高速公路视频监控系统及其传输方式分析

王小亮

（广东新粤交通投资有限公司，广东广州510410）

0 引言

汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段及支线工程B2合同段主线设计起点顺接B1合同段设计终点，桩号为K154+750.426，终点与省道S373相接，桩号为K269+111，路线呈东北向西南走向，主线全长112.062 km；支线——兰海高速联络线设计起点LZK1+700，终点LZK53+198.308，路线呈东西走向，支线全长52.347 km。主线与支线均采用高速公路标准。

本次设计范围为汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段及支线工程B2合同段化湛管理处管辖范围内的监控系统施工图，对应桩号范围为主线K222+850～K269+111及支线LZK1+700～LZK53+198.308（对应主体工程A5、A6标段）。

本项目道路沿线外场监控视频、数据分别上传至所属管理（分）中心，管理（分）中心可直接对监控外场设备进行统一控制、信息发布和诱导。化湛管理分中心配备完善的监控设施，包括监控计算机系统、闭路电视监视系统、综合控制台及供配电设施等。

1 高速公路视频监控系统概述

1.1 监控策略

1.1.1 近期监控策略

以互通区域及交通分合流路段、特大桥、服务区为监控重点，同时兼顾全线，加强视频监视、交通参数采集、气象信息检测、事故报警收集、交通信息发布、异常状况下的路段速度控制及分车道限速等措施，快速发现和确认交通异常事件，另外针对路网情况在道路沿线设置信息发布设备，以及时发布相关信息，疏导交通，保证全线畅通。

1.1.2 远期监控策略

随着交通量的增加，将逐渐完善全线的交通诱导和速度控制措施，并采取适当措施增强交通参数的检测和统计，提高交通分析的精度，缩短系统响应时间；增强交通信息发布和交通诱导功能，完善交通控制和信息发布措施，提高高速公路运营管理水平和对道路使用者的综合信息服务水平。

1.2 监控系统构成

本项目监控系统主要由闭路电视监视子系统、交通监控子系统构成。

1.2.1 闭路电视监视子系统

1.2.1.1 摄像机布设原则

（1）互通立交区及两侧的交通分合流路段。互通立交区及两侧的交通分合流路段很短的范围内有较多的车流交织，其交通流一般来说是较为复杂的，也是比较容易发生交通异常事件的位置。因此，设计在全线所有互通立交区域设置一台高清遥控摄像机，枢纽互通形式较为复杂，设置两台高清遥控摄像机。

（2）特大桥、大桥路段。桥梁路段本身具有特殊的行车环境，组织救援也有其困难之处。桥梁路段一般距离互通出入口有一定距离，一旦发生交通事故，就会直接影响决策的正确性和准确性。因此，设计中在全程监控摄像机的布置方面，重点兼顾并布设在特大桥、大桥附近路段，使这些路段具有较好的监视条件。

（3）服务区、停车区。全程监控摄像机的布设也适当重点考虑服务区、停车区路段。同时，在服务区两侧场区内各设置两台遥控摄像机及一台全景摄像机，在停车区两侧场区内各设置一台遥控摄像机，使其能不受遮挡地监视到停车广场、主要通行道路等。

（4）收费站及收费广场。收费站及收费广场摄像机由收费系统设计并实施，同时，收费系统应将收费站及收费广场图像切换上传至所属管理（分）中心，方便值班人员对收费站进行监视和管理。

1.2.1.2 系统构成

闭路电视监视子系统由管理（分）中心监视控制设备、外场摄像机、传输通道组成。所有监控摄像机图像都上传到相应路段管理（分）中心，收费系统也选择上传多路视频到管理（分）中心。

1.2.2 交通监控子系统

1.2.2.1 交通诱导及控制

本项目在枢纽互通立交分流处前方主线设置门架式可变信息标志，在普通互通立交分流处前方主线，视互通间距、交通量情况设置悬臂式可变信息标志（其中连接较大城市、转弯交通量较大的互通近期实施，其他一般互通远期实施），用于发布前方路段或相关路网交通信息、气象信息等，并可兼作主线控制设备，及时诱导路段交通。

1.2.2.2 收费站入口交通控制

入口交通控制可以根据本路上交通流的大小、交通高峰时段、服务水平以及交通异常情况，通过控制进入本高速公路的车辆数量和进入时间及频率，来保证本高速公路的正常运行。控制方式包括以下两种：

（1）在收费广场前面的路段设置信息发布屏，用于向欲进入本高速公路的车辆发布本高速公路相关的交通信息，告知本高速公路的交通运行状况，如畅通、拥堵、封闭等信息，进而诱导车辆进入或者不要进入本高速公路。此部分远期实施。

（2）利用收费车道进行入口车辆放行控制。这种方式可以通过控制放行的频率或放行的时间来控制在该入口进入高速公路的车辆，从而保证主路的正常运行。

1.2.2.3 系统构成

交通监控子系统由外场设备（包括交通参数采集及气象检测设备、控制诱导及信息发布设备等）、管理（分）中心的计算机系统硬件及软件、相应传输设备构成。本项目道路沿线所有检测设备的检测结果均上传到相应路段的管理（分）中心，由管理（分）中心进行汇总分析、处理，判断交通和气象状况，并根据路段的具体情况，制定相应的控制方案，然后将控制命令下发给各路段的控制和信息发布设备。

2 高速公路视频监控系统的传输方式

2.1 数据传输

本项目沿线所有监控外场设备配备以太网数据接口，数据采用“以太网光端机+单模光纤”的传输方式传输至就近通信站，在通信站汇聚后通过通信系统综合业务接入网提供的1 000M通道上传到相应路段的管理（分）中心。

2.2 视频传输

根据本项目的视频监控方案，各管理（分）中心传输视频路数如表1所示。

表1 各管理（分）中心传输视频路数

为便于全线视频联网监控，本项目所有视频均采用NVR在各收费站分布式存储。具体视频传输方案如下：

外场摄像机高清视频先通过“以太网光端机+单模光纤”的方式传输到就近收费站，在各收费站与收费视频统一进行视频存储，然后经通信系统传输通道上传到相应的监控（分）中心。考虑到收费站收费系统配备有NVR等设施，为提高系统集成度，降低造价，拟将监控、收费系统的视频存储设备共用，通过收费系统的NVR统一进行视频存储。

监控（分）中心设置有数字化视频管理系统，可通过高清视频解码器对外场上传的视频图像进行解码还原，进而输出至大屏拼接显示设备、主监视器进行显示，实现视频监视和切换控制；同时切换到干线传输设备的1 000M以太网口，经组播上传至上级管理机构。

3 结语

随着我国社会的迅速发展，安防技术得到了不断完善，高速公路视频监控系统正朝着网络化、高清化与智能化方向发展。由于高速公路监控系统具有距离远、信号复杂、对系统的稳定性要求较高等特点，因而要实现高速公路视频监控系统的网络化、高清化目标，需搭建稳定、实用、先进的高速公路视频监控系统。本文分析介绍了高速公路视频监控系统及其传输方式，可为高速公路监控提供理论依据。