智慧交通是在交通領域中充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、自動控制、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代電子信息技術面向交通運輸?shù)姆障到y(tǒng)，于2014年9月2日創(chuàng)立。該平臺還提供交通管制、道路施工、突發(fā)事件、交通天氣等信息發(fā)布，無論是開車出行還是公共交通出行，都能通過該平臺獲取相關信息。

一、高速公路行業(yè)概述

近年來，我國公路建設取得舉世矚目的成績，以高速公路為骨架、國省干線公路為主體的全國干線公路網(wǎng)基本形成。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路機電系統(tǒng)的核心也取得了長足的發(fā)展。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)作為一種可視化管理手段，為運營管理者提供實時、準確、完整的交通量及路況等交通信息；在發(fā)生交通異常時，通過系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)事故或受阻區(qū)域，實時聯(lián)動發(fā)布相應的誘導和救援信息，避免二次事故，保證高速公路通行效率和通行安全。

現(xiàn)有的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)存在高清化智能化水平不足，信息采集覆蓋不全，各子系統(tǒng)信息孤島，聯(lián)網(wǎng)程度低，區(qū)域協(xié)同能力不足，面向公眾的出行服務程度不高等問題。以上問題嚴重制約了高速公路信息化水平的提升，制約了高速公路網(wǎng)運行監(jiān)測與科學管理能力，也影響了高速公路突發(fā)事件應急處置能力和公共服務能力。

隨著安防科技迅速發(fā)展，如何利用現(xiàn)有先進的科技手段，提升高速公路網(wǎng)運行監(jiān)測與科學管理水平，提升國家干線公路網(wǎng)安全性能和服務質(zhì)量，提高公路突發(fā)事件應急處置能力和公共服務能力，實現(xiàn)國家干線公路網(wǎng)“可視、可測、可控”的發(fā)展目標，以及提升為人民群眾安全、暢通、便捷、綠色的公路出行服務等成為了新一代高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設的主要目標。

二、高速公路解決方案介紹

截止2014年底，我國機動車保有量已達2.64億輛，高速公路通車總里程已超過11.2萬公里。據(jù)《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013年-2030年）》披露：到2030年，國家高速公路總里程將達到13.6萬公里。

交通基礎設施和運輸裝備規(guī)?？偭坎粩鄶U大，使我國交通運輸管理能力面臨巨大挑戰(zhàn)。利用信息化手段對已形成的資產(chǎn)進行充分利用和潛力挖掘，提高交通基礎設施和運輸裝備運行效率，保障路網(wǎng)暢通，已經(jīng)成為迫在眉睫的重要任務。

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎，集道路事件檢測系統(tǒng)、違章抓拍系統(tǒng)、路徑識別系統(tǒng)、貨車占道檢測系統(tǒng)、牌識系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等多種高速公路專項場景監(jiān)控系統(tǒng)為一體，實現(xiàn)運營所需數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入，有效將高速公路數(shù)據(jù)與視頻業(yè)務相融合，實現(xiàn)業(yè)務的統(tǒng)一應用。

高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)以VAR3S高清數(shù)字視頻綜合平臺為核心，構(gòu)建了從收費站、隧道管理站到路段監(jiān)控中心到省級監(jiān)控中心三級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，為高速公路實時路網(wǎng)檢測、聯(lián)動指揮、事件快速處置打下堅實的技術基礎。

三、智慧交通系統(tǒng)拓撲圖

四、智慧交通方案特點

（1）全高清化

整個系統(tǒng)采用全高清技術，實現(xiàn)高清采、傳、顯、存儲一體化全高清視頻監(jiān)控。不僅可以提供清晰圖像細節(jié)，還能帶給智能分析系統(tǒng)更多的數(shù)據(jù)來源。

（2）采集傳輸一體化

推出一系列適合高速公路監(jiān)控環(huán)境特點的采集傳輸一體化高清智能攝像機（包括云臺、球機、槍機）。該系列攝像機將高清攝像機技術、智能視頻分析技術與光纖交換機的光傳輸技術完美融合。

