快速發展的經濟讓高速路、車流量等不斷增加,對高速路監控也帶來了較大挑戰。在“大數據”背景下,高速公路各功能系統產生快速、大量、多樣的數據,如何將“大數據”轉換成“強應用”,是新型高速公路監控的發展重點。視頻監控主要應用在收費系統、道路監控系統、隧道監控系統以及管理用房的監控當中,我們需要結合應用車牌識別技術、物聯網技術、存儲技術,使高速公路運營日益智能化、智慧化。
關鍵詞:物聯網;視頻聯網;高清
高速公路視頻聯網監控系統發展現狀
近些年我國高速公路建設突飛猛進,高速公路跨入路網化時代,同時高速公路視頻聯網監控系統也變得越來越完善,視頻聯網趨于網絡化、智能化,有了長足的發展。道路越來越多樣化,網絡視頻監控不再是一個點的監測,實現了遠程監測、現場監測相結合。數字圖像也逐漸取代模擬廣播、智能數字圖像存儲,而不是存儲模擬閉路電視系統,可以使用大屏幕,屏幕顯示攝像機等設備覆蓋的道路交通各個重要位置,此外,可以利用一些日志記錄事件,便于今后的分析。
2012年,IP化高清視頻監控系統的出現,顛覆了原有模擬、標清視頻監控系統的應用模式,使視頻監控系統不僅用于日常實時監控,而且為高速公路其余監控系統提供基礎數據,使整體高速公路監控系統向智能化、智慧化邁進了一大步。現在的高清視頻監控系統,已經逐步成為收費監控系統、車牌及卡號查詢系統、數據分發系統、數據查詢系統、報警管理系統、圖像稽查系統不可或缺的重要基礎。高清視頻數據具有數據量大,信息來源多種多樣,信息結構豐富(結構化、非結構化),這些都是“大數據”的基本特點。通過高速公路運營中心大數據的分析處理,可以提高運營單位數據綜合應用水平,不斷增強數據的價值,為提高高速公路運營提供可靠的決策數據支持,為“保暢通、促和諧”注入新的活力。
高速公路視頻聯網監控系統功能
◆ 實現本地和遠程監視
各監控中心來負責控制攝像機工作和監視管理路段視頻圖像;總中心全路監控,但不能實現遠程控制攝像機,利用監視攝像儀顯示監視圖像,分中心可以控制攝像機錄像,總中心和分中心都可以錄像、可以調取任意路段視頻,采用大容量存儲設備也可實現今后隨時調取錄像。
◆ 實現本地和遠程監控
監視管理路段視頻圖像和攝像機控制由各路段監控中心負責;監控總中心對全路網作宏觀監視。但特殊條件如交通事故及特殊運輸等,監控中心也可監視管理路段視頻圖像和控制攝像機。總中心:監視全路網任意一個攝像機的視頻圖像,特殊情況下,可以控制攝像機;利用大屏幕以及監視器等設備顯示監視圖像;用攝像機錄像,便于日后調看取證等。分中心:對覆蓋區域內的攝像機進行監控,并控制攝像機;利用大屏幕以及監視器等設備顯示監視圖像;用攝像機錄像,便于日后調看取證等。此模式中,總中心和分中心都可以控制攝像機,并且總中心的操控權優先于分中心。
◆ 智能視頻分析
高速公路監控視頻需要調取海量數據,聯網中心需要從大量數據中挖掘有用信息實現自動化監控,提高監控效率也是一個重要課題。應該結合行業和路段特點,進行專項分析,以提高在此領域的應用效率。目前業內結合本行業特點有以下三種方式:硬盤錄像資料的稽查檢索;在實際檢驗過程無法瀏覽所有的海量圖像數據,只能通過隨機的方式,費時費力,效率低,需要一套智能視頻分析來提高檢索系統的效率,在此方面已經做了有益的嘗試;基于視頻的路徑識別系統:聯網收費在很多省市如火如荼的展開的國家,隨著收費公路網規模不斷擴大,全面準確路徑識別、加密,因此應著手解決基于視頻的路徑識別系統其他互補的路徑識別。
結合物聯網技術的視頻聯網監控系統功能
◆ 智能車牌識別系統
高速公路運營中心又具備了分析“大數據”的能力,在此基礎上,各種智能化的系統就可應用在高速公路運營管理中。車牌識別系統就是其中核心業務之一。車牌識別系統為收費站堵漏增收,避免開放式收費站闖崗事件發生起到重要作用,系統已在高速公路收費站應用多年。在“大數據”時代,車牌識別系統不單單可應用于收費站車道抓拍,在路網聯網收費系統中,可起到“打擊逃費”的作用。在聯網收費系統中,都面臨著多路徑識別及結算問題。在聯網收費環境下,不可避免的存在有高速公路環路情況,即車輛可以在路網內由一點出發通過不同的路線達到目的地。在投資主體多元化的路網環境下,路徑識別不僅僅涉及每一輛同行車輛的通信費如何計算,同時還要考慮收入的通行費拆分給哪個單位。為了解決以上問題,在高速公路路網內的所有收費站入口車道、出口車道車牌識別系統;在多義性路徑關鍵點安裝門架式車牌識別系統。
◆ 聯網監控系統數據存儲體系
存儲已經成為高速公路監控體系中不可或缺的一部分。當前端信息量越來越大,區域化管理需求日趨明顯,建立高效、穩定、查詢快速的存儲系統已成為高速公路業務管理者的共識。高速公路存儲體系可分為三級,依次為收費站監控數據,路段監控中心數據,省監控中心數據。高速公路考慮到實際應用的簡易性、穩定性,應采用收費站分布式存儲模式,在收費站部署基于IP-SAN 架構的存儲設備。根據高速公路存儲數據需要快速、穩定調閱的需求,存儲系統應使用iSCSI 直存或iSCSI 塊直存技術,并輔助以雙機、雙控、RAID 等容災技術。
◆ 物聯網技術智能聯網監控
高速公路智能化應用遠不止于此,例如當今最前沿的物聯網技術,在高速公路智能交通系統中也有大量應用。物聯網技術應用于高速公路路段,可實時準確獲取高速公路交通信息,為交通管理和交通信息服務提供數據支持,獲得高速公路行駛車輛的實時信息和高速公路路面實時路況、車道占有率等。物聯網技術應用于收費站,可建立不停車收費系統,利用RFID 技術提高收費效率和通行能力。所有路段線圈、收費站RFID傳感器都可看做信息節點,通過傳輸系統傳輸至運營中心管理平臺,應用傳感信息建立交通信息發布及服務系統,為出行者提供準確的出行信息,以便出行者確定最佳的出行時間、交通路徑及交通方式。并可把服務信息通過運營商網絡發布到出行者移動終端上,可向司機提供天氣、路面狀況、事故易發地等信息,并可推薦行駛路線。
結束語
文章從高速公路視頻聯網監控現狀入手,介紹了大數據時代智能車牌識別、物聯網技術等等新技術在高速公路視頻聯網監控系統中的應用,并且對于設備在高速公路中的運用模式和功能做了系統的分析。視頻聯網監控涉及交通、管理、法律、政策等很多領域,所以在高速公路中建設視頻聯網系統非常重要。