春运高峰来临 安防监控如何应用在高速公路

    据了解，目前在高速公路成熟运用的智能分析主要为车牌识别技术，运用于高速公路收费系统之中，可对过往的车辆进行自动登记、验证、监控、报警等。而事件检测如果识别率高则误报也多，光线差时效果则更为有限，此外还要求设备具备良好的抗日晒、抗风性能，严苛程度并不逊于其他行业。从农历上看，已经进入腊月，独具中国特色的春运即将拉开帷幕。面对即将到来的交通难题，高速安防如何倾力？

    智能分析专重“车辆”行为

    提升高速公路运营管理效率，疏导拥堵，更好的服务公众出行迫在眉睫，高速公路在车流量监测以及交通事件检测系统提出了更高的要求，形成其具有独特系统结构和监控需求的视频监控系统。上海交技发展股份有限公司总工程师李宁指出：“高速公路所需分析的内容与一般安防不同，并不着重于人，而着重于车辆的行为分析，也没有一般安防的周界防范要求。”针对高速公路视频监控所能进行的智能分析包括车牌识别、交通事件检测和分析、视频交通状态检测等。由于场景没有较多干扰车辆，高速行业功能上可扩展实现违停检测、动态取证、不按车道行驶、大车占用小车车道等智能分析功能。

    尽管在智能分析上的需求特点明显，高速公路的智能分析开发应用也并不尽如人意。“高速公路全天候工作，夜间的光线情况下要实现视频分析比较困难，全天无日光的隧道则更为不易。”中咨泰克交通工程有限公司总工程师朱岳指出，在他看来，高速公路智能分析应该面向具体应用进行深入分析研究，根据高速公路的运行环境、光源情况定制开发相应的产品。

    分段式“高清”占主流

    通常来说，智能分析技术的应用很大程度上取决于画质的清晰程度。一般高清摄像机对路网的过往车辆车牌号码及局部特征均可进行细致的拍摄，视频监控图像越清晰，画面细节越完整，越能为视频分析处理运算提供更清晰的目标信息，智能分析功能的准确度也越高。但目前，高速公路监控系统尽管在有在进行高清升级，但前端架构主要还是高清标清混合，并且标清仍占多数。

    高清进展缓慢，除却高清产品本身的应用技术还不成熟，仍需进一步提高之外；还有前期高速公路传输资源有限的原因，一些路段无法支持传输高清视频所需的大带宽。此外在高速公路运营方从管理层面的监控需求看来，标清图像便已足够，即便高清，720P的清晰度也就够用。基于目前高速公路监控的现状，高速公路监控系统通常将全程监控点按监控级别分层，监控级别高的位置采用高清监控，反之采用标清监控。重庆交通科研设计院周克勤以重庆高速公路举例：“重庆将路段分为三类，A类采用1080P，B类采用720P，C类则采用一般标清。按位置分类，如收费站、服务区、出入口为A类。”

    “收费系统要求车牌号的图片质量，收费站一般使用高清摄像机。个别省份要求高速公路运营企业和公安、交警结合办公共同管理，沿线摄像机也有部分采用高清摄像机。”中咨泰克朱岳对此进一步分析，“但牵扯到传输、存储，高速公路沿线目前不会有太大需求。此外高清技术主要应用于图像，如车牌号和路径设别上，以高清视频流连续监视则比较少。”

    其实高速公路视频监控无论是在高清化还是智能化的进展上，运营与公安两者需求上的不一致都是障碍之一。北京百联智达科技发展有限公司副总裁全洪波以其企业参与过的一个高速公路智能化建设项目为例说到：“当时该项目首先就确立了公安交警与高速公路管理公司共建的模式，实现双方的资源共享。主要建设内容为交通流数据的检测、交通事件的自动发现，交通信息的实时发布以及指挥调度业务的可视化管理。整个项目的实施对该路的交通管理起到的显著的效果。”交通事故及时处理可保证公众出行时交通畅通，也有力保障了高速公路运营管理企业的收费，真正可以实现“双赢”的目标，而如何协调一致运营与公安两者的需求，是高速公路安防不可避免的一大问题。

    统一视频编码，缔造全国联网基础

    毫无疑问，高速公路一旦出现交通紧急事故，交通隐患更为突出，交通控制及预案设置需求比城市道路更加强烈，因此需要更为快速便捷的预警系统平台。随着高速公路网的不断铺设和扩张，实现各路段的顺畅联网以实现具备更为强大的综合管理能力的系统平台，需求也更为迫切。

    高速公路联网监控系统一般可由省监控中心(省级)、地区监控中心(路级)、路段/隧道监控所(站级)三级联网构成。早期高速公路监控系统因分段投资、分段建设等因素，设计上基本是以单路段作为独立的监控网络，已建成的片区监控系统基本都集中于路级，且一般采取光端机视频矩阵的监控模式，各片区监控中心之间却相对独立，彼此间缺少统一的规划和技术协调，不能实现省级监控的互联互通和信息共享。

    省级联网监控需要实现庞大的子系统集成、各级路网系统的对接和联网，工程可谓繁杂且庞大。从根本上解决视频监控产品的兼容问题，保障系统对接的畅通无阻是推进的基础。2011年12月30号，国家标准GBT28059-2011《公路网图像信息管理系统平台互联技术规范》发布，并已于2012年7月1号实施，规定以H.264编码技术为高速公路视频编码的标准。

