我国高速公路经过数十年持续快速发展，使公路基础设施总体水平实现了历史性跨越。随着各省市大批长距离、跨省区的高速公路相继贯通，我国主要公路运输通道交通紧张状况得到明显缓解，长期存在的运输能力紧张状况得到明显改善。高速公路的快速发展，大大缩短了省际之间、重要城市之间的时空距离，与此同时绝大多数省份的高速公路也从单条道路跨入了纵横交错的路网化时代，而与之相适应的，高速公路视频联网监控系统作为高速公路机电"三大系统"的核心之一，也取得了巨大的技术进步，目前新建高速公路的视频联网监控系统几乎都已采用高清化、网络化、集成化的高清视频监控系统，而且原有的模拟视频监控系统设备也逐渐升级换代为高清视频监控系统。

　　一、方案架构

　　深圳金三立视频科技股份有限公司经过十多年的安防视频监控技术积累，长期专注于视频采集技术、图像编解码技术、数字视频传输技术、视频管理、视频显示与控制技术等核心技术的创新与发展；同时金三立专注于高速公路视频监控行业需求，有针对性的推出了一系列行业领先、技术稳定的监控产品，为高速公路行业提供了专业化高清视频监控方案；高速公路视频监控成功案例已经遍布全国各地。

　　本方案采用全高清视频前端设备、光纤以太网视频传输系统、高清视频管理与存储系统和高清显示系统等组成高速公路视频监控系统，并在此系统上通过高清车牌识别、高清卡口二义型路径识别、交通事件检测、文明服务检测、大数据分析等技术推出智慧高速公路解决方案。方案包含收费站视频监控系统、隧道视频监控系统、沿线道路视频监控系统和监控中心视频管理系统等组成部分。总体系统架构图如下：

　　图1.高速公路高清视频监控系统架构

　　图2.智慧高速监控行业解决方案图

　　二、方案功能

　　收费站监控系统：

　　收费站视频监控场所主要包括：收费亭、收费车道、收费广场以及周边道路监控；主要用于对收费车道通过的车辆进行识别计费，并对收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和异常事件进行观察和记录并实施有效的监督，其主要实现功能包括：

　　视频预览及录像：收费车道视频监控系统主要将车辆通行情况实时显示到收费管理中心的显示系统并录像存储；

　　车牌识别：通过金三立车牌识别摄像机完成车牌识别、车道视频录像、收费信息字符叠加、图片抓拍，并可联动岗亭半球进行黑白名单车辆播报；

　　收费站车辆稽查：通过金三立防逃费系统实现车道逃费行为检测与取证、黑名单车辆拦截；可以在常规视频监控功能基础上实现高速公路防逃费业务功能；

　　收费员文明服务智能化评测：通过金三立文明服务检测系统可以智能识别收费员人脸，并评测微笑服务，转身服务，文明手势，文明用语等一系列文明服务考察指标。

　

　　隧道视频监控系统：

　　隧道视频监控系统由隧道内外视频监控、隧道内交通事件检测，其主要功能包括：

　　视频预览及录像：通过隧道内固定枪机、球机和隧道口云台摄像机随隧道交通流和山体状况进行实时监视和录像存储。

　　隧道交通事件检测：针对重点隧道配置交通事件检测服务器，检测隧道车辆违停、逆行、行人穿越、非法占用应急车道等违法事件以及拥堵、低速、超速、流量统计、平均速度、平均车头时距等交通状态，提高隧道通行效率和安全性；

