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(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升以及整體社會(huì)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(duì)于各行業(yè)工作發(fā)展水平的提升也有顯著的促進(jìn)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(duì)于監(jiān)控效果的提升有非常顯著的促動(dòng)作用，但是仍然存在一些關(guān)鍵性的問(wèn)題，本人就以往多年的工作經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)人工智能的研究提出了一定的觀點(diǎn)，以期能夠輔助解決高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)中的各類(lèi)問(wèn)題，為各類(lèi)技術(shù)的研究以及水平的提升提供部分參考。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(yùn)輸規(guī)模也在也越來(lái)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(huì)交通環(huán)境下已經(jīng)難以達(dá)到相應(yīng)的監(jiān)控效果，無(wú)法匹配現(xiàn)在高速的發(fā)展情況，不利于高速公路安全運(yùn)行的保證高速公路的安全運(yùn)行。高速公路運(yùn)輸對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升有非常重要的作用，是各行各業(yè)正常營(yíng)運(yùn)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(gè)環(huán)節(jié)。就當(dāng)前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)情況來(lái)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(gè)環(huán)節(jié)，分別為客戶(hù)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(yùn)營(yíng)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(shì)，對(duì)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(qiáng)均有顯著的促進(jìn)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(duì)各類(lèi)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、視頻采集、交通控制、存儲(chǔ)管理等多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行了結(jié)合，將以上各項(xiàng)工作融合到同一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)，完成對(duì)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(duì)于高速公路管理安全性的提升，社會(huì)整體效益的增強(qiáng)以及國(guó)民整體經(jīng)濟(jì)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(shí)際監(jiān)控運(yùn)行中的應(yīng)用定位主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，首先，是需要對(duì)高速公路中的路況行車(chē)情況以及公路各類(lèi)信息進(jìn)行收集，全面確保全面監(jiān)控整個(gè)高速公路系統(tǒng)的實(shí)時(shí)變化情況。同時(shí)，能夠及時(shí)將所收集到的各類(lèi)信息傳輸回信息監(jiān)測(cè)中心之中，以便于相關(guān)管理中心能夠及時(shí)，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(cè)中心能夠通過(guò)高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)回的信息，掌握交通事故的具體情況，并根據(jù)實(shí)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(jìn)行處理，盡快對(duì)交通高速公路中的交通事故進(jìn)行妥善解決，避免交通高速公路上出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)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(shí)了解高速公路行進(jìn)中的車(chē)輛是否出現(xiàn)違章情況，并詳細(xì)記錄違章者的違章車(chē)輛的基本信息，同時(shí)發(fā)送相關(guān)指令，將其違章信息告知車(chē)主已以及監(jiān)控中心，以便準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)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(yùn)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(shí)際應(yīng)用中還存在一定的弊端和問(wèn)題，首先是圖像檢測(cè)的問(wèn)題，高速公路智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖像收集檢測(cè)均由智能系統(tǒng)完成，其分析檢測(cè)質(zhì)量是其中較為重要的問(wèn)題，如未能收集到準(zhǔn)確清晰的信息，將會(huì)影響后續(xù)的檢測(cè)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(yùn)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(shí)每刻都有電力支持。完全保證該系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備電力的供應(yīng)以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

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

高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際工作中，需要將實(shí)時(shí)拍攝到的監(jiān)控系統(tǒng)情況高速公路現(xiàn)象以及畫(huà)面?zhèn)鬏斨列畔⑻幚碇行?，由信息處理中心的人員對(duì)高速公路中出現(xiàn)的各類(lèi)情況進(jìn)行處理，如出現(xiàn)信息傳遞滯后情況，則會(huì)影響到信息中心工作人員工作的順利開(kāi)展。另如出現(xiàn)信息傳輸不清或者傳輸錯(cuò)誤情況，也會(huì)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(duì)相關(guān)拍攝信息的保存，以便于后期交通事故處理時(shí)的取證和查詢(xún)。

