高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)考察報告范文
一、緒論
XX年底通車?yán)锍桃殉^四萬五千公里，總里程世界第二，XX年年還將建設(shè)五千公里，許多省市的高速公路網(wǎng)已經(jīng)形成，從省會到地級市都通高速公路，高速公路對發(fā)展經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)物資、人員交流起到了極大的作用。在高速公路成網(wǎng)的情況下，如何充分運(yùn)用交通監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)手段保證各條路的暢通，使路網(wǎng)整體通行能力達(dá)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(wù)水平顯著降低；交通事故、傷亡人數(shù)不斷增加，人們對安全性更為關(guān)注，對交通監(jiān)控系統(tǒng)也提出更高的要求，監(jiān)控系統(tǒng)的功能、性能逐漸完善和提高交通監(jiān)控系統(tǒng)，逐步擺脫一路一監(jiān)控、講究門面等初期想法，朝著提供安全、實用、暢通、服務(wù)的成熟理念發(fā)展。同時，隨著聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的不斷成熟與完善，人們也開始有更多的時間、財力和經(jīng)歷重點關(guān)注聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
二、高速公路區(qū)域化管理的必要性
隨著高速公路網(wǎng)的逐漸形成，交通流量的不斷增長，監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模和功能也將進(jìn)一步發(fā)展，原先僅為一個路段服務(wù)的單一的監(jiān)控系統(tǒng)正在朝為多條路徑的路網(wǎng)服務(wù)轉(zhuǎn)化，監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)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(dǎo)等監(jiān)控核心功能將會得到充分發(fā)揮，本著服務(wù)于社會的原則，監(jiān)控系統(tǒng)的作用將日益明顯。
由于高速公路的設(shè)計、建設(shè)時間前后不同，如果采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，預(yù)留接口不清，將會對以后實行統(tǒng)一管理帶來困難。
如何在路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集和融合的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)路網(wǎng)內(nèi)的統(tǒng)一監(jiān)控、相互聯(lián)動、資源共享，以及進(jìn)一步為社會提供綜合服務(wù)，充分發(fā)揮路網(wǎng)功能，就需要對高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，以規(guī)范高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)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(dǎo)。
三、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基本模式
高速公路聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分期實施、分級管理、逐步聯(lián)網(wǎng)、逐步完善”的指導(dǎo)思想進(jìn)行。
1、區(qū)域監(jiān)控中心/省監(jiān)控中心目標(biāo)
加強(qiáng)主管部門對路網(wǎng)運(yùn)營的監(jiān)控管理，提高對路網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的宏觀決策能力；
統(tǒng)一協(xié)調(diào)解決路網(wǎng)內(nèi)的交通事件和交通事務(wù)；
各路段之間實現(xiàn)交通資源和交通信息共享互補(bǔ)，充分發(fā)揮路網(wǎng)營運(yùn)經(jīng)濟(jì)效力；
開拓交通信息服務(wù)系統(tǒng)，為社會公眾、各路段管理機(jī)構(gòu)、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(wù)。
2、監(jiān)控中心基本功能
信息收集功能：收集路網(wǎng)信息，完善聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控模式，積累管理經(jīng)驗，初步具備協(xié)調(diào)各路段的交通運(yùn)營的能力；
數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能：負(fù)責(zé)制定需要上傳數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)交換格式、數(shù)據(jù)通訊協(xié)議規(guī)范、監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一編碼等，完成數(shù)據(jù)的采集、分類、存儲，以及簡單的統(tǒng)計和分析功能；
數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能：負(fù)責(zé)制定需要上傳數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)交換格式、數(shù)據(jù)通訊協(xié)議規(guī)范、監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一編碼等，完成數(shù)據(jù)的采集、分類、存儲，以及簡單的統(tǒng)計和分析功能。
