一、概述

　　随着国内高速公路的大规模建设，我国高速公路发展迅速，并已形成了纵横交错的高速公路网，极大地促进了经济的发展。目前我国高速公路通车总里程已达到三万多公里，位居世界第二，有16个省的高速公路超过了1000公里。基于此，对高速公路进行有效的管理，使其发挥最大的效益就非常有必要了。对高速公路收费及路段的监控、维护与管理也已成为高速公路管理的一项重要内容。

　　高速公路具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，如不采用先进的管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。为此，在一些车流量非常大的高速公路上部署全程的网络视频监控系统就是必不可少了。这些监控系统可实施交通流量和交通运行监视；对关键点进行气象检测;对关键路段实施交通适时控制;及时发现各种异常情况并采取应急措施，从而很好的保证了高速公路高速、安全、经济地运营管理。总之，在现代的高速公路建设上，以科技的手段建立一个安全、实时、有效、智能的网络视频监控系统至关重要。通过高速公路网络视频监控系统使得交通指挥管理人员能够随时了解和掌握高速公路各个路段当时的运转情况和状态，尽早发现问题、排除安全隐患。它不仅能够降低交通管理部门工作强度，更重要的是它将为整个高速公路能够安全运营提供有力的保障。

　　二、系统需求分析

　　在现阶段高速公路的发展有以下趋势，结合高速公路的传统需求和数字网络兴起后提出的新需求，归纳如下：

　　1、多级联网：随着高速公路网的发展完善，过去一条路一个监控系统的时代，成为过去，整条高速或更大范围的联网成为必然趋势。

　　2、分级存储：前端重要部位监控点，可以本地存储，在断网情况下视频不会丢失，各收费站的视频直接在收费站存储，总/分监控中心亦可把所有图像进行存储。并可以实现录像的远程调看等。

　　3、大屏拼接显示系统：现阶段大屏拼接显示系统，越来越多的应用在安防行业，其中高速公路也多有引进，但是好多地方并没有发挥其应有的作用，而只起到装点门面的作用。

　　4、高清视频：随着百万像素枪机和球机的推广，在高速路一些重要位置，将逐步投入使用。

　　5、随着3G网络的覆盖，无线视频业务，也将在高速行业发挥重要作用。

　　6、GIS电子地图：传统监控系统采用的电子地图，图片大小是固定的，不能提供详细的地图信息，不能满足现在高速公路大联网时代的需求，伴随3G无线视频监控业务发展而来的，GPS定位功能、测速功能、轨迹回放功能等也将得到应用。

　　7、智能分析(车辆统计、车牌识别、违章停车、逆行、车辆测速等)

　　三、系统应用

　　1、高速公路收费系统

　　高速公路机电工程应用的核心，也是效益发挥最大、最为成熟的系统，承担着车辆出入管理、收费管理等重要职责，因此具有重要的监控意义。可分为主线收费站和匝道收费站。车道、收费亭前端监控点密集分布，收费广场图像相对独立。因此接入网系统应具有灵活接入能力，满足不同数量接入需求。监控、存储图像质量较高，容易辨认车辆情况及人员面貌特征现代化的收费监控系统不仅限于图像的实时监控，录入存储及对讲功能;开关量报警联动，监听音频及监控图像外网发布功能具有了更现实的意义。高速公路收费站布局分散，距离相对较远，通过联网传输在路段监控中心可实现统一协调管理。因此联网传输方式的选择将决定视频服务的质量等级、应用范围，管理效率等。

　　2、高速公路监控系统

　　我国地域辽阔，地理条件复杂，桥梁、隧道成为高速公路必不可少的组成部分。由于其构造的特殊性，使救灾、疏导相对困难，因此监控系统在道路运行中有着极其重要的作用。高速公路监控系统包括全程监控，隧道、桥梁等外场监控。全程监控延道路分布;桥梁、隧道布局分散，长短不一。通过联网传输在路段监控中心可实现统一协调管理。系统应具有多样的接入模式、大容量传输能力，主干线路具有灵活的组网方式。跟踪抓拍、超速检测要求监控图像实时性要求高。现代高速公路监控系统应提供灵活的应用模式，不仅可实现监视器高清晰监控，还可实现灵活的网络浏览及IP-SAN 存储。完善的视频管理功能，可任意实现切换及方案制定。应急指挥系统的建立和环境、路况监测系统将保证行车安全和畅通,并在发生事故时可有效的减少损失。高速公路监控系统是通过沿线的外场设施(各类检测、显示等装置) 及时、准确、完整地收集并预告前方道路的各类信息，如交通量、事故、路况等，道路使用者通过监控中心的监视(显示) 设备直观地了解交通运行状况。在发生交通异常时，能即使确定事故或手阻区域，并实时发布相应的诱导和救援信息。

　　3、模拟监控图像系统

　　首先，全模拟的监控系统，一般由前端设备、传输设备、切换控制设备以及显示设备几个部份组成。采用这种方式的系统，组网方式较为单一，一般采用星型网络拓扑，且无法实现监控平台的统一管理和控制;所有信号的接入、传输和控制过程全部采用模拟设备，特别是传输这一环节上，采用模拟光端机，无法实现远距离上的低损耗传输，已经无法满足高速公路行业的需求，而且随着人们生活水平提高，对监控的要求越来越严格，尤其是在网络化的当代，模拟监控系统的缺点和弊病暴露出来并越来越难以适应技术和需求的发展。

　　4、模数混合监控系统

　　采用模拟数字混合组网的监控系统，是目前监控行业应用最为广泛的一种组网方式，在高速公路项目中大量应用，是基于数字光端机+模拟视频矩阵的组网模式。在结构上与模拟监控系统类似，但将中间的部分环节升级为数字设备。在远端的信号采集部分，配置模拟摄像机、拾音器等设备;而传输部分采用数字非压缩光端机;中心的切换控制部分采用模拟切换矩阵控制器;存储部分一般由数字硬盘录像机组成。通过矩阵切换输出的图像可一对一编码接入网络，依靠交换机，实现单播、组播等功能。这样的系统技术成熟、设备稳定，系统造价相对低廉。