【安防知識網(wǎng)】本文從集成商的角度探討當前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)對智能視頻分析的需求，智能視頻分析在高速公路交通領域的應用情況，存在的問題以及將來應用的前景。

　　視頻監(jiān)控在高速公路機電工程的應用

　　高速公路機電系統(tǒng)主要有常規(guī)三大系統(tǒng)：收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用非常廣泛，主要應用在收費系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)、隧道監(jiān)控系統(tǒng)以及管理用房的監(jiān)控當中。

　　在收費系統(tǒng)中的應用

　　收費系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控主要包括對收費車道、收費亭、收費廣場、收費站房監(jiān)控。在日常業(yè)務管理上，視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于收費管理人員對收費廣場的交通流，收費員對車型、車種判別情況(收費信息疊加在視頻圖像上)以及收費員與司機交流進行直觀的監(jiān)視，是一個重要的管理手段;在突發(fā)意外事件的處理上，視頻監(jiān)控系統(tǒng)既能盡早提供預警信號，也是事后稽查突發(fā)事件的重要依據(jù)。

　　在道路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

　　在道路監(jiān)控系統(tǒng)中，通常在匝道的出入口立交、橋梁、長下坡等重要地點設置動態(tài)監(jiān)控點，現(xiàn)在一些重要主干高速路段，全程每2公里設置一個監(jiān)控點，配置高倍數(shù)變焦鏡頭和云臺，實現(xiàn)整條道路的全程監(jiān)控。

　　隧道監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

　　在高速公路中，由于隧道環(huán)境特殊，且在一定距離內空間封閉，一旦在其中發(fā)生交通事故，救援以及疏散等問題難度非常大，因此，對于保證隧道安全運營的隧道監(jiān)控系統(tǒng)，越來越得到工程建設者和管理者的重視。隧道機電系統(tǒng)主要由五大系統(tǒng)：隧道監(jiān)控系統(tǒng)、隧道通風系統(tǒng)、隧道照明系統(tǒng)、隧道供配電系統(tǒng)及消防系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不獨立存在，通過軟件組態(tài)形成后臺控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)是有機結合在一起的，相互聯(lián)動。

　　而在隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，通常隧道內每150米設置一個固定監(jiān)控點，在人行橫洞、車行橫洞、隧道口設置云臺或快球，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控。

　　通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將隧道互通樞紐的交通狀況、道路狀況、能見度狀況傳到監(jiān)控中心或隧道管理站，在監(jiān)控中心或隧道管理站監(jiān)控室閉路電視監(jiān)視器或大屏幕投影系統(tǒng)上顯示，結合視頻事件檢測系統(tǒng)，為選擇正確的交通控制策略提供依據(jù)，并可對視頻圖像進行實時分析和錄像，以便分析及取證。[nextpage]

　　應用現(xiàn)狀

　　以往受視頻分析處理技術條件所限制，對視頻信號的分析判斷主要依靠人的決策，隨著視頻智能分析技術的進步，在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的應用上，視頻信息處理正從一種輔助決策工具逐漸向自動決策系統(tǒng)方式過渡。當前智能視頻分析技術在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中成熟的應用是車牌識別系統(tǒng)、事件檢測分析系統(tǒng)以及視頻交通狀態(tài)檢測系統(tǒng)。車牌識別系統(tǒng)已經(jīng)基本取代了人工錄入車牌這一原始方式;事件檢測分析系統(tǒng)當前已經(jīng)被高速公路管理者逐步接受，在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛應用;車輛檢測系統(tǒng)與線圈車檢系統(tǒng)、微波車檢系統(tǒng)三種車輛檢測系統(tǒng)，已經(jīng)成為高速公路機電系統(tǒng)最主流的車輛檢測方式，交通狀態(tài)檢測系統(tǒng)也逐步成熟，已顯示出獨特的優(yōu)勢，正獲得道路管理者尤其是交警部門的青睞。

　　車牌識別

　　車牌識別系統(tǒng)是智能交通最基本的組成構件之一，目前應用已經(jīng)非常成熟，是高速公路收費系統(tǒng)的一個重要組成部分，識別系統(tǒng)以自動車牌號碼識別為基礎，可以對通過的車輛進行自動登記、驗證、監(jiān)控、報警。通過車牌識別系統(tǒng)，高速公路入口收費系統(tǒng)可以在通行卡(票)上保存系統(tǒng)識別車牌號碼及車牌圖片二值化信息，在高速公路出口利用車牌識別系統(tǒng)對車牌號碼或車牌圖片二值化信息進行匹配，判斷通行卡(票)代表的入口車輛是否為出口車輛，可以有效地發(fā)現(xiàn)和避免換卡行為。同時系統(tǒng)所定位出的車牌圖片和識別出的車牌號碼成為管理、查詢通行車輛的重要途徑，可以有效地加強收費管理，限制和發(fā)現(xiàn)舞弊行為。

　　事件檢測分析

　　高速公路用視頻監(jiān)控路段運行，監(jiān)控人員不可能長時間不間斷盯著屏幕監(jiān)視，如果依賴于回放檢索，會導致時間處理滯后。因而，事件檢測分析系統(tǒng)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛的應用。事件檢測分析系統(tǒng)在圖像覆蓋范圍內，能夠進行各種交通車輛、事故進行自動檢測。系統(tǒng)在每個類型車道(超車道、行車道、緊急行車道、緊急停車帶、三角地帶)和一般交通狀況下能自動檢測下列狀況：車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速、車輛逆行、車輛排隊長度超過閾值、交通擁堵、行人、車龍、遺撒遺棄物、煙霧和火災等。并且提供相應的交通數(shù)據(jù)實時測量：流量、速度、占有率、車頭間距、隊列長度、車輛分型等。當發(fā)生交通車輛事故時系統(tǒng)能夠快速自動報警和錄像，為道路的交通安全管理和道路運營提供幫助。

