智慧交通是在交通領(lǐng)域中充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、自動(dòng)控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)，于2014年9月2日創(chuàng)立。該平臺(tái)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(tái)獲取相關(guān)信息。

一、高速公路行業(yè)概述

近年來，我國公路建設(shè)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(jī)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(yùn)營管理者提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完整的交通量及路況等交通信息；在發(fā)生交通異常時(shí)，通過系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故或受阻區(qū)域，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)發(fā)布相應(yīng)的誘導(dǎo)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(wù)程度不高等問題。以上問題嚴(yán)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(yùn)行監(jiān)測與科學(xué)管理能力，也影響了高速公路突發(fā)事件應(yīng)急處置能力和公共服務(wù)能力。

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

二、高速公路解決方案介紹

截止2014年底，我國機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)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(dá)到13.6萬公里。

交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備規(guī)模總量不斷擴(kuò)大，使我國交通運(yùn)輸管理能力面臨巨大挑戰(zhàn)。利用信息化手段對(duì)已形成的資產(chǎn)進(jìn)行充分利用和潛力挖掘，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備運(yùn)行效率，保障路網(wǎng)暢通，已經(jīng)成為迫在眉睫的重要任務(wù)。

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，集道路事件檢測系統(tǒng)、違章抓拍系統(tǒng)、路徑識(shí)別系統(tǒng)、貨車占道檢測系統(tǒng)、牌識(shí)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(xiàng)場景監(jiān)控系統(tǒng)為一體，實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(wù)相融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一應(yīng)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(tái)為核心，構(gòu)建了從收費(fèi)站、隧道管理站到路段監(jiān)控中心到省級(jí)監(jiān)控中心三級(jí)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，為高速公路實(shí)時(shí)路網(wǎng)檢測、聯(lián)動(dòng)指揮、事件快速處置打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

三、智慧交通系統(tǒng)拓?fù)鋱D

四、智慧交通方案特點(diǎn)

（1）全高清化

整個(gè)系統(tǒng)采用全高清技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高清采、傳、顯、存儲(chǔ)一體化全高清視頻監(jiān)控。不僅可以提供清晰圖像細(xì)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(diǎn)的采集傳輸一體化高清智能攝像機(jī)（包括云臺(tái)、球機(jī)、槍機(jī)）。該系列攝像機(jī)將高清攝像機(jī)技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)與光纖交換機(jī)的光傳輸技術(shù)完美融合。

采集傳輸一體化高清智能攝像機(jī)采用新型光纖接入網(wǎng)技術(shù)（光纖環(huán)網(wǎng)冗余自愈保護(hù)技術(shù)），可實(shí)現(xiàn)10MS光纖快速自愈恢復(fù)。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(kuò)展性等突出優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)攝像機(jī)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(luò)丟包、延時(shí)等對(duì)檢測效果的制約，有力保證了視頻檢測的準(zhǔn)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(diǎn)，可以提供紅外、激光等相應(yīng)補(bǔ)光技術(shù)的高清云臺(tái)和高清球機(jī)產(chǎn)品，不僅可以滿足24小時(shí)高清監(jiān)控需求，還可滿足中遠(yuǎn)距離高清監(jiān)控需求。

（4）無縫兼容高清標(biāo)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(biāo)清非壓縮系統(tǒng)、標(biāo)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(kuò)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(tái)為核心，實(shí)現(xiàn)從收費(fèi)站/隧道管理站到路段監(jiān)控分中心。再到省級(jí)監(jiān)控中心以及到每個(gè)桌面用戶的完整視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)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(jì)性。

采集傳輸一體化高清攝像機(jī)的應(yīng)用，節(jié)省了傳輸設(shè)備，不需要信號(hào)電纜，也無需信號(hào)防雷，簡化了中間設(shè)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(tái)作為中心端視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，集高清數(shù)字視頻光纖傳輸工業(yè)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)、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(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)等功能于一體，設(shè)備集成度高，穩(wěn)定可靠，安裝維護(hù)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(chǔ)，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(yīng)用為一體，有效將高速公路數(shù)據(jù)與視頻業(yè)務(wù)相融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一應(yīng)用。