采集傳輸一體化高清智能攝像機采用新型光纖接入網(wǎng)技術（光纖環(huán)網(wǎng)冗余自愈保護技術），可實現(xiàn)10MS光纖快速自愈恢復。與傳統(tǒng)的方案相比，具有節(jié)省光纖資源、低成本、高帶寬、高系統(tǒng)可靠性、高擴展性等突出優(yōu)點。同時攝像機內(nèi)置智能分析模塊，與一般后端分析方案相比，由于視頻無需傳輸?shù)胶蠖藱z測，也就不存在網(wǎng)絡丟包、延時等對檢測效果的制約，有力保證了視頻檢測的準確率。

（3）全天候大范圍高清監(jiān)控

根據(jù)不同的監(jiān)控環(huán)境特點，可以提供紅外、激光等相應補光技術的高清云臺和高清球機產(chǎn)品，不僅可以滿足24小時高清監(jiān)控需求，還可滿足中遠距離高清監(jiān)控需求。

（4）無縫兼容高清標清系統(tǒng)

系統(tǒng)不僅可以兼容高清IP視頻系統(tǒng)、高清HD-SDI視頻系統(tǒng)，還可以無縫兼容標清非壓縮系統(tǒng)、標清數(shù)字系統(tǒng)；既是新建高清監(jiān)控系統(tǒng)的理想解決方案，也是舊模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)高清化擴容改造的理想選擇方案。

（5）系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)勢

系統(tǒng)以VAR3S高清數(shù)字視頻綜合平臺為核心，實現(xiàn)從收費站/隧道管理站到路段監(jiān)控分中心。再到省級監(jiān)控中心以及到每個桌面用戶的完整視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡。整個視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用全光纖組網(wǎng)傳輸方式，支持光纖星型、鏈型、自愈環(huán)網(wǎng)型組網(wǎng)，極大的保障了視頻傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性。

采集傳輸一體化高清攝像機的應用，節(jié)省了傳輸設備，不需要信號電纜，也無需信號防雷，簡化了中間設備，最大限度地提高了前端系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

VAR3S高清數(shù)字視頻綜合平臺作為中心端視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備，集高清數(shù)字視頻光纖傳輸工業(yè)交換機網(wǎng)絡、高清數(shù)字視頻矩陣、高清數(shù)字視頻大屏控制、萬兆以太網(wǎng)交換、多級視頻聯(lián)網(wǎng)等功能于一體，設備集成度高，穩(wěn)定可靠，安裝維護工作量少。

（6）多系統(tǒng)綜合管理

系統(tǒng)以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎，集道路事件檢測系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等多種高速應用為一體，有效將高速公路數(shù)據(jù)與視頻業(yè)務相融合，實現(xiàn)業(yè)務的統(tǒng)一應用。

五、高速公路行業(yè)各子系統(tǒng)介紹

（1）收費站監(jiān)控系統(tǒng)介紹

收費站監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)（車道監(jiān)控、收費亭監(jiān)控、收費廣場監(jiān)控、站內(nèi)監(jiān)控）和出入口牌識系統(tǒng)。

收費車道采用一體化高清牌識單元，用于監(jiān)控通過的車輛和收費員的對應操作過程以及車牌抓拍識別；收費亭采用高清半球用于監(jiān)視收費員的操作；收費廣場采用高清球機，用于監(jiān)視收費廣場范圍發(fā)生的交通堵塞狀況及其它異常狀況。

以上攝像機通過網(wǎng)線接入千兆環(huán)網(wǎng)遠端工業(yè)交換機接入設備，多條車道的千兆環(huán)網(wǎng)遠端接入設備通過光纖，以光纖冗余環(huán)網(wǎng)方式接入收費站的高清數(shù)字視頻綜合平臺內(nèi)。收費亭內(nèi)監(jiān)聽，報警信號直接接入亭內(nèi)高清半球的音頻口及報警接口，以完成視音頻同步編碼，報警聯(lián)動等功能。財務室、監(jiān)控室等站內(nèi)監(jiān)控采用高清半球，直接通過網(wǎng)線接到高清數(shù)字視頻綜合平臺內(nèi)。

收費站端以高清數(shù)字視頻綜合平臺（VAR3S）作為核心設備，并配置IPSAN、報警主機、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設備組成收費站端監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)收費站視頻接入、矩陣控制、存儲、報警聯(lián)動、上墻顯示、聯(lián)網(wǎng)上傳等功能。

