高速公路視頻監(jiān)控需求與應(yīng)用難點
2015-07-20
ETC(電子不停車收費系統(tǒng))：從提出ETC概念到現(xiàn)在至少有6、7年時間，甚至更長。其技術(shù)儲備、國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)成熟，對設(shè)備的測定已有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，所以說ETC正處于全面鋪開階段。隨著高速公路車流量的增加，ETC應(yīng)用是大勢所趨。電子收費系統(tǒng)今后將在全國電子收費聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用?？谙到y(tǒng)(與ETC結(jié)合的卡口系統(tǒng)，配套高清卡口系統(tǒng)+ETC)在某些路段也已使用。
ETC主要設(shè)備有車載電子標(biāo)簽和車道微波天線，其中電子標(biāo)簽安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上，具有防拆卸功能，微波天線安裝在收費站電子不停車收費車道前端的架上，當(dāng)車輛駛?cè)胧召M車道微波天線的有效范圍內(nèi)時，即進行信息交換、讀取車輛信息，并從其儲值卡中扣除當(dāng)次車輛通行費，交易成功后車道欄桿自動抬起。
區(qū)間測速：“高速公路區(qū)間測速系統(tǒng)”通過安裝在高速公路的天橋或倒L桿上的檢測設(shè)備，采用車牌照自動識別技術(shù)，連續(xù)不斷地捕獲并識別兩個公路截面上通過的車輛通行信息，如車輛牌照號、通過時間、車輛特寫及全景圖片等，通過計算同一車輛在同一方向兩個截面的通行時間，來判定該車輛是否超速。同時將違章車輛的數(shù)據(jù)及圖片信息通過預(yù)警系統(tǒng)發(fā)送給附近的值勤民警站點，并將信息發(fā)布在顯示屏上，以對違章車輛進行告知及警示更多的車輛。系統(tǒng)計算得到的所有違章車輛及相關(guān)圖片將作為違章信息源提供給違章處理系統(tǒng)作進一步后續(xù)處理。區(qū)間測速系統(tǒng)主要由前端監(jiān)控單元、通信傳輸單元、違章信息發(fā)布屏系統(tǒng)(可選)和后臺處理系統(tǒng)四部分組成。深圳市銳科數(shù)碼有限公司總經(jīng)理謝國勇解釋道：“之前是在固定點抓拍，采用數(shù)碼抓拍的形式，只能做到此固定點位測速抓拍，無法做到區(qū)間測速?，F(xiàn)在采用車牌識別系統(tǒng)，通過計算通過兩個點位的時間，在兩個點位之間實現(xiàn)區(qū)間測速，從而實現(xiàn)全程測速”。
事件檢測分析：高速公路用攝像機監(jiān)控路段運行，監(jiān)控人員不可能長時間不間斷地盯著屏幕監(jiān)視。又如果依賴于回放查找攝像機拍攝記錄的圖像，就會導(dǎo)致事件處理滯后。而現(xiàn)在，可借助高科技手段來實現(xiàn)事件實時分析處理的目的。利用高速公路原有的攝像監(jiān)控系統(tǒng)，再集成事件檢測分析系統(tǒng)，就可以迅速分析出如車輛逆行、行人橫穿公路、車輛堵塞、著火、路面有散落障礙物、大車遺落在高速公路上等異常情況，并馬上報警或系統(tǒng)自動將現(xiàn)場視頻圖像切換到監(jiān)控室，確保第一時間發(fā)現(xiàn)警情和準(zhǔn)確定位，然后由指揮中心通知值守在服務(wù)區(qū)、收費站或路面的民警以及援救車輛及時趕赴現(xiàn)場，消除交通安全隱患。
事件檢測分析系統(tǒng)發(fā)揮了智能視頻的先進技術(shù)。由于高速公路路況非常復(fù)雜，所以目前剛面世的事件檢測分析系統(tǒng)還尚未達到理想的效果，主要表現(xiàn)在誤報警較多，譬如車輛行駛的正常變道也可能會引發(fā)誤報警，而同時又有些真正的事故事件分析又暫時還做不到，所以高速公路智能視頻分析處理技術(shù)需要進一步提高。但是，智能視頻分析處理技術(shù)是高速公路應(yīng)用的方向，今后事件監(jiān)測分析會像交警一樣，所有違章違法事件都能被正確地識別并報警。