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

3.1圖像處理關(guān)鍵問(wèn)題

高速公路全程智能監(jiān)控系統(tǒng)中的系統(tǒng)工作開(kāi)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(yùn)動(dòng)下及時(shí)捕捉移動(dòng)中所有車(chē)輛的基本信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該車(chē)輛所有圖像的跟蹤。但是由于高速公路的車(chē)流量比較大，加上高速公路路行比較復(fù)雜路況類(lèi)型比較多，因此在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中需要根據(jù)實(shí)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(chē)輛在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)要能夠做到對(duì)其進(jìn)行360°的監(jiān)測(cè)，在實(shí)際監(jiān)測(cè)中，主要通過(guò)自動(dòng)調(diào)焦的方式明確車(chē)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(cè)系統(tǒng)來(lái)看，還無(wú)法做到完全對(duì)車(chē)輛進(jìn)行準(zhǔn)確的跟蹤和定位，且無(wú)法根據(jù)車(chē)輛的速度進(jìn)行同步跟蹤，避免車(chē)輛在行駛中出現(xiàn)超速情況需要及時(shí)完善對(duì)車(chē)輛速度測(cè)量的相關(guān)技術(shù)，確保能夠通過(guò)視頻的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛的運(yùn)行情況，通過(guò)歸一化算法將車(chē)輛行進(jìn)中所有角度的圖像進(jìn)行綜合分析。對(duì)車(chē)輛顏色以及路面的差異和其他信息排除之后，對(duì)剩余的圖片信息進(jìn)行綜合考量。通過(guò)垂直以及水平濾波的方式確定車(chē)輛在運(yùn)行中的角度，以計(jì)算車(chē)輛的行駛速度，判斷其是否存在超速情況。（2）殘余光流檢測(cè)的算法對(duì)車(chē)輛與行人進(jìn)行辨別判定高速公路上汽車(chē)的行駛速度較其他道路相比均較快，如車(chē)輛在實(shí)際行進(jìn)中出現(xiàn)故障導(dǎo)致停車(chē)，或者高速公路中出現(xiàn)有人員在道路中行走時(shí)，將會(huì)增加高速公路車(chē)輛事故的發(fā)生率。因此，高速公路全程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要及時(shí)辨別出高速公路中行駛異常的情況，同時(shí)能夠分析異常情況是行人還是車(chē)輛暫停，通過(guò)運(yùn)行方式的差別進(jìn)行高速公路運(yùn)行障礙區(qū)分，以便準(zhǔn)確報(bào)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(cè)系統(tǒng)的時(shí)效性以及信息量均比較大，在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)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(shí)對(duì)該系統(tǒng)中各設(shè)備供電情況的檢查，外接長(zhǎng)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(guò)太陽(yáng)能自發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行。在實(shí)際高速公路全程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電力供應(yīng)方式選擇上，需要根據(jù)該設(shè)備的實(shí)際地區(qū)以及周邊環(huán)境進(jìn)行選擇，如高速公路路面周?chē)^為寬廣，且當(dāng)?shù)氐闹伟箔h(huán)境相對(duì)較為穩(wěn)定，可以使用外接電纜的方式進(jìn)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(yáng)能自發(fā)電供電方案對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。在實(shí)際設(shè)備維修檢測(cè)中，需要加強(qiáng)對(duì)其電力供供應(yīng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，如出現(xiàn)異常需要及時(shí)進(jìn)行處理，避免在實(shí)際使用中出現(xiàn)斷電等情況，影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3智能供電系統(tǒng)信息的傳輸及儲(chǔ)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(wèn)題，為了確保信息的實(shí)時(shí)傳輸，常用的傳輸方式為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能夠通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮的方式，將各類(lèi)視頻信息快速傳回到信息處理中心中。在實(shí)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(jìn)最新的數(shù)據(jù)運(yùn)行系統(tǒng)，確保能夠及時(shí)將各類(lèi)信息進(jìn)行傳送，視頻信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，需要在一系列出數(shù)據(jù)信息處理完成之后進(jìn)行，以便于數(shù)據(jù)體量的壓縮。但仍需要預(yù)備足夠的儲(chǔ)存空間。另需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)的儲(chǔ)存進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)，以便于數(shù)據(jù)調(diào)取時(shí)能夠快速找到目標(biāo)數(shù)據(jù)，以提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上可知，隨著社會(huì)環(huán)境的不斷變化，我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)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(chē)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)以及各類(lèi)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，完善了對(duì)高速公路的智能監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)掌握高速公路的實(shí)際情況以及車(chē)輛的行進(jìn)情況。及時(shí)掌握高速公路中的出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題并進(jìn)行處理，對(duì)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(jìn)作用，是我國(guó)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(tuán)有限公司合安公路管理處