高速公路是獨特的應(yīng)用場所：封閉、線型走向、立體架構(gòu)，地貌環(huán)境和氣候環(huán)境復(fù)雜，需要應(yīng)對特殊的災(zāi)害、事故，因此高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是整個應(yīng)急預(yù)案的組成部分。2008年年初的雪災(zāi)就是當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)缺陷的一個縮影，管理部門在應(yīng)急指揮方面相當(dāng)被動，其中最主要的體現(xiàn)是：前端信息采集缺位、信息傳輸中斷、信息孤立、信息未被完全利用。對此，本文針對聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的現(xiàn)狀提出看法和建言，以資參考。

文/彭真

       隨著路段的增加，后期運行成本巨大，而早期路網(wǎng)內(nèi)不同路段之間信息孤立，無法實現(xiàn)跨路段的交通信息采集、處理、發(fā)布和交通指揮、調(diào)度，使得高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的效能大打折扣。為此，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)需而生。它包括兩個方面，一是相關(guān)路段之間的聯(lián)網(wǎng)，二是相關(guān)職能部門之間的聯(lián)網(wǎng)，以滿足全路段的信息溝通和共享，便于在緊急情況下各級管理部門實現(xiàn)遠程監(jiān)視和管理，提高實時反應(yīng)能力，減少巡查工作量，提高勞動效率。福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮表示，“聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是必須的，尤其是在出現(xiàn)緊急事件時，遠程監(jiān)控有利于掌握現(xiàn)場情況。”

         為了更加滿足以上需求，從當(dāng)前進展來看，高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的前端布點越來越密集了；同時，由于視頻路數(shù)的不斷增加，長距離、大容量的傳輸成為當(dāng)前業(yè)主面臨的一大挑戰(zhàn)，數(shù)字化方案因此得到普遍關(guān)注；而聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的目的也由當(dāng)初的視頻監(jiān)看，逐漸向日常運營、管理以及服務(wù)公眾出行轉(zhuǎn)變，如何更深入地利用視頻信息也成為當(dāng)前業(yè)主迫切需要解決的難題。

前端監(jiān)控點更加密集

       為了更有效、更全面、更連貫地對路況進行實時監(jiān)控，以提高事故應(yīng)急處理效率，加大前端布點密度已經(jīng)成為當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)急需完善的重要方面，而圍繞是否要采取全程監(jiān)控方案，業(yè)內(nèi)也展開了討論。

       全程監(jiān)控為運營管理部門解決幾大問題：對高速路的緊急救援和突發(fā)事件的應(yīng)急處理提供一個有效的指揮和決策平臺；提高對突發(fā)事件的響應(yīng)速度；及時發(fā)現(xiàn)路況的異常情況及交通違法行為；結(jié)合氣象數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)特殊天氣；結(jié)合視頻事件檢測，降低監(jiān)控人員的工作強度，提高管理效率。通過全程監(jiān)控的建設(shè)，監(jiān)控、路政和交警人員可以在監(jiān)控室內(nèi)了解路況，通過各種專業(yè)手段進行調(diào)度管理，實現(xiàn)緊急救助，而不必在路上不停地巡查。鑒于全程監(jiān)控的諸多優(yōu)勢，2007年部分省市根據(jù)實際需要局部實施了全程監(jiān)控，例如，河南省高速全程監(jiān)控的里程已近3000公里；隨著京福高速山東段啟用全程監(jiān)控，山東省還將在其它多條高速采用全程監(jiān)控的方式。而且，隨著全程監(jiān)控的興起，級聯(lián)式光端機也迅速在外場監(jiān)控和隧道監(jiān)控中得到應(yīng)用。

         然而，全程監(jiān)控方式是否可放之四海而皆準(zhǔn)？有沒有必要全部實現(xiàn)全程監(jiān)控？不少專業(yè)人士提出看法：全程監(jiān)控存在地區(qū)差異性。重慶交通科研設(shè)計院的韓直認(rèn)為，“最終不可能每條路都實行全程監(jiān)控，尤其是在山區(qū)。當(dāng)前高速公路正在進入山區(qū)，由于山區(qū)地處偏僻、交通流量不大、經(jīng)濟發(fā)展也較緩慢，采用全程監(jiān)控沒有太大的實際意義，反而重點監(jiān)控更實在。例如主要事故頻發(fā)點、互通立交、乘客上下車處、事件黑點等位置設(shè)立監(jiān)控點。”