    “近来高速建设视频监控建设一般是以H.264为基准，并不需大幅度改造。但对于早前的监控系统来说，则必须进行改造。”中咨泰克朱岳指出。在联网监控综合管理的进程中，不能满足要求的设备都面临淘汰的局面。

    从重庆交通科研设计院周克勤了解到，重庆之前采用MPEG-2编码格式，为利于以后的全国跨省联网，现在基本统一采用H.264编码格式，道路内的互通还可采用原来的编码格式，但与外界的数据交换都必须进行改造。

    虽然国家标准已对视频编码格式进行了规定，但标准中也并非巨细无遗，如传输封装的格式上便没有详细规定。同时每个厂家针对H.264开发时也都夹有少许私有协议，要实现互联互通，一般还需由业主指定全省H.264联网标准，然后各个厂家再根据需求去更改。“各地遵照统一的标准实施，从全国的层面上讲基本满足了要求，图像可以采集到路控中心、省中心。”中咨泰克朱岳说。

    目前各个省份在基于H.264编码格式进行联网监控测试，希望解决省域困扰已久的系统架构和标准化两大问题，实现与其它系统之间融合以及对各种监控资源分布部署，并能够实现统一管理，打破以往的孤岛式监控，为全省高速公路监控IP大规模联网打下基础。此外根据高速公路辐射范围广，气候、地理上的特点，运用3G无线传输技术的巡逻车已在高速公路的某些路段开始运用。在巡逻车上装置摄像机，边走边监视道路情况，利用3G网络发送道路情况到中心区。从而进一步加强高速公路系统管理的实时性以及全局监控的能力。

    寻求信息发布途径，新运营商加入

    从高速公路服务公众出行的本质看，即使具有监控图像高清晰度、路网运行监测体系高智能化程度、路网级应急处置平台高指挥度的监控体系，没有与出行者通畅的沟通渠道也是枉然。

目前了解路况信息的大多数途径是音频广播以及可变情报板，相对来说得到信息较晚。“因此高速公路对即时通信和交通诱导的需求较大。”天津市高速公路信息管理中心吴刚指出。

    “省中心、监控中心都在考虑手机信息、手机视频的发布，正在推广阶段。广东交通集团监控中心和移动软件方合作，已可以把交通信息、数据(道路拥堵情况)，以及视频发送到手机上。”中咨泰克朱岳介绍，“高速公路自身拥有良好的信息管理平台，并与移动运营商进行合作，两块做好应没有太大问题。”

    但手机发布牵扯到移动运营商，在重庆交通科研设计院周克勤看来，手机用户每天收到各种各样的垃圾短信，如何让用户在大量的垃圾短信中看到？其次如何发到需要特定交通信息的车主上？以怎样的方式发布？是高速公路管理方与移动运营商需要着重考虑协商的问题，否则效果如何难以预估。

    上海交技李宁认为：“采用车载导航系统与信息服务相结合，通过导航系统显示道路交通情况是一种不错的模式。”即将车载GPS终端与高速监控系统联网，采集车流量信息，为可变交通状态信息显示提供数据支持，从而预测下一时段或者收费站的交通流量状况，并分享到车载GPS终端，然后由GPS终端根据路况信息分析为车主选择合适的行车路线，从而实现真正快速的高速智能交通。

    但无论采用何种信息发布模式，说到底，都是一种服务，而服务总离不了运营商，高速交通信息发布这一块，是原来的高速公路运营商自己提供还是其他的运营商介入？收费模式又要如何设定？等等问题都需要其中的参与者去逐渐摸索。

    焦点ETC：应加大推广并强化性能

    谈到高速拥堵，收费问题也无法跨越，甚至在很多人眼里，收费站的发卡收卡就是拥堵的罪魁祸首。因此，高速公路电子不停车收费系统(简称ETC)收到极大关注，其对提高收费站通行能力、减少停车时间功效明显，对常用高速公路的人群带来很大的方便。“国家要求十二五高速公路ETC的覆盖率为60%，即60%以上的车站都要有ETC的车道，但每个站具体的ETC车道没有限制，至少一进一出。有些推进比较快的省份则要求所有车站都有要ETC车道。”中咨泰克朱岳介绍。

    但ETC目前应用人群并不多，各地区也不平衡，并且联网不够，并非到任何地方都可使用ETC，总体看来仍是少数。“并且采用先付费形式，对不常外出的车主来说并没有吸引力。要进一步推广需要政府出台政策刺激消费，加大优惠措施。”上海交技李宁指出，“技术上ETC也还存在问题。虽然不用停车，但对于车速仍有要求，限制在15-20公里，甚至5公里以内，识别率也仍有待提高。”

    此外，天津市高速公路信息管理中心吴刚指出：“信息传递和信息共享不及时、结算方法比较复杂、交易失败后的处理流程较复杂等技术问题也制约着ETC的应用推广。”而主要用于小客车的ETC技术，在重庆交通科研设计院周克勤看来，也难以达到提高收费站通行能力的要求：“货车使用频率高、路线固定，对于专门的物流公司、运输公司来说频率更高。相对来说大货车可能更需要ETC，但又需要称重。”的确，通常来说小客车使用高速公路频率并不高，未来，本着提高通行能力的目的，开发适合货车使用的ETC产品，对于治堵畅行应有莫大助力。

    不可否认，目前高速安防存在着种种问题，但视频监控系统、信息发布系统、收费系统等都在为创造更为安全、便利的出行环境而在实际应用中不断摸索，如何根据高速公路的实际应用特点，采取相应的何种技术，是否应有新角色的加入，怎样提升整个系统的功能等等，都已在跨问中不断实践并前进。