收费。ETC系统是由专用收费车道、ETC收费站管理系统、ETC后台应用系统、缴费银行及网络所构成的。再利用微波技术计算机技术、通信网络技术、传感技术等高新技术为载体的设备软件。在我国现阶段的ETC收费所采用的是微波技术，该种技术受外界自然因素影响小，检测距离远等特性。
GPS不停车收费系统是由GPS技术、GIS技术和移动通讯技术等多种新技术融合的产物。它是把GPS接收机车辆的数据通过GSM通信模块以信息发送的方式发至移动通讯网络。短消息处理中心再通过车辆要通过的收费站定位信息进行收费处理，利用GIS软件和快速投影匹配的方法，车辆行驶轨迹可以与数据中心同步精准匹配，然后收费站设备进行收费处理，实现了路联网的新模式，并且车主可实时查询每个收费站的收费情况，该系统可实现不受时间段的影响的收费模式。
三、如何实现高速公路监控系统
3.1监控硬件安装
硬件安装设备一般包括设备防雷装备、隧道内的照明系统、监控摄像头、车辆检测器等检测设备。根据国家公路技术标准中对高速公路可划分为一级、二级、三级、四级标准，同时也必须将道路与交通影响因素对监控设备规模数量进行归类整理，依据高速公路通过车辆数统计应设置高速公路监控系统的规模，对每个路段应进行周期性检查以调整监控的规模数量。
3.2监控系统软件要求
高速公路另一个重要的组成要素就是监控系统的软件建设，其功能为收集监控设备数据、采集设备状态、根据实时情况发出交通导流信息、交通事故处理方案布告等等。软件系统多为实时监控能够及时对道路通行情况进行处理和反馈。当出现交通事故时，经过计算机处理模型及时将处理运算结果告知现场人员，以找到最佳的应对方案。
3.3高速公路监控系统运营管理
在高速公路监控系统建设完成后，投入正常使用前，应对设备管理人员进行培训，加强对设备维护管理。在设备投入正常使用时，若出现问题，维修管理人员能够快速进行处理，确保监控系统能正常使用，并将存储的数据进行分析，是何种原因造成的损坏，以减少往后的设备维修量。不仅如此，对监控设备还应有规律的进行检查，排查潜在的风险因素，及时对可能损坏的老旧设备进行维修更换。
四、高速公路监控系统的供电措施
4.1太阳能供电模式
利用成熟的太阳能转换技术将太阳能转换成电能，将电能存储在电池板内，当夜间或者阴天时候能够持续为设备供应电能，因为其造价因素和特别容易受到外界环境破坏，太阳能供电模式并不常用。
4.2分散式供电模式
这种供电模式多数在高速公路的沿途周边范围的乡镇所使用，采用当地的农用电或者居民的生活用电。这种模式能够最大程度上的减少运营成本，节约资金。但是也存在一些弊端，例如会对当地农业、居民用电造成紧张，增加其电力负荷量，这样会出现电力故障的现象，无法长期有效的供应电能。
4.3集中供电模式
该种模式是指在高速公路上针对监控系统特别设置一条专用电缆供应整个线路上的监控用电。这种模式能够有效解决分散式供电模式中电力负荷过大的问题，且供电量相对稳定。但也存在供电系统施工复杂成本较高的特点，特别容易受到外界磁场影响，监控系统可能无法正常使用。
结语
公路交通作为其中最普遍、使用频率最高的运输方式，对高速公路干线网络建设的要求越来越高，我国高速公路网干线已基本形成规模，所以高速交通的信息化建设就显得尤为重要，将智能化和信息化成为通信基础设施建设的考量依据，不仅能够对收费及监控系统起到积极的带动作用，更能够推动通信科技的创新，更好地服务于我国高速公路的现代化建设。为当地经济建设提供有效的保障，合理的利用智能化监控系统能够增加高速公路上的通行能力，降低事故发生，为安全出行提供一个有效的科学性的保障。因此，高速公路管理部门应加强智能化监控系统的建设，使人们安全出行。
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论文作者:赵汝红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/5
标签：监控系统论文; 高速公路论文; 系统论文; 车辆论文; 收费站论文; 模式论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;