        另外，當(dāng)前全程監(jiān)控實行較少，主要在隧道、交通流量大的路段、省界段、長下坡路段等特殊路段實行全程監(jiān)控，目的是防止交通堵塞、及時警告提示違規(guī)行為、在事故發(fā)生時及時響應(yīng)，究其原因，據(jù)中國公路學(xué)會高速公路運營管理分會秘書長張寧所說，“大部分重要干線之所以沒有做到全程監(jiān)控，造價太高是一大主要原因。”具體的難點在于：前端監(jiān)控點分散布置，小負(fù)荷、長距離的設(shè)備供電的方案投資太大，設(shè)備維護量大，夜間攝像效果差。

        對此，福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮建議，“鑒于成本壓力，可以在車流大或經(jīng)常出現(xiàn)危險的路段設(shè)計全程監(jiān)控。待技術(shù)成熟之后，再配合視頻事件檢測設(shè)備監(jiān)控道路狀況?！?BR>

尋找更合適的組網(wǎng)方案

       交通行業(yè)已經(jīng)出臺建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但由于技術(shù)發(fā)展太快，業(yè)主思考更多的是采用哪種技術(shù)方案更能適應(yīng)高速公路管理要求。當(dāng)前，數(shù)字+模擬混合的解決方案在國內(nèi)得到較廣的應(yīng)用。其典型方案是：位于收費亭、收費站廣場、外場車道攝像機拍攝的圖像采用非壓縮數(shù)字傳輸（光端機）的方式，匯集到收費站或現(xiàn)場監(jiān)控站點；收費站再通過矩陣將視頻圖像上傳至分中心矩陣；分中心將視頻圖像接入編碼器進行數(shù)字化，最后再通過通信專網(wǎng)上傳至省中心。如此一來，全省高速公路的內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)互通，可在監(jiān)控室監(jiān)視器、辦公電腦上查看和調(diào)用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的視頻信號，實現(xiàn)全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

       該方案之所以成為當(dāng)前應(yīng)用較多的組網(wǎng)方式，除了滿足了大多數(shù)業(yè)主對成本投資和圖像質(zhì)量的需求之外，還適應(yīng)了部分地區(qū)實際情況和管理體制的需要。山東省高速公路有關(guān)人士表示，“根據(jù)實際情況來看，有的高速公路里程不長，分中心位于路中心，這種情況下模擬方式是可以存在的，它不需要顧忌遠距離傳輸?shù)膯栴}，價格也更實惠?！绷硗?，高速公路業(yè)主本身的管理體制有所不同，對是否采用全數(shù)字化的需求也有所不同。例如，有的高速公路公司采用扁平化管理方式，而且其分中心本身就
位于收費站的附近，因此，分中心以下采用模擬方式更適合高速的實際情況，而且這種方式更具實戰(zhàn)性、更加務(wù)實。

全數(shù)字化方案受到關(guān)注

        然而，由于路網(wǎng)的不斷擴展，隨之而來的視頻圖像長距離傳輸問題日益突出，而且大量光端機、矩陣的接入無法實現(xiàn)快捷的設(shè)備控制、管理、故障定位，這使得全數(shù)字化組網(wǎng)方式一躍成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。它避免了噪聲嚴(yán)重、易受干擾、多次模數(shù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的信號衰減等缺陷，具備長距離傳輸、靈活組網(wǎng)等優(yōu)點。

       全數(shù)字化方案大致為：每個攝像機必須配一個編解碼器，或幾路攝像機配一個編解碼器進行傳輸；每一級管理者或操作者都可以通過軟件對視頻交換機內(nèi)的圖像進行調(diào)用和控制，并結(jié)合組播技術(shù)滿足多用戶多路視頻訪問的需求。目前，類似的全數(shù)字化方案已經(jīng)在河北、浙江、廣東、甘肅、云南等部分路段使用，不少業(yè)主表示希望采用數(shù)字化的方式。據(jù)天津市高速公路信息管理中心吳剛透露，“我們現(xiàn)在考慮采用全數(shù)字化解決方案，已經(jīng)在部分路段試點。在使用之前，我們已經(jīng)在浙江觀摩過成功案例，而且跟使用者交流過，以確保該方案未來的兼容性和穩(wěn)定性?！?BR>

        在數(shù)字化被視為視頻監(jiān)控未來發(fā)展方向，以及需求日益旺盛的今天，網(wǎng)絡(luò)攝像機成為業(yè)主關(guān)注的焦點?！皬那岸碎_始采用IP攝像機，所有監(jiān)控視頻圖像通過網(wǎng)絡(luò)交換機匯聚，使得傳輸物理鏈路得以簡化。不過，該類攝像機的實際案例不多，產(chǎn)品仍處于發(fā)展階段，目前仍多數(shù)采用前端非壓縮數(shù)字傳輸為主，”福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮表示。