五、高速公路行業(yè)各子系統(tǒng)介紹

（1）收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)介紹

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

收費(fèi)車道采用一體化高清牌識(shí)單元，用于監(jiān)控通過的車輛和收費(fèi)員的對(duì)應(yīng)操作過程以及車牌抓拍識(shí)別；收費(fèi)亭采用高清半球用于監(jiān)視收費(fèi)員的操作；收費(fèi)廣場采用高清球機(jī)，用于監(jiān)視收費(fèi)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(jī)通過網(wǎng)線接入千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端工業(yè)交換機(jī)接入設(shè)備，多條車道的千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端接入設(shè)備通過光纖，以光纖冗余環(huán)網(wǎng)方式接入收費(fèi)站的高清數(shù)字視頻綜合平臺(tái)內(nèi)。收費(fèi)亭內(nèi)監(jiān)聽，報(bào)警信號(hào)直接接入亭內(nèi)高清半球的音頻口及報(bào)警接口，以完成視音頻同步編碼，報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能。財(cái)務(wù)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(tái)內(nèi)。

收費(fèi)站端以高清數(shù)字視頻綜合平臺(tái)（VAR3S）作為核心設(shè)備，并配置IPSAN、報(bào)警主機(jī)、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設(shè)備組成收費(fèi)站端監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站視頻接入、矩陣控制、存儲(chǔ)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、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(dòng)檢測系統(tǒng)。

隧道內(nèi)普通點(diǎn)位采用高清采集傳輸一體化槍機(jī)，用于監(jiān)控隧道內(nèi)交通運(yùn)行情況；根據(jù)建設(shè)要求，在一些特殊點(diǎn)位采用高清采集傳輸一體化智能槍機(jī)，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(dòng)檢測；隧道洞口采用高清采集傳輸一體化云臺(tái)/球機(jī)，用于全方位監(jiān)控隧道洞口交通運(yùn)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(tái)/球機(jī)，用于全方位監(jiān)控橫洞/停車帶交通運(yùn)行情況。

隧道監(jiān)控采用中威采集傳輸一體化系列攝像機(jī)，機(jī)身內(nèi)嵌傳輸模塊，通過攝像機(jī)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(tái)內(nèi)。

隧道管理站端以高清數(shù)字視頻綜合平臺(tái)（VAR3S）作為核心設(shè)備，并配置IPSAN、視頻管理服務(wù)器、視頻事件檢測服務(wù)器、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設(shè)備組成隧道管理站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)隧道視頻接入、矩陣控制、存儲(chǔ)、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(zāi)、緊急電話、視頻檢測子系統(tǒng)）聯(lián)動(dòng)等功能。

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

b、實(shí)時(shí)交通測量：包括交通流量，平均車速，占有率、車間距、排隊(duì)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(zāi)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(wù)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(shí)別系統(tǒng)和視頻事件自動(dòng)檢測系統(tǒng)等。

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

高清采集傳輸一體化云臺(tái)/球機(jī)和高清采集傳輸一體化智能槍機(jī)，機(jī)身內(nèi)嵌傳輸模塊，通過攝像機(jī)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(tái)內(nèi)。外場智能應(yīng)用系統(tǒng)、可變情報(bào)板、微波車檢、氣象監(jiān)測等設(shè)備通過千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端接入設(shè)備與采集傳輸一體化云臺(tái)/球機(jī)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(tái)（VAR3S）作為核心設(shè)備，并配置IPSAN、視頻管理服務(wù)器、智能應(yīng)用服務(wù)器、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設(shè)備組成路段分中心級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)全路段視頻和數(shù)據(jù)接入、矩陣控制、存儲(chǔ)、上墻顯示、聯(lián)網(wǎng)上傳、多種智能應(yīng)用等功能。

