高速公路智能全程監(jiān)控系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)

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社會經(jīng)濟水平的提升以及整體社會環(huán)境的不斷變化，建設(shè)以及交通行業(yè)水平也有明顯上升。智能化信息技術(shù)在各行各業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用對于各行業(yè)工作發(fā)展水平的提升也有顯著的促進作用，其在高速公路發(fā)展中的應(yīng)用同樣有明顯效果，高速公路智能技術(shù)的應(yīng)用的主要體現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)方面，高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)中智能技術(shù)的應(yīng)用，對于監(jiān)控效果的提升有非常顯著的促動作用，但是仍然存在一些關(guān)鍵性的問題，本人就以往多年的工作經(jīng)驗以及對人工智能的研究提出了一定的觀點，以期能夠輔助解決高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)中的各類問題，為各類技術(shù)的研究以及水平的提升提供部分參考。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展水平的不斷提升，發(fā)展速度的不斷加快，交通環(huán)境也有所變化，交通流量在不斷增加。相應(yīng)的交通運輸規(guī)模也在也越來越大，需要不斷完善相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控規(guī)模，確保做好交通環(huán)境的管理和控制，傳統(tǒng)人工監(jiān)控在當(dāng)前社會交通環(huán)境下已經(jīng)難以達到相應(yīng)的監(jiān)控效果，無法匹配現(xiàn)在高速的發(fā)展情況，不利于高速公路安全運行的保證高速公路的安全運行。高速公路運輸對于我國國民經(jīng)濟水平的提升有非常重要的作用，是各行各業(yè)正常營運發(fā)展的關(guān)鍵，監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路整體管理系統(tǒng)中必不可少的一個環(huán)節(jié)。就當(dāng)前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)情況來看，已經(jīng)有智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在高速公路的監(jiān)控之中，該系統(tǒng)主要包含三個環(huán)節(jié)，分別為客戶端、分析單元以及中心服務(wù)器，智能監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路管理運營中的應(yīng)用與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)相比具有非常顯著的優(yōu)勢，對于道路整體服務(wù)質(zhì)量的提升以及監(jiān)控準(zhǔn)確性的增強均有顯著的促進作用[2]。有效使高速公路綜合系統(tǒng)質(zhì)量提升，智能交通監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路監(jiān)控中的應(yīng)用對各類信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺、視頻采集、交通控制、存儲管理等多項內(nèi)容進行了結(jié)合，將以上各項工作融合到同一個系統(tǒng)之內(nèi)，完成對高速公路的監(jiān)控管理。因此，不斷完善高速公路智能全程監(jiān)控系統(tǒng)，對于高速公路管理安全性的提升，社會整體效益的增強以及國民整體經(jīng)濟水平的提高，有非常重要的作用。

1智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能和作用

高速公路的智能監(jiān)控系統(tǒng)在實際監(jiān)控運行中的應(yīng)用定位主要體現(xiàn)在三個方面，首先，是需要對高速公路中的路況行車情況以及公路各類信息進行收集，全面確保全面監(jiān)控整個高速公路系統(tǒng)的實時變化情況。同時，能夠及時將所收集到的各類信息傳輸回信息監(jiān)測中心之中，以便于相關(guān)管理中心能夠及時，快速的了解高速公路上出現(xiàn)的變化情況。其次，如高速公路中出現(xiàn)交通意外情況，監(jiān)測中心能夠通過高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)實時發(fā)回的信息，掌握交通事故的具體情況，并根據(jù)實際交通控事故發(fā)生位置，發(fā)生嚴(yán)重程度等采取相應(yīng)的方案進行處理，盡快對交通高速公路中的交通事故進行妥善解決，避免交通高速公路上出現(xiàn)長時間擁堵或者疊加交通事故情況的發(fā)生。另外，高速公路中智能監(jiān)控系統(tǒng)還能及時了解高速公路行進中的車輛是否出現(xiàn)違章情況，并詳細(xì)記錄違章者的違章車輛的基本信息，同時發(fā)送相關(guān)指令，將其違章信息告知車主已以及監(jiān)控中心，以便準(zhǔn)確地對其進行交通事故違規(guī)處理。

2高速公路智能全程監(jiān)控系統(tǒng)運行的重要保障

2.1監(jiān)控圖像的準(zhǔn)確性以及清晰度

現(xiàn)階段，高速公路智能全程監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中還存在一定的弊端和問題，首先是圖像檢測的問題，高速公路智能監(jiān)測系統(tǒng)的圖像收集檢測均由智能系統(tǒng)完成，其分析檢測質(zhì)量是其中較為重要的問題，如未能收集到準(zhǔn)確清晰的信息，將會影響后續(xù)的檢測工作。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)電力的供應(yīng)

電力供應(yīng)是高速公路只能全程監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，所有的全高速公路，智能系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備均屬于電力設(shè)備，需要確保每時每刻都有電力支持。完全保證該系統(tǒng)中各個設(shè)備電力的供應(yīng)以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸?shù)募皶r性和準(zhǔn)確性

高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在實際工作中，需要將實時拍攝到的監(jiān)控系統(tǒng)情況高速公路現(xiàn)象以及畫面?zhèn)鬏斨列畔⑻幚碇行?，由信息處理中心的人員對高速公路中出現(xiàn)的各類情況進行處理，如出現(xiàn)信息傳遞滯后情況，則會影響到信息中心工作人員工作的順利開展。另如出現(xiàn)信息傳輸不清或者傳輸錯誤情況，也會干擾到后期的處理工作，除信息傳輸之外，高速公路傳承監(jiān)控系統(tǒng)還需要做好對相關(guān)拍攝信息的保存，以便于后期交通事故處理時的取證和查詢。

