系统设计

l  总体架构

根据高速公路管理部门的运营特点和安全管理的业务要求，整个视频监控系统的架构设计上采用级联网的管理架构，一般由省监控中心、路段监控分中心、基层监控单元三级管理架构构成。      

l  收费站子系统

收费站是高速公路运营的重要组成，也是高速公路路段内的重要场所。收费站的重要监管部位主要有收费站出入口广场、收费亭、车道，以及站内场所，通过视频的可视化管理，可以有效提高高速公路运营的数字化和智能化水平。

收费站监控系统主要对高速公路的收费站出入口广场、收费亭、车道进行连续24小时全天监控。监控收费站广场入口的车辆排队情况，协助维护车辆排队秩序，保障车辆的通行安全；监控收费亭内情况，监督工作人员工作情况，辅助上级部门的管理工作；监控车道的过车情况，对车辆进行车牌抓拍、车型识别、车标识别等，并结合后台系统分析实现车辆轨迹的核对、车辆查询等功能。

l  隧道子系统

隧道是高速公路安全运营管理的重点防护区，具有狭长、封闭、视野狭窄的特点，有较高的交通安全隐患，极易受到节假日、天气的影响而导致交通流量的增加，甚至发生交通事故。一旦隧道内发生事故，交通的疏导也较为困难。因此，在高速公路的运营管理中，对隧道的视频实时管控是非常必要的。

隧道监控系统采用对隧道全路段进行完全的可视性监视。在正常的运行期间用以掌握交通状况，采集交通信息，便于为交通控制提供必要的依据；在发生交通事故或火灾等意外情况时有以确认，并发出相应的报警信息以及语音广播，采取相应的救援及事故处理等一揽子措施，充分发挥隧道实时监控的功能。

l  外场监控子系统

外场监控系统，包括沿线监控系统、事件检测系统、车流量系统、信息发布系统等。通过沿线的外场设施（摄像机、显示等装置）及时，准确、完整地收集并预告前方道路的各类信息，如交通流量、事件、事故、路况等。沿线的车辆，可以通过道路运营中心的信息发布系统，直观地了解交通运行状况。在发生交通异常时，运营中心能及时确定事故位置或受阻区域位置，并实时发布相应的诱导和救援信息。

l  服务区监控子系统

服务区是高速公路营运的重要组成，也是高速公路路段内的提供休息的重要场所。服务区的重要监管部位主要有服务区出入口、服务区停车场以及休息大厅，通过视频的可视化管理，可以有效提高对进出服务区的车辆、人员进行管理。

服务区监控系统主要对高速公路的服务区出入口、服务区停车场以及休息大厅进行连续24小时全天监控。主要作用是通过卡口相机对车辆进行车牌抓拍、车型识别、车标识别，车辆滞留时间管理；对超出正常停留时间的车辆，进行监控；通过广场高清相机对停车场的车辆秩序进行监视，保障服务区安全有效的运行，保障进出服务区的车辆及人员的安全。

l  路段监控分中心

路段监控分中心，负责路段内收费站、隧道、外场各监控设备的接入和管理，实现日常的道路运行监控和运营管理。通过视频上墙系统实现路段内道路和车辆的实时监控管理，保障高速公路的畅通；通过智能化分析系统，对路段内车辆的异常行驶行为进行实时管控；通过卡口抓拍系统，记录车辆的车牌、车型、车标等数据信息，提供车流量分析、过车记录查询、车辆轨迹识别等业务应用。

中心监控由网络键盘、IPSAN存储设备、转码服务器、视频综合平台、大屏、软件综合管理平台服务器、设备接入网关、运维服务器、交通检测服务器等设备组成，对外提供综合服务，以达到集中监控和集中管理的目的。

l  省监控中心

省监控中心能够对所有的路段进行控制。能够调用和控制所有路段的图像。在省指挥中心，考虑到与第三方系统的兼容性，设置了转码服务器，平台接入网关，并配置了双视频平台进行双机热备。能够完成第三方设备以及平台的接入外，还能保证系统的稳定运行。

l  交通信息采集与发布子系统

交通信息采集与发布系统是公路交通安全保障体系的重要组成部分，是交通管理者及时向道路使用者发布指令或提供信息、确保行车安全的有效手段。一旦出现恶劣天气或是发生交通事故等可能影响道路的正常运行的特殊情况时，交通管理者可以及时通过LED可变情报板、可变限速标志等设备发布相关信息告知交通参与者实时交通状态以使其配合交通管制等措施的实施，保障交通顺畅。

目前可以使用多种设备对交通流进行采集，但是通过视频采集原理采集实时交通流由于其本身巨大的优势，在工程运用中越来越受到重视。视频交通流检测系统是一种利用图象处理技术实现对交通目标检测和识别的计算机处理系统。通过对道路交通状况信息与交通目标的各种行为的实时检测，实现自动统计交通路段上行驶的机动车的数量、计算行驶车辆的平均速度以及识别划分行驶车辆的类别等各种有关交通参数，达到监测道路交通状况信息的作用。同时，将检测和识别到的交通信息存储起来,为分析和交通管理提供依据。

整体上来说，系统将前端设备采集到的交通流量、车速、车道占有率和车辆排队长度、车头时距等交通数据，通过一定的数学模型融合处理分析后，形成对某一个路口或者某一段道路是否拥堵以及实时车速的分析判断结果，然后可将诱导信息发布到的LED诱导显示屏上。方案实现如下：

Ø 系统前端动态交通信息采集包含车流量、平均速度情况等动态信息；

Ø 动态交通信息通过网络传输到后端进行集成、融合和处理，形成可发布内容；

Ø 诱导发布系统软件将处理后的交通信息进行存储生成历史数据，并将交通信息发布到室外LED交通诱导屏上等发布终端上，达到引导交通参与者交通行为的目的，减少道路拥堵情况的发生。