（4）中心級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控中心是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的中心節(jié)點(diǎn)，完成所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的匯聚、處理、分析、發(fā)布。一個(gè)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(dǎo)、聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、突發(fā)事件時(shí)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(tái)、IP-SAN存儲(chǔ)設(shè)備、視頻管理服務(wù)器、視頻流媒體服務(wù)器、智能應(yīng)用服務(wù)器、電視墻、拼接屏等設(shè)備構(gòu)成。負(fù)責(zé)接收全路段各收費(fèi)站、隧道、外場上傳的視頻、數(shù)據(jù)信息，同時(shí)向省級(jí)監(jiān)控中心上傳有關(guān)信息并接收省級(jí)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(jí)監(jiān)控中心

省級(jí)監(jiān)控中心由VAR3S高清數(shù)字視頻綜合平臺(tái)、視頻管理服務(wù)器、視頻流媒體服務(wù)器、GIS服務(wù)器、拼接屏等設(shè)備構(gòu)成。負(fù)責(zé)接收各個(gè)路段分中心上傳的視頻、數(shù)據(jù)，實(shí)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(yīng)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(wù)子系統(tǒng)功能模塊介紹

（1）車牌自動(dòng)識(shí)別業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)收費(fèi)站出入口的汽車牌照進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別對(duì)比，可以有效防止倒卡、換卡造成的通行費(fèi)流失，同時(shí)減少汽車在收費(fèi)站的通行時(shí)間，提升收費(fèi)管理系統(tǒng)技術(shù)含量和服務(wù)質(zhì)量。

（2）大貨車違法占道檢測業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

大貨車占道檢測系統(tǒng)對(duì)高速路上大貨車違法占用快車道的行為自動(dòng)檢測并抓拍，同時(shí)完成車牌的識(shí)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(wù)子系統(tǒng)

在三個(gè)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(shí)間占用快車道的行為，再通過先進(jìn)的車型識(shí)別判斷該車輛是否為大貨車。

（4）違章檢測業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

違章檢測抓拍系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)停車、逆行（倒車）等違法車輛自動(dòng)跟蹤，對(duì)違法過程進(jìn)行記錄，并自動(dòng)識(shí)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(shí)別業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

路徑識(shí)別系統(tǒng)利用車輛牌照識(shí)別技術(shù)建設(shè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)，同時(shí)復(fù)用收費(fèi)站牌識(shí)系統(tǒng)，解決路徑識(shí)別問題，建立基于車輛牌照識(shí)別技術(shù)的多義性路徑識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)行駛車輛路徑的識(shí)別，對(duì)多義性路徑車輛的通行費(fèi)進(jìn)行精確拆分。

（6）視頻事件檢測業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

高速公路事件檢測系統(tǒng)對(duì)違章停車、擁堵、逆行、行人、拋灑物等各類交通異常事件進(jìn)行檢測，并將報(bào)警上傳到監(jiān)控中心。同時(shí)可以對(duì)車道流量、車道平均車速、排隊(duì)長度、車頭時(shí)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(fèi)檢測業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

高速公路收費(fèi)站防闖卡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)沖卡車輛的全景圖像抓怕，通過車牌識(shí)別、車型識(shí)別、人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行沖卡車輛和駕駛員的辨別。從而實(shí)現(xiàn)形成沖卡車的抓拍圖像、沖卡視頻、沖卡車牌、司機(jī)特征為一體的證據(jù)鏈，達(dá)到事前預(yù)警、事后稽查的目標(biāo)。

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

車載系統(tǒng)是基于無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)前端視音頻信息、GPS信息和報(bào)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_(tái)中心，同時(shí)融合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方面各種應(yīng)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(luò)把車輛監(jiān)控視頻優(yōu)先傳輸?shù)揭苿?dòng)視頻監(jiān)控中心平臺(tái)，又能利用車載無線網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用于公交、長運(yùn)、校車、物流和出租車等行業(yè)。

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