夜視系統(tǒng)：據(jù)諸多高速公路運營管理部門反映，高速公路缺乏有效的夜間監(jiān)控手段。在沿途監(jiān)控中，普通攝像機在夜間監(jiān)控存在盲區(qū)(或者說處于癱瘓狀態(tài))，其監(jiān)控效果只能看到車輛燈光、車輛行駛的模糊圖像等。具體到車輛行駛狀態(tài)、車牌照等都難以監(jiān)控。為此，激光夜視系統(tǒng)、紅外夜視攝像機等都紛紛助力高速公路夜間監(jiān)測。天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司交通行業(yè)中心經(jīng)理焦偉表示：“激光夜視系統(tǒng)能讓夜間監(jiān)控展現(xiàn)得如同白晝般的效果，遠(yuǎn)距離激光夜視系統(tǒng)應(yīng)用于夜間的監(jiān)控距離可達500米、1000米、1500米、2000米、5000米等路段，高速公路的夜間不再‘黑暗’，系統(tǒng)在夜視效果、經(jīng)濟性、壽命、距離、隱蔽性等多方面都優(yōu)于現(xiàn)在普通的夜視技術(shù)”。
車牌識別：車牌識別就是能直接識別出車輛牌照的計算機裝置，識別結(jié)果包括車輛牌照的全部漢字、字母、數(shù)字、顏色、牌照坐標(biāo)、牌照圖像等。車輛牌照自動識別，是先識別出車輛牌照，不需要被識別車輛主動參與，可以對所有通行車輛進行識別、管理。車牌自動識別系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用，對完善收費系統(tǒng)，杜絕收費漏洞，減輕收費人員的勞動強度，提高收費綜合管理水平和服務(wù)水平，起到了極其重要的作用。
車輛牌照自動識別是車輛自動識別技術(shù)中的一項，廣義來說有三項：即定位技術(shù)，如GPS和GPRS;非接觸識別技術(shù)，如RFID電子標(biāo)簽之類;再就是車輛牌照自動識別技術(shù)。
聯(lián)網(wǎng)需求迫切：隨著用戶管理要求和手段的不斷提高，建設(shè)重點轉(zhuǎn)向高速公路的安全、高效運營。目前，我國絕大部分省份高速公路已形成路網(wǎng)，單獨路段的異常事件造成影響的范圍會越來越廣，這必然要求相臨路段之間能互通協(xié)調(diào)，這就帶來了聯(lián)網(wǎng)的需求。
聯(lián)網(wǎng)信息主要包括數(shù)據(jù)和視頻兩部分。并已從單純的聯(lián)網(wǎng)收費、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)視逐漸過渡到高速公路聯(lián)網(wǎng)信息管理，并凸顯出聯(lián)網(wǎng)收費向聯(lián)網(wǎng)綜合信息管理方向發(fā)展的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。
由于視頻圖像監(jiān)控的直觀性和重要性，所以聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是高速公路監(jiān)控的必然趨勢。然而，當(dāng)前高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成是一個混合式系統(tǒng)(模擬視頻+數(shù)字視頻)。且前端設(shè)備和各路段監(jiān)控中心設(shè)備品牌較為紛雜、數(shù)據(jù)格式多樣，使各路段視頻監(jiān)控系統(tǒng)彼此獨立，無法充分發(fā)揮交通監(jiān)控的路徑誘導(dǎo)、多路徑交通流量調(diào)控、聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、應(yīng)付突發(fā)事件、及時統(tǒng)一調(diào)度的功能，更無法最大程度地發(fā)揮高速公路網(wǎng)絡(luò)的通行能力，所以省域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控就顯得尤其必要和迫切。
設(shè)計和需求脫節(jié)：諸多高速公路專業(yè)設(shè)計人士反應(yīng)，高速公路攝像機的安裝受很多因素影響，如光線、早晚、白晝、季節(jié)等，綜合各種因素如何發(fā)揮其最佳作用是目前最大的難點。事實上，高速公路路段監(jiān)控很多時候并不能事先知曉哪里應(yīng)該安裝攝像機，通常是在某個位置頻繁發(fā)生事故后，才知曉該處存在監(jiān)控盲區(qū)。因此，高速公路的陡坡、彎道、隧道、橋梁等路段都是重點監(jiān)控對象。