　　系统基于GPU及FPGA架构，采用深度学习算法；跨越式提升机动车、非机动车和人的识别准确率；大幅减少阳光、灯光、树梢等造成的干扰和误报。

　　图1深度学习检测效果图2传统算法检测效果

　　沿线道路监控系统：

　　沿线道路视频监控系统由重点路段视频监控、服务区监控等，其主要功能包括：

　　视频预览及录像：沿线道路监控采用云台摄像机加固定枪机对高速公路沿线事故多发路段、互通立交、桥梁等重点场景进行实时监控和视频录像；

　　二义性路径识别：针对多义性路径采用高清卡口系统进行路径识别，提供准确的通行路径信息供联网结算；

　　服务区智能化管理：服务区高清卡口系统通过车牌识别对进出服务区车辆进行准确统计，对服务区停车位准确统计和管理，配合服务区情报板显示系统给通行车辆提供准确的停车服务信息；

　　防逃费管理：沿线互通立交高清卡口系统可准确识别进入当前路段的黑名单车辆并及时预警，配合金三立防逃费系统可有效实现黑名单车辆识别；

　　沿线道路设备状态监测：通过金三立智能终端可以有效监测沿线道路设备电源供电状态、网络连接状态、232/485控制信号连接状态、环境温湿度状态、整机功耗等运行参数，并能实现对前端设备的远程重启功能。

　　监控中心视频管理系统：

　　监控中心主要包含视频接入系统、视频管理平台系统、电视墙显示系统等视频监控系统和防逃费管理系统等业务系统。主要功能包括：

　　系统管理功能：主要包含域管理、机构管理、应用服务器管理、视频服务器管理、电视墙管理、巡回管理、群组管理、用户管理和录像管理等模块。

　　视频、图片预览与回放功能：视频预览包含监控系统实时视频预览、多路回放和车牌识别系统抓拍图片实时预览功能。

　　系统联动功能：平台支持视频、报警、卡口等各系统信息的联动，支持联动录像、联动抓拍、联动预置位、联动电视墙、联动告警输出、联动Email等各种动作。

　　数据检索与流量统计功能：系统提供按车辆信息检索的应用平台，按不同权限对数据库进行操作，并提供模糊查询、数据备份和数据打印输出功能。执法人员可根据车道和时段进行车辆流量统计，并得到直观明了的曲线图(或者列表)显示统计结果，及时对当前的交通状况作出调整以及处理违章车辆信息。

　　取证信息存储及稽查功能：平台支持违章冲卡车辆检测信息、车牌识别流水、车牌抓拍图片和车辆通行视频等取证证据信息存储。平台支持高清卡口管理，可通过车牌号根据车辆通过路径识别点高清卡口抓拍信息确定车辆行驶轨迹；支持防逃费可疑车辆筛选分析、疑似逃费车辆稽查功能；

　　网络管理功能：支持以拓扑图形式展示服务器网络拓扑结构；支持平台配置管理，可配置平台相关参数；支持系统诊断，可以针对当前服务器运行及配置情况，给予诊断报告，若有问题，给予解决方案建议；支持服务器状态管理，以图表及表格的方式给予展示，并可以自定义安全阈值，在超过阈值时在页面给予警示；支持运维控制管理，控制服务器各个模块及服务的运行、数据库的备份及导入，日志、配置文件的导出、平台软件版本的升级及管理；支持前端设备管理，可以查看当前设备的列表、针对在线设备的控制，状态查看、版本升级、日志管理。

　　三、方案特点

　　针对高速公路开发的整体解决方案：集高清视频监控系统、收费站出入口车牌识别系统、路径识别系统、服务器停车位管理系统、文明服务检测系统、交通事件检测系统等多个应用子系统于一体；

　　面向实际场景的实用技术：具备透雾、点面结合、星光级超低照度等视频技术；

　　丰富的互联互通策略：支持Onvif、Http等国际标准，GB/T28059\28181国家标准，地方协议及多平台SDK等对接方式；

　　灵活的媒体存储：系统支持前端存储、代理服务器存储、中心集中存储等模式，用户可根据自己的需要选择，几种模式可以相互重叠，互不影响。

　　负载均衡功能：后端多台设备访问前端摄像机时出现视频流不够转发的情况，通过负载均衡服务器分摊视频流，满足后端多台设备同时访问前端视频的需求；