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系(xi)統設計

l  總(zong)體架構

根據高(gao)速公(gong)路管(guan)理(li)(li)部門的(de)運營(ying)特點和(he)安全(quan)管(guan)理(li)(li)的(de)業務要求(qiu)，整(zheng)個(ge)視頻監控(kong)(kong)系統的(de)架構設計(ji)上采用級聯網的(de)管(guan)理(li)(li)架構，一般由省(sheng)監控(kong)(kong)中心(xin)、路段(duan)監控(kong)(kong)分中心(xin)、基層(ceng)監控(kong)(kong)單(dan)元三級管(guan)理(li)(li)架構構成。      

                                    

l  收費站子系統

收(shou)(shou)費站(zhan)(zhan)是高(gao)速(su)公路(lu)運(yun)營的(de)(de)重(zhong)(zhong)要組成(cheng)，也是高(gao)速(su)公路(lu)路(lu)段(duan)內的(de)(de)重(zhong)(zhong)要場(chang)所(suo)。收(shou)(shou)費站(zhan)(zhan)的(de)(de)重(zhong)(zhong)要監管(guan)部位主要有收(shou)(shou)費站(zhan)(zhan)出入口(kou)廣場(chang)、收(shou)(shou)費亭、車道，以(yi)及站(zhan)(zhan)內場(chang)所(suo)，通過視(shi)頻的(de)(de)可視(shi)化(hua)管(guan)理，可以(yi)有效(xiao)提(ti)高(gao)高(gao)速(su)公路(lu)運(yun)營的(de)(de)數字(zi)化(hua)和智能化(hua)水(shui)平。

收(shou)(shou)費站監(jian)控(kong)(kong)系(xi)統主(zhu)要(yao)對高速(su)公路的(de)(de)收(shou)(shou)費站出(chu)入口廣(guang)場(chang)(chang)、收(shou)(shou)費亭、車(che)(che)(che)道進行連(lian)續24小時全(quan)天監(jian)控(kong)(kong)。監(jian)控(kong)(kong)收(shou)(shou)費站廣(guang)場(chang)(chang)入口的(de)(de)車(che)(che)(che)輛(liang)排(pai)隊情況(kuang)，協助維護車(che)(che)(che)輛(liang)排(pai)隊秩(zhi)序，保障車(che)(che)(che)輛(liang)的(de)(de)通(tong)行安全(quan)；監(jian)控(kong)(kong)收(shou)(shou)費亭內情況(kuang)，監(jian)督工(gong)作(zuo)(zuo)人員工(gong)作(zuo)(zuo)情況(kuang)，輔助上(shang)級部門的(de)(de)管理工(gong)作(zuo)(zuo)；監(jian)控(kong)(kong)車(che)(che)(che)道的(de)(de)過車(che)(che)(che)情況(kuang)，對車(che)(che)(che)輛(liang)進行車(che)(che)(che)牌抓(zhua)拍、車(che)(che)(che)型識別(bie)、車(che)(che)(che)標(biao)識別(bie)等，并(bing)結合后臺系(xi)統分(fen)析實現車(che)(che)(che)輛(liang)軌跡的(de)(de)核對、車(che)(che)(che)輛(liang)查詢等功能。

l  隧(sui)道(dao)子系統

隧道(dao)(dao)(dao)是(shi)高速公(gong)路安全(quan)運(yun)營管(guan)理的重點防護區(qu)，具有狹長、封閉、視野狹窄的特點，有較高的交(jiao)通安全(quan)隱患(huan)，極易受到節假日、天(tian)氣的影響而導(dao)致交(jiao)通流量的增加(jia)，甚至發(fa)生(sheng)交(jiao)通事故(gu)。一旦隧道(dao)(dao)(dao)內(nei)發(fa)生(sheng)事故(gu)，交(jiao)通的疏導(dao)也較為(wei)困難。因此，在高速公(gong)路的運(yun)營管(guan)理中，對隧道(dao)(dao)(dao)的視頻實時管(guan)控是(shi)非常必要的。

隧道監控(kong)(kong)系統(tong)采用對隧道全路段進行(xing)完(wan)全的可視(shi)性監視(shi)。在正常的運行(xing)期間用以掌握交通(tong)狀況，采集交通(tong)信(xin)息(xi)，便于(yu)為(wei)交通(tong)控(kong)(kong)制提供必要的依據；在發(fa)生交通(tong)事故或火災等意外情況時有以確認，并發(fa)出(chu)相應(ying)的報(bao)警信(xin)息(xi)以及(ji)語音廣播，采取相應(ying)的救援及(ji)事故處理等一攬子措施，充分發(fa)揮隧道實時監控(kong)(kong)的功能(neng)。