全程監(jiān)控：高速公路實現(xiàn)全程監(jiān)控并不容易。要實施全程監(jiān)控方案，須設(shè)置完善的、合理的外場監(jiān)測設(shè)施，實時地、全面地監(jiān)視高速公路的狀況，及時發(fā)現(xiàn)或檢測高速公路事件;須設(shè)置完善、功能強大的中心控制系統(tǒng)，及時地收集數(shù)據(jù)信息進行分析與處理，并快速地制定合理、具體的監(jiān)控方案;須設(shè)置完善的信息發(fā)布設(shè)施，接收并顯示中心控制系統(tǒng)發(fā)布的信息指令，對車流進行疏通和誘導(dǎo)，減少因人為因素而導(dǎo)致二次事故的發(fā)生。
目前，行業(yè)內(nèi)還沒有形成比較成熟、成體系的全程監(jiān)控系統(tǒng)方案。同時，高成本也是制約全程監(jiān)控發(fā)展的重要因素。目前較為普遍的是在重要路段實施全程監(jiān)控，如一度被人們稱為“死亡之路”的海南省東線高速公路采用全程監(jiān)控系統(tǒng)，共在東線高速公路設(shè)置卡口設(shè)備11個、測速設(shè)備18套、電視監(jiān)控設(shè)備22個，平均每10公里一個，實現(xiàn)東線高速公路無縫隙覆蓋監(jiān)控。而廣深高速公路東莞至廣州路段形成了由165個閉路電視監(jiān)控點、82套交通流檢測設(shè)備、6套區(qū)間測速系統(tǒng)、15套事件檢測器和40塊可變情報板組成的全程監(jiān)控管理系統(tǒng)，平均每0.75公里路程就有一個“電子眼”。
硬件設(shè)備保護：眾所周知，高速公路很多設(shè)備裸露在室外(或野外)工作，環(huán)境惡劣，又無防護，損壞會比較普遍。廣東新粵交通投資有限公司市場部副經(jīng)理王新華指出：“高速公路攝像機遭雷擊比較多，盡管安裝了防雷設(shè)施，還是容易被損壞。所以需要找人去排查，外場的攝像機都裝得比較高，排查也很難”。
互聯(lián)互通：廣東西部沿海高速公路營運有限公司機電管理部宋小東認(rèn)為，高速公路聯(lián)動包括公司內(nèi)部聯(lián)動、公司外部聯(lián)動(如聯(lián)動公安部門等)，通過網(wǎng)絡(luò)軟件平臺實現(xiàn)共享等。以廣東省為例，目前全省高速公路相關(guān)信息還無法全部聯(lián)動，只是局部聯(lián)動。至于跨省聯(lián)動目前還無法實現(xiàn)，但確是今后發(fā)展的大方向。
設(shè)備接口無法統(tǒng)一問題。設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展，但現(xiàn)在已有的設(shè)備還無法做到接口統(tǒng)一?，F(xiàn)在很多設(shè)備需要從模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)字的，就需要很多轉(zhuǎn)換接口設(shè)備，這是目前暫時無法實現(xiàn)的問題。
軟件問題：目前，高速公路安防硬件基本上趨向成熟，需要受到重視的是集成軟件的建設(shè)。關(guān)鍵是如何實現(xiàn)軟件層面的整合，包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)、集成技術(shù)等。軟件應(yīng)用，如區(qū)間測速、車牌識別、集成使用都需要強大的軟件來支撐，所以軟件的改進和完善比較大。
高速公路對圖像管理很重要，以前都是監(jiān)控、收費人員看圖像，工作人員勞動強度大，存儲器需求量大。如果高速公路智能監(jiān)控軟件做得好，通過智能監(jiān)控軟件，來處理、提取有問題的圖片、重點監(jiān)測有問題的圖片就可以解決，同時通過軟件分析過濾掉正常圖片，只存儲問題圖片，使存儲設(shè)備、存儲空間得到最佳應(yīng)用。
事實上，高速公路對數(shù)據(jù)管理往往大于圖像管理，盡管采用圖像監(jiān)測，可以分析相關(guān)信息，而高速公路數(shù)據(jù)則需要常年分析，對數(shù)據(jù)功能的深度挖掘?qū)Ω咚俟奋浖岢隽烁叩囊?。許多高速公路運營單位現(xiàn)在都在關(guān)注聯(lián)網(wǎng)收費的安全性和不同的路段收費如何劃定，同樣需要強大的軟件來支撐。