（2）隧道監(jiān)控系統(tǒng)介紹

隧道監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)（洞內(nèi)監(jiān)控、洞口監(jiān)控、橫洞/停車帶監(jiān)控、變電所監(jiān)控）和視頻事件自動檢測系統(tǒng)。

隧道內(nèi)普通點位采用高清采集傳輸一體化槍機，用于監(jiān)控隧道內(nèi)交通運行情況；根據(jù)建設要求，在一些特殊點位采用高清采集傳輸一體化智能槍機，用于隧道內(nèi)交通參數(shù)的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測；隧道洞口采用高清采集傳輸一體化云臺/球機，用于全方位監(jiān)控隧道洞口交通運行情況和周圍環(huán)境；隧道橫洞/停車帶采用高清采集傳輸一體化云臺/球機，用于全方位監(jiān)控橫洞/停車帶交通運行情況。

隧道監(jiān)控采用中威采集傳輸一體化系列攝像機，機身內(nèi)嵌傳輸模塊，通過攝像機自身光接口以光纖環(huán)網(wǎng)方式接入隧道管理站的高清數(shù)字視頻綜合平臺內(nèi)。

隧道管理站端以高清數(shù)字視頻綜合平臺（VAR3S）作為核心設備，并配置IPSAN、視頻管理服務器、視頻事件檢測服務器、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設備組成隧道管理站級監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)隧道視頻接入、矩陣控制、存儲、大屏控制、聯(lián)網(wǎng)上傳、視頻事件檢測、與其他子系統(tǒng)（火災、緊急電話、視頻檢測子系統(tǒng)）聯(lián)動等功能。

a、視頻事件自動檢測功能：視頻事件自動檢測系統(tǒng)是利用高清采集傳輸一體化智能槍機，通過對視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進行交通參數(shù)的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測，并且系統(tǒng)能夠?qū)崟r地快速自動報警和錄像。

b、實時交通測量：包括交通流量，平均車速，占有率、車間距、排隊長度等。

c、交通事件檢測：包括車輛事故、車輛停駛、交通擁堵、車輛慢行、行人、車輛逆行、遺棄物、煙和火災檢測等。

（3）外場監(jiān)控系統(tǒng)

外場監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)（互通區(qū)監(jiān)控、路面監(jiān)控、服務區(qū)監(jiān)控）、大貨車占道檢測系統(tǒng)、違章抓拍系統(tǒng)、多路徑識別系統(tǒng)和視頻事件自動檢測系統(tǒng)等。

互通區(qū)、路面、服務區(qū)視頻監(jiān)控采用高清采集傳輸一體化云臺/球機（紅外/激光系列），用于全方位實時觀測互通區(qū)、道路沿線、服務區(qū)的交通流、路況以及運行秩序；在一些特殊點位采用高清采集傳輸一體化智能槍機，用于路面交通參數(shù)的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測。

高清采集傳輸一體化云臺/球機和高清采集傳輸一體化智能槍機，機身內(nèi)嵌傳輸模塊，通過攝像機自身光接口以光纖環(huán)網(wǎng)方式接入路段監(jiān)控分中心的高清數(shù)字視頻綜合平臺內(nèi)。外場智能應用系統(tǒng)、可變情報板、微波車檢、氣象監(jiān)測等設備通過千兆環(huán)網(wǎng)遠端接入設備與采集傳輸一體化云臺/球機混合光纖組網(wǎng)方式接入到路段監(jiān)控分中心局域網(wǎng)內(nèi)。路段監(jiān)控分中心端以高清數(shù)字視頻綜合平臺（VAR3S）作為核心設備，并配置IPSAN、視頻管理服務器、智能應用服務器、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設備組成路段分中心級監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)全路段視頻和數(shù)據(jù)接入、矩陣控制、存儲、上墻顯示、聯(lián)網(wǎng)上傳、多種智能應用等功能。