信息發(fā)布功能：根據(jù)路段（網(wǎng)）交通、道路狀況及實際需要利用可變信息標(biāo)志發(fā)布路段（網(wǎng)）運(yùn)營管理信息；
宏觀管理控制功能：分析片區(qū)/省域高速公路路網(wǎng)交通運(yùn)行規(guī)律，優(yōu)化路網(wǎng)內(nèi)交通機(jī)電設(shè)施的布設(shè)；完善路網(wǎng)的宏觀管理與控制；決策重大交通事件下路網(wǎng)的交通組織調(diào)度方案。
協(xié)調(diào)管理高速公路與城市道路交通：獲取城市道路的運(yùn)行狀況信息，對由高速公路即將進(jìn)入市內(nèi)的車輛及時引導(dǎo)、疏散，避免城市局部區(qū)域的擁堵；為剛進(jìn)入高速公路的出行者提供高速公路的交通狀況信息；
數(shù)據(jù)融合處理平臺：對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行二次汲取和挖掘，為實現(xiàn)路網(wǎng)調(diào)度、及時分流、保證道路通暢、提高運(yùn)營效率等提供數(shù)據(jù)支持。
社會服務(wù)功能：構(gòu)建交通信息網(wǎng)絡(luò)平臺為出行者提供查詢服務(wù)。開展與公安、消防、醫(yī)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(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)通道，向社會公眾發(fā)布路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
四、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行要求
1、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)本運(yùn)行條件
由省監(jiān)控中心負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的`統(tǒng)一開發(fā)與購買，新建區(qū)域/路段監(jiān)控中心根據(jù)自身特點，統(tǒng)一使用省監(jiān)控中心確定的系統(tǒng)軟件；
gis平臺建議由省監(jiān)控中心設(shè)計開發(fā)維護(hù)，其他區(qū)域中心、各路段中心可以通過高速公路通信專網(wǎng)根據(jù)需要訪問或下載相關(guān)路網(wǎng)地理信息和服務(wù)內(nèi)容即可；
聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，包括視頻控制矩陣、網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器等關(guān)鍵聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的選型應(yīng)盡量保持統(tǒng)一；
對于新建道路，各道路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計時就應(yīng)將聯(lián)網(wǎng)控制方案納入設(shè)計文件；在新建道路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計、審查、實施等階段，設(shè)計單位、應(yīng)和建設(shè)單位密切聯(lián)系，保證設(shè)備的配置和通信端口數(shù)量按照聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)要求執(zhí)行；
2、外場設(shè)備布設(shè)的基本原則
堅持外場設(shè)備布設(shè)的系統(tǒng)性：隨著交通量的增長，應(yīng)按照路網(wǎng)總體設(shè)計規(guī)劃來完善監(jiān)控設(shè)施，使其具備信息采集、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(huán)境的變化。布設(shè)時應(yīng)綜合考慮其位置，使一個設(shè)備能與其他設(shè)備在局部形成小系統(tǒng)；
堅持外場設(shè)備布設(shè)的協(xié)調(diào)性：監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)備布設(shè)時應(yīng)考慮到與其它系統(tǒng)的關(guān)系，做到在功能上相互協(xié)調(diào)，互相補(bǔ)充，在布設(shè)上避免重復(fù)、浪費(fèi)。監(jiān)控設(shè)施的布設(shè)應(yīng)當(dāng)同當(dāng)?shù)毓芾�、救助體系緊密相連，以爭取時間、減少傷亡、盡快恢復(fù)交通、增進(jìn)安全、提高服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)高速公路分段實施或長大橋、隧道作為獨(dú)立工程設(shè)計時，其監(jiān)控設(shè)施設(shè)計應(yīng)服從路網(wǎng)規(guī)劃和交通工程總體設(shè)計要求；
堅持外場設(shè)備布設(shè)的一致性：由于路段分期實施建設(shè)，外場設(shè)備與監(jiān)控中心的通訊接口應(yīng)遵循總體規(guī)劃和技術(shù)要求，確保數(shù)據(jù)通訊協(xié)議匹配、數(shù)據(jù)傳輸格式一致、軟硬件系統(tǒng)兼容。監(jiān)控設(shè)備作為高速公路管理設(shè)施的一部分，要注意與固定標(biāo)志標(biāo)線、護(hù)欄及其它安全設(shè)施統(tǒng)一一致，避免互相矛盾，發(fā)生干擾，造成標(biāo)志含義不清或無法辨認(rèn)；