3全程智能監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)類型及分析

3.1圖像處理關(guān)鍵問題

高速公路全程智能監(jiān)控系統(tǒng)中的系統(tǒng)工作開展的基礎(chǔ)是圖像處理的質(zhì)量，視頻圖像處理，是該系統(tǒng)中的核心內(nèi)容，該系統(tǒng)需要能夠在高速運動下及時捕捉移動中所有車輛的基本信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對該車輛所有圖像的跟蹤。但是由于高速公路的車流量比較大，加上高速公路路行比較復(fù)雜路況類型比較多，因此在實際系統(tǒng)運行中需要根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的處理方式，確保智能監(jiān)控系統(tǒng)中圖像的準(zhǔn)確捕捉。（1）歸一化處理跟蹤目標(biāo)行駛速度高速公路中，車輛在實際運行時，監(jiān)控系統(tǒng)要能夠做到對其進行360°的監(jiān)測，在實際監(jiān)測中，主要通過自動調(diào)焦的方式明確車輛的位置，做好圖像清晰度的控制，但是就現(xiàn)階段的高速公路全程智能監(jiān)測系統(tǒng)來看，還無法做到完全對車輛進行準(zhǔn)確的跟蹤和定位，且無法根據(jù)車輛的速度進行同步跟蹤，避免車輛在行駛中出現(xiàn)超速情況需要及時完善對車輛速度測量的相關(guān)技術(shù)，確保能夠通過視頻的監(jiān)測，實時掌握車輛的運行情況，通過歸一化算法將車輛行進中所有角度的圖像進行綜合分析。對車輛顏色以及路面的差異和其他信息排除之后，對剩余的圖片信息進行綜合考量。通過垂直以及水平濾波的方式確定車輛在運行中的角度，以計算車輛的行駛速度，判斷其是否存在超速情況。（2）殘余光流檢測的算法對車輛與行人進行辨別判定高速公路上汽車的行駛速度較其他道路相比均較快，如車輛在實際行進中出現(xiàn)故障導(dǎo)致停車，或者高速公路中出現(xiàn)有人員在道路中行走時，將會增加高速公路車輛事故的發(fā)生率。因此，高速公路全程監(jiān)測系統(tǒng)需要及時辨別出高速公路中行駛異常的情況，同時能夠分析異常情況是行人還是車輛暫停，通過運行方式的差別進行高速公路運行障礙區(qū)分，以便準(zhǔn)確報給信息中心處理系統(tǒng)。

3.2穩(wěn)定高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的電力供應(yīng)

高速公路全程監(jiān)測系統(tǒng)的時效性以及信息量均比較大，在實際運行中對于電力要求比較高，需要確保該系統(tǒng)中所有設(shè)備的電力供應(yīng)保持完全供應(yīng)不間斷。因此，需要及時對該系統(tǒng)中各設(shè)備供電情況的檢查，外接長距離電纜是高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)電力供應(yīng)中的主要方式，是確保供電系統(tǒng)遠(yuǎn)途用電的重要措施。另外，還有部分系統(tǒng)設(shè)備的供電，通過太陽能自發(fā)電系統(tǒng)進行。在實際高速公路全程監(jiān)測系統(tǒng)電力供應(yīng)方式選擇上，需要根據(jù)該設(shè)備的實際地區(qū)以及周邊環(huán)境進行選擇，如高速公路路面周圍較為寬廣，且當(dāng)?shù)氐闹伟箔h(huán)境相對較為穩(wěn)定，可以使用外接電纜的方式進行供電。但是如供電站與供電站距離較遠(yuǎn)，電纜鋪設(shè)條件較差，可選擇太陽能自發(fā)電供電方案對設(shè)備進行供電。在實際設(shè)備維修檢測中，需要加強對其電力供供應(yīng)系統(tǒng)的監(jiān)測，如出現(xiàn)異常需要及時進行處理，避免在實際使用中出現(xiàn)斷電等情況，影響到系統(tǒng)的正常運行。

3.3智能供電系統(tǒng)信息的傳輸及儲存

信息的傳輸以及保存是智能監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題，為了確保信息的實時傳輸，常用的傳輸方式為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能夠通過數(shù)據(jù)壓縮的方式，將各類視頻信息快速傳回到信息處理中心中。在實際管理中，需要確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及傳輸速度，引進最新的數(shù)據(jù)運行系統(tǒng)，確保能夠及時將各類信息進行傳送，視頻信息數(shù)據(jù)的儲存，需要在一系列出數(shù)據(jù)信息處理完成之后進行，以便于數(shù)據(jù)體量的壓縮。但仍需要預(yù)備足夠的儲存空間。另需要對數(shù)據(jù)進的儲存進行分門別類，以便于數(shù)據(jù)調(diào)取時能夠快速找到目標(biāo)數(shù)據(jù)，以提升數(shù)據(jù)存儲及管理質(zhì)量。

結(jié)束語：

綜上可知，隨著社會環(huán)境的不斷變化，我國整體經(jīng)濟水平的不斷提升，高速公路環(huán)境也有了巨大的變化，高速公路中的車流量在不斷增加，相應(yīng)的交通事故的發(fā)生率也有所提升，如何做好高速公路上交通事故的預(yù)防和控制，是當(dāng)前交通公路管理中的關(guān)鍵。高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路管理中的應(yīng)用，充分利用了計算機網(wǎng)絡(luò)平臺以及各類科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，完善了對高速公路的智能監(jiān)控，能夠?qū)崟r掌握高速公路的實際情況以及車輛的行進情況。及時掌握高速公路中的出現(xiàn)的各類問題并進行處理，對于高速公路安全事故發(fā)生率的降低以及安全性的提升均有顯著的促進作用，是我國高速公路健康發(fā)展的關(guān)鍵。

作者：劉劍峰 單位：安徽省交通控股集團有限公司合安公路管理處