l  外場監控子(zi)系統

外(wai)(wai)場監(jian)控系(xi)(xi)統(tong)，包括沿線監(jian)控系(xi)(xi)統(tong)、事件檢測(ce)系(xi)(xi)統(tong)、車流量系(xi)(xi)統(tong)、信(xin)息(xi)(xi)發(fa)布系(xi)(xi)統(tong)等。通過沿線的(de)外(wai)(wai)場設施(shi)（攝像機、顯示等裝置）及時，準確、完(wan)整地收集(ji)并(bing)預告前方道路(lu)(lu)的(de)各(ge)類信(xin)息(xi)(xi)，如交通流量、事件、事故、路(lu)(lu)況等。沿線的(de)車輛，可(ke)以通過道路(lu)(lu)運(yun)(yun)營(ying)中心(xin)的(de)信(xin)息(xi)(xi)發(fa)布系(xi)(xi)統(tong)，直觀地了解交通運(yun)(yun)行狀況。在發(fa)生交通異常時，運(yun)(yun)營(ying)中心(xin)能及時確定事故位置或受(shou)阻區域位置，并(bing)實時發(fa)布相應的(de)誘導和(he)救援信(xin)息(xi)(xi)。

l  服(fu)務區監控子系統(tong)

服(fu)務(wu)(wu)(wu)區(qu)是高速公路營運的重要(yao)組成，也是高速公路路段內的提供休息(xi)的重要(yao)場所。服(fu)務(wu)(wu)(wu)區(qu)的重要(yao)監管部位主(zhu)要(yao)有服(fu)務(wu)(wu)(wu)區(qu)出入口、服(fu)務(wu)(wu)(wu)區(qu)停(ting)車(che)場以及休息(xi)大廳，通過視(shi)頻的可視(shi)化(hua)管理，可以有效(xiao)提高對進出服(fu)務(wu)(wu)(wu)區(qu)的車(che)輛(liang)、人員進行管理。

服(fu)務區(qu)監(jian)控系統主要對(dui)高速(su)公路(lu)的(de)(de)(de)服(fu)務區(qu)出入口、服(fu)務區(qu)停車(che)(che)(che)(che)場以(yi)及(ji)休息大廳進(jin)行(xing)連續24小時(shi)全(quan)天監(jian)控。主要作用(yong)是通(tong)(tong)過(guo)卡口相機對(dui)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)進(jin)行(xing)車(che)(che)(che)(che)牌抓拍(pai)、車(che)(che)(che)(che)型(xing)識別(bie)、車(che)(che)(che)(che)標(biao)識別(bie)，車(che)(che)(che)(che)輛(liang)滯留時(shi)間(jian)管理(li)；對(dui)超出正常停留時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)，進(jin)行(xing)監(jian)控；通(tong)(tong)過(guo)廣場高清相機對(dui)停車(che)(che)(che)(che)場的(de)(de)(de)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)秩序進(jin)行(xing)監(jian)視(shi)，保障(zhang)服(fu)務區(qu)安全(quan)有效的(de)(de)(de)運行(xing)，保障(zhang)進(jin)出服(fu)務區(qu)的(de)(de)(de)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)及(ji)人員的(de)(de)(de)安全(quan)。

l  路(lu)段監控(kong)分(fen)中心

路(lu)段監控分(fen)(fen)中心，負責路(lu)段內收(shou)費站、隧(sui)道、外(wai)場各監控設備的(de)接(jie)入(ru)和管(guan)(guan)理(li)，實(shi)現日常的(de)道路(lu)運(yun)行監控和運(yun)營管(guan)(guan)理(li)。通(tong)過(guo)視頻上墻系統(tong)實(shi)現路(lu)段內道路(lu)和車(che)(che)(che)(che)輛(liang)的(de)實(shi)時監控管(guan)(guan)理(li)，保障高速公路(lu)的(de)暢通(tong)；通(tong)過(guo)智能化分(fen)(fen)析(xi)(xi)系統(tong)，對路(lu)段內車(che)(che)(che)(che)輛(liang)的(de)異常行駛行為進(jin)行實(shi)時管(guan)(guan)控；通(tong)過(guo)卡口(kou)抓(zhua)拍系統(tong)，記錄(lu)(lu)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)的(de)車(che)(che)(che)(che)牌、車(che)(che)(che)(che)型(xing)、車(che)(che)(che)(che)標(biao)等(deng)數據信息，提(ti)供車(che)(che)(che)(che)流量(liang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)、過(guo)車(che)(che)(che)(che)記錄(lu)(lu)查(cha)詢、車(che)(che)(che)(che)輛(liang)軌跡識別等(deng)業務(wu)應用。