　　而在隧道監(jiān)控中，事件檢測分析系統(tǒng)檢測到有煙霧超過警戒報警，系統(tǒng)啟動應急預案，指揮通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和消防系統(tǒng)立刻聯(lián)動，對監(jiān)控信息自動采集，通過智能視頻分析技術分析、判斷并輸出結果。

　　交通狀態(tài)檢測

　　當前在一些交通流量很大的高速公路中，尤其在許多大城市的繞城高速公路中，出入口匝道經(jīng)常發(fā)生堵車，如何有效疏導交通是一個亟需解決的問題，視頻交通狀態(tài)檢測系統(tǒng)結合交通誘導系統(tǒng)提供了解決辦法。[nextpage]

　　交通狀態(tài)檢測系統(tǒng)通過對道路沿線的監(jiān)控攝像機傳回的視頻信號進行分析和處理，自動識別出路段的交通狀態(tài)(交通狀態(tài)分為：暢通、擁擠、堵塞三種狀態(tài));當檢測到道路交通發(fā)生擁擠或堵塞時，系統(tǒng)通過語音報讀、文字閃爍等方式進行報警，提示交通管理員及時對交通擁堵事件進行交通疏導處理，并可通過對交通擁堵數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，為交通管理提供決策依據(jù)，把過去的被動式交通管理上升為主動式的交通管理，從而保證道路交通的暢通運行，提高交通管理水平提供有力的技術手段。同時，與交通誘導等系統(tǒng)進行聯(lián)動，在事件發(fā)生時，通過交通誘導系統(tǒng)發(fā)布交通信息，實現(xiàn)智能化的交通管理。

　　針對性開發(fā)智能視頻分析技術

　　當今全國主要省份均實現(xiàn)了高速公路全省聯(lián)網(wǎng)或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費監(jiān)控，對于監(jiān)控中心或片區(qū)監(jiān)控中心來說，均需要面對海量數(shù)據(jù)，如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有用信息，實現(xiàn)實時智能監(jiān)控和“查看”視頻，進行自動化的監(jiān)控，提高監(jiān)控效率，是當前一個值得挖掘的課題。針對高速公路應用特點，開發(fā)專用的、解決特定需求的智能分析產品，將會在高速公路監(jiān)控領域得到很好的應用。目前業(yè)內也有一些結合本行業(yè)特點的系統(tǒng)，主要有以下三種。

　　·硬盤錄像資料的稽查檢索：目前高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控已經(jīng)實現(xiàn)了全省或區(qū)域硬盤錄像的聯(lián)網(wǎng)，高速公路稽查人員目前主要是通過人工快速瀏覽方式檢索視頻錄像，審查收費員收費過程或其他人員在崗位工作過程中有無違規(guī)，在實際稽查過程中顯然無法瀏覽所有海量的圖像資料，只能通過抽查的方式實現(xiàn)，費時費力，效率低下，需要一套智能視頻分析檢索系統(tǒng)來提高工作效率，目前這一方面已經(jīng)在做有益的嘗試，已有初步的產品;

　　·基于視頻的路徑識別系統(tǒng)：聯(lián)網(wǎng)收費在全國許多省份如火如荼的展開，隨著聯(lián)網(wǎng)收費的深入，高速公路路網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、加密，收費車輛的精確路徑識別問題是人們迫切解決的一個問題，因而基于視頻的路徑識別系統(tǒng)開始出現(xiàn)并與與其他路徑識別方式互補;

　　·基于視頻的火災檢測系統(tǒng)：基于普通視頻或紅外熱成像在火災檢測中的應用正在嘗試，雖然目前不能取代當前光纖感溫、光纖光柵或雙波長的火災探測系統(tǒng)，但也對視頻分析的應用提供了一個很好的思路。

　　結語

　　智能視頻分析技術很早在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)有局部的應用，現(xiàn)階段車牌識別技術已經(jīng)非常成熟應用廣泛，交通事件檢測分析和交通狀態(tài)檢測應用也正在快速擴大，但是其進一步發(fā)展還是面臨著重重困難。[nextpage]

　　從使用上來說，最理想的狀況當然是所有對交通視頻的監(jiān)看都可以由視頻分析技術來完成，但現(xiàn)實并不能達成此種程度。當前視頻分析技術應用還停留在實驗階段，不能很好地發(fā)揮作用。

　　除了受自身技術因素制約，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中，分中心、區(qū)域中心及省中心的監(jiān)控圖像從前端數(shù)字化后經(jīng)過多級編碼，尤其經(jīng)過不同廠家不同標準的設備后，圖像質量不能保證，影響了智能視頻分析結果的準確性。并且高速公路管理者對圖像的實時性一直有要求，雖然有些并不是視頻分析處理系統(tǒng)自身的原因，如編解碼延遲、網(wǎng)絡延遲造成，但綜合實際效果有時讓人難以接受。

　　雖然智能化在應用上還有許多挑戰(zhàn)，但是智能化是視頻監(jiān)控不可阻擋的潮流與方向，隨著智能視頻技術的日趨成熟與業(yè)主管理方式及管理理念的轉變，必然會產生廣闊的應用前景。