堅持外場設(shè)備布設(shè)的可擴(kuò)充性：監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計選擇在應(yīng)用先進(jìn)電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)時應(yīng)確保性能的實用性、穩(wěn)定性和功能的可擴(kuò)充性。另外，由于交通量的增加，監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模會逐漸擴(kuò)大，預(yù)留預(yù)埋應(yīng)考慮到將來擴(kuò)充的需要，一期布設(shè)時應(yīng)考慮到后期布設(shè)的需要，以便隨著交通量的增長，不斷的擴(kuò)充系統(tǒng)的規(guī)模，不斷提高系統(tǒng)的性能指標(biāo)，真正做到“一次設(shè)計，分期實施”。
五、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要考慮的問題
目前作為高速公路管理者比較關(guān)心的熱點問題是全程監(jiān)控要不要上？如何上才能更合理的利用建設(shè)資金？更有效的對道路實施監(jiān)控！在一些省市也作過一些全程監(jiān)控的探索，實踐表明，全程監(jiān)控有效的提高了監(jiān)控力度和事故處理效率。但是建成的全程監(jiān)控系統(tǒng)也存在設(shè)備供電、夜間照明和系統(tǒng)穩(wěn)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(shù)推廣實施
1、選擇重點地段進(jìn)行監(jiān)控
可考慮在重點路段、易發(fā)生事故路段、車流量大與半飽和路段建設(shè)全程監(jiān)控系統(tǒng)，以便隨時能掌握道路狀況；對于車流量較小的路段可考慮暫緩實施，待車流量增大后再進(jìn)行改造
2、 功能需求
隨著省市高速公路路網(wǎng)的擴(kuò)大，對交通影響非常大的氣象環(huán)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(guān)注 。
隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)也開始逐漸由過去傳統(tǒng)的攝像頭——視頻監(jiān)控模式，擴(kuò)展到集車流量檢測、交通控制和交通誘導(dǎo)等多種采集前端組成的多領(lǐng)域一體的監(jiān)控系統(tǒng)。
如果在特殊路段建設(shè)全程監(jiān)控系統(tǒng)，需要完善前端信息采集，增加視頻圖像檢測系統(tǒng)，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(biāo)志等交通監(jiān)控和誘導(dǎo)設(shè)施，收集完整的道路交通數(shù)據(jù)，保證管理者的正確判斷
3、擴(kuò)容維護(hù)問題
按照傳統(tǒng)技術(shù)要求實施全程監(jiān)控 ，大量的傳輸設(shè)備的維護(hù)成了很令人頭疼的問題
傳輸圖像至少要使用1 對光端機(jī)并占用1 芯光纖，實施全程監(jiān)控后整個監(jiān)控系統(tǒng)占用的光纖資源較多；
遠(yuǎn)距離傳輸采用光端機(jī)級連會造成信號的衰減及信噪比降低；大量光端機(jī)的使用，造成設(shè)備無法統(tǒng)一管理 ；
片區(qū)中心不斷接入大量的視頻圖像，導(dǎo)致中心矩陣需要不斷進(jìn)行通道擴(kuò)展，接入纜線越來越多，大大增加了維護(hù)管理的難度 。
六、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的簡介
1、視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的組成
視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的組成通常由5個部分組成：（1）攝像機(jī)和編碼器；（2）網(wǎng)絡(luò)及通信傳輸設(shè)施；（3）視頻存貯設(shè)備；（4）解碼器及顯示設(shè)備；（5）控制及管理系統(tǒng)。
編碼器及解碼器是面向視頻和音頻傳輸和存儲的采用國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的編碼及解碼設(shè)備。近來視音頻編碼技術(shù)有新的發(fā)展。
2、視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
itu-t vceg國際電信聯(lián)盟下的視頻編碼專家組:
h.261 電視會議的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)
h.262 vceg同mpeg聯(lián)合編碼專家組jvt壓縮標(biāo)準(zhǔn)
h.263 可視電話的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),h.263+,h.263++
h.264 新一代交互式視頻通信壓縮標(biāo)準(zhǔn) mpeg4 avc
iso/iec mpeg運(yùn)動圖像專家組:
mpeg-1 vcd壓縮標(biāo)準(zhǔn)
mpeg-2 dvd壓縮標(biāo)準(zhǔn)
mpeg-4 交互式多媒體通信壓縮標(biāo)準(zhǔn) mpeg-4avc/ h.264
mpeg-7 互聯(lián)網(wǎng)視頻檢索制定的壓縮標(biāo)準(zhǔn)
（1）mpeg2
是由iso/iec13818 制訂的運(yùn)動圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，mpeg2標(biāo)準(zhǔn)引入了“類型（profile）和“層（level）”的概念，提供了位速率的可變性功能，使用者可按需選擇等級（傳輸速
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