中心(xin)監控(kong)由網(wang)絡(luo)鍵盤、IPSAN存儲設備、轉碼服務(wu)(wu)器(qi)、視頻(pin)綜(zong)合(he)平臺(tai)、大(da)屏、軟(ruan)件綜(zong)合(he)管理平臺(tai)服務(wu)(wu)器(qi)、設備接入(ru)網(wang)關、運維服務(wu)(wu)器(qi)、交通檢測服務(wu)(wu)器(qi)等設備組成，對外提供(gong)綜(zong)合(he)服務(wu)(wu)，以達(da)到集中監控(kong)和集中管理的(de)目的(de)。

l  省(sheng)監控中心

省(sheng)監控中(zhong)心能(neng)(neng)(neng)夠對所有的(de)(de)路(lu)段進行控制。能(neng)(neng)(neng)夠調用和(he)控制所有路(lu)段的(de)(de)圖像。在省(sheng)指揮中(zhong)心，考慮(lv)到與第三(san)方(fang)系統的(de)(de)兼容性，設置(zhi)了轉碼服務(wu)器(qi)，平(ping)臺(tai)接(jie)入網關(guan)，并配置(zhi)了雙視頻平(ping)臺(tai)進行雙機熱備。能(neng)(neng)(neng)夠完成第三(san)方(fang)設備以及平(ping)臺(tai)的(de)(de)接(jie)入外，還能(neng)(neng)(neng)保證系統的(de)(de)穩定運行。

l  交通信息采集與(yu)發布子系統

交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)信息采集與(yu)發布系(xi)統(tong)是公(gong)路交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)安(an)全保障(zhang)體系(xi)的重(zhong)要(yao)組成部分，是交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)管理者及時向道路使(shi)用(yong)者發布指令或提供信息、確保行(xing)車(che)安(an)全的有(you)效(xiao)手段。一旦出現惡劣天氣或是發生(sheng)交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)事故等(deng)可能影(ying)響道路的正常運行(xing)的特(te)殊情況時，交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)管理者可以(yi)(yi)及時通(tong)(tong)(tong)過LED可變(bian)情報板、可變(bian)限速標志等(deng)設(she)備發布相關信息告知交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)參(can)與(yu)者實時交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)狀態以(yi)(yi)使(shi)其(qi)配合(he)交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)管制等(deng)措施的實施，保障(zhang)交(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)順暢。

目前可以(yi)使用(yong)(yong)多種(zhong)設備對(dui)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)流(liu)進行(xing)采(cai)集，但(dan)是通(tong)過視(shi)頻(pin)采(cai)集原理(li)采(cai)集實(shi)時交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)流(liu)由于其本身巨大(da)的(de)(de)(de)優(you)勢，在工程運(yun)用(yong)(yong)中越來越受到重視(shi)。視(shi)頻(pin)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)流(liu)檢(jian)測(ce)系(xi)統是一(yi)種(zhong)利用(yong)(yong)圖象處理(li)技術實(shi)現(xian)對(dui)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)目標檢(jian)測(ce)和識(shi)別(bie)的(de)(de)(de)計(ji)算機處理(li)系(xi)統。通(tong)過對(dui)道路(lu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)狀況(kuang)信(xin)息與交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)目標的(de)(de)(de)各種(zhong)行(xing)為(wei)的(de)(de)(de)實(shi)時檢(jian)測(ce)，實(shi)現(xian)自動統計(ji)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)路(lu)段上(shang)行(xing)駛的(de)(de)(de)機動車(che)的(de)(de)(de)數量、計(ji)算行(xing)駛車(che)輛(liang)的(de)(de)(de)平(ping)均速度以(yi)及識(shi)別(bie)劃分(fen)行(xing)駛車(che)輛(liang)的(de)(de)(de)類別(bie)等各種(zhong)有關交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)參數，達到監測(ce)道路(lu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)狀況(kuang)信(xin)息的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。同時，將檢(jian)測(ce)和識(shi)別(bie)到的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)信(xin)息存儲起來,為(wei)分(fen)析(xi)和交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通(tong)管理(li)提供依據。

整體上來說，系(xi)統將前端設備采集(ji)到的(de)(de)交通流量、車速(su)、車道(dao)占有(you)率和(he)車輛排隊長度(du)、車頭時(shi)距等交通數據，通過一(yi)定的(de)(de)數學(xue)模型融合處理分析(xi)后(hou)，形成對(dui)某一(yi)個路(lu)口或(huo)者某一(yi)段(duan)道(dao)路(lu)是否(fou)擁(yong)堵以及實(shi)時(shi)車速(su)的(de)(de)分析(xi)判斷結果，然后(hou)可將誘導信息(xi)發布到的(de)(de)LED誘導顯示屏上。方案實(shi)現如下：

? 系統前端動態交通信息采(cai)集包含(han)車流量、平均(jun)速度情況等(deng)動態信息；

? 動態(tai)交通信息通過網絡(luo)傳輸到后端進(jin)行(xing)集(ji)成(cheng)、融合和處理，形成(cheng)可(ke)發布(bu)內容；

? 誘導發(fa)布系統軟件將(jiang)處理后的(de)交(jiao)通(tong)信(xin)息進行存(cun)儲生成歷史(shi)數據，并將(jiang)交(jiao)通(tong)信(xin)息發(fa)布到(dao)室(shi)外LED交(jiao)通(tong)誘導屏上(shang)等發(fa)布終端上(shang)，達到(dao)引(yin)導交(jiao)通(tong)參與(yu)者交(jiao)通(tong)行為的(de)目的(de)，減(jian)少道(dao)路擁(yong)堵情(qing)況的(de)發(fa)生