（4）中心級監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控中心是整個監(jiān)控系統(tǒng)的中心節(jié)點，完成所有監(jiān)控數(shù)據(jù)的匯聚、處理、分析、發(fā)布。一個統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控中心，可以充分發(fā)揮交通監(jiān)控的全局路徑誘導、聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、突發(fā)事件時統(tǒng)一調(diào)度等功能，最大發(fā)揮高速公路網(wǎng)的通行能力和通行效率。

a、路段監(jiān)控分中心

路段監(jiān)控分中心由VAR3S高清數(shù)字視頻綜合平臺、IP-SAN存儲設備、視頻管理服務器、視頻流媒體服務器、智能應用服務器、電視墻、拼接屏等設備構(gòu)成。負責接收全路段各收費站、隧道、外場上傳的視頻、數(shù)據(jù)信息，同時向省級監(jiān)控中心上傳有關信息并接收省級監(jiān)控中心發(fā)布的各種控制命令和系統(tǒng)參數(shù)信息。

b、省級監(jiān)控中心

省級監(jiān)控中心由VAR3S高清數(shù)字視頻綜合平臺、視頻管理服務器、視頻流媒體服務器、GIS服務器、拼接屏等設備構(gòu)成。負責接收各個路段分中心上傳的視頻、數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全省高速交通狀況的監(jiān)視、數(shù)據(jù)匯聚，協(xié)調(diào)路段分中心之間的管理和應急處理工作，在突發(fā)事件狀態(tài)下，下發(fā)處置指令。

六、業(yè)務子系統(tǒng)功能模塊介紹

（1）車牌自動識別業(yè)務子系統(tǒng)

車牌自動識別系統(tǒng)對收費站出入口的汽車牌照進行自動識別對比，可以有效防止倒卡、換卡造成的通行費流失，同時減少汽車在收費站的通行時間，提升收費管理系統(tǒng)技術含量和服務質(zhì)量。

（2）大貨車違法占道檢測業(yè)務子系統(tǒng)

大貨車占道檢測系統(tǒng)對高速路上大貨車違法占用快車道的行為自動檢測并抓拍，同時完成車牌的識別及數(shù)據(jù)上傳，為后期的處罰教育提供依據(jù)。

（3）檢測取證流程業(yè)務子系統(tǒng)

在三個位置均檢測到車輛行駛在快車道上且慢車道上沒有干擾車輛的情況，可判斷車輛存在長時間占用快車道的行為，再通過先進的車型識別判斷該車輛是否為大貨車。

（4）違章檢測業(yè)務子系統(tǒng)

違章檢測抓拍系統(tǒng)可以實現(xiàn)對停車、逆行（倒車）等違法車輛自動跟蹤，對違法過程進行記錄，并自動識別車牌，為后期的處罰教育提供完整的證據(jù)鏈。

（5）多義性路徑識別業(yè)務子系統(tǒng)

路徑識別系統(tǒng)利用車輛牌照識別技術建設標識點，同時復用收費站牌識系統(tǒng)，解決路徑識別問題，建立基于車輛牌照識別技術的多義性路徑識別系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)行駛車輛路徑的識別，對多義性路徑車輛的通行費進行精確拆分。

（6）視頻事件檢測業(yè)務子系統(tǒng)

高速公路事件檢測系統(tǒng)對違章停車、擁堵、逆行、行人、拋灑物等各類交通異常事件進行檢測，并將報警上傳到監(jiān)控中心。同時可以對車道流量、車道平均車速、排隊長度、車頭時距等交通數(shù)據(jù)的檢測采集分析，為交通規(guī)劃和指揮調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。

（7）沖卡逃費檢測業(yè)務子系統(tǒng)

高速公路收費站防闖卡系統(tǒng)實現(xiàn)沖卡車輛的全景圖像抓怕，通過車牌識別、車型識別、人臉識別技術進行沖卡車輛和駕駛員的辨別。從而實現(xiàn)形成沖卡車的抓拍圖像、沖卡視頻、沖卡車牌、司機特征為一體的證據(jù)鏈，達到事前預警、事后稽查的目標。

（8）車載視頻監(jiān)控與移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務子系統(tǒng)

車載系統(tǒng)是基于無線傳輸網(wǎng)絡，實現(xiàn)前端視音頻信息、GPS信息和報警信息通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_中心，同時融合移動互聯(lián)網(wǎng)方面各種應用，既能提供車載視頻本地監(jiān)控和錄像，利用車載無線網(wǎng)絡把車輛監(jiān)控視頻優(yōu)先傳輸?shù)揭苿右曨l監(jiān)控中心平臺，又能利用車載無線網(wǎng)絡提供乘客共享WiFi上網(wǎng)、瀏覽本地資源、廣告分發(fā)等功能，廣泛應用于公交、長運、校車、物流和出租車等行業(yè)。

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