       另外，數(shù)字視頻矩陣已有多個廠家開發(fā)出來，其目的是為了減少模數(shù)或數(shù)模轉(zhuǎn)換引起信號損失和衰減，以順應(yīng)視頻監(jiān)控的全數(shù)字化應(yīng)用。但從當(dāng)前市場反應(yīng)看，社會對此技術(shù)的應(yīng)用仍需要一個逐步接受的過程；數(shù)字硬盤錄像機與聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的結(jié)合應(yīng)用，也已經(jīng)受到業(yè)主的關(guān)注。

       此外，與數(shù)字化同時被關(guān)注的是H.264壓縮技術(shù)，該技術(shù)具有低碼流、容錯力強、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強、畫質(zhì)清晰等優(yōu)點，尤其適合數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)傳輸。隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)及全程監(jiān)控的推進，將出現(xiàn)干線資源不足，原來的MPEG2方式無法滿足多用戶多通道和海量存儲要求的狀況。因此，采用H.264數(shù)字壓縮技術(shù)傳輸實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，成為當(dāng)前高速公路領(lǐng)域最熱門的議題。

合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

        聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中，構(gòu)建合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)系到系統(tǒng)的運營效率，可避免傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的“只監(jiān)不控”或“監(jiān)而不控”的弊端。例如有的業(yè)主認(rèn)為，是否要進行省域聯(lián)網(wǎng)也需視其必要性而言。他們認(rèn)為，實際上，很多項目都沒有將所有圖像傳到省中心，省中心一般不會直接管理；而且，如果省級直接管理的話，那么會缺少更高一級的監(jiān)督方。設(shè)想如果把所有的職責(zé)都放在省中心，那么系統(tǒng)的實際效果得不到有效監(jiān)
督。省監(jiān)控中心的職責(zé)應(yīng)該是調(diào)度、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、績效考核；本地才是執(zhí)行方，進行管理和分析、處理等。

        部分業(yè)主談到，“以目前聯(lián)網(wǎng)收費的經(jīng)驗來看，省中心的管理是基于每個路
段系統(tǒng)的正常運行，所有路段的數(shù)據(jù)往省中心傳時，速度非常慢，有時月底應(yīng)
該出來的數(shù)據(jù)出不來，導(dǎo)致效率低下等問題出現(xiàn)?！绷硗猓K省高速公路管理
中心韓昊也認(rèn)為，“由于事件處理都是在當(dāng)?shù)刂行?，從管理的角度上講，應(yīng)更重
視本地的及時反應(yīng)。”

       不論是否要聯(lián)網(wǎng)到省中心，最核心的問題在于如何實現(xiàn)不同管理級別的職能定位。以當(dāng)前各地高速公路的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控情況來看，重慶高速公路的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方式值得借鑒。其監(jiān)控站以監(jiān)控信息的采集、傳輸和事件、事故的現(xiàn)場處置為主要職能，設(shè)備配置以信息采集、傳輸、存儲設(shè)備為主；分中心以監(jiān)控信息的收集、監(jiān)視、分析、傳輸和事件、事故的處理為主要職能，設(shè)備配置以信息收集、監(jiān)視、分析、處理、傳輸、存儲設(shè)備為主；總中心以監(jiān)控信息的收集、監(jiān)視、分析和事件、事故處理的協(xié)調(diào)以及全路網(wǎng)收費、交通、安全管理為主要職能，設(shè)備配置以信息收集、監(jiān)視（或監(jiān)測）、分析、處理、發(fā)布、傳輸、存儲設(shè)備為主。這樣的設(shè)計使得收費監(jiān)控和路段監(jiān)控的設(shè)
計更加符合業(yè)務(wù)本身的需求，高速公路內(nèi)部相關(guān)部門之間的職能劃分也更加清晰，避免了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中權(quán)限沖突的問題，細分了監(jiān)控職能，設(shè)備配置更加合理，避免了重復(fù)投資。

信息利用仍需加強

 
       隨著前端監(jiān)控點的日益密集，以及相鄰路段聯(lián)網(wǎng)的需求，龐大的視頻流產(chǎn)生，如何更好地利用視頻信息，而不是停留在“看看而已”，是當(dāng)前應(yīng)引起高度重視的一個方面。整個監(jiān)控系統(tǒng)完整的操作過程應(yīng)包括檢測、提示、誘導(dǎo)、控制，這樣才能起到安全預(yù)警作用，便于管理者及時響應(yīng)和指揮調(diào)度。重慶交通科研設(shè)計院韓直以某高速公路在兩小時之內(nèi)發(fā)生了車輛連環(huán)相撞事件舉例解釋，“在高速公路上，如果是十來分鐘之內(nèi)發(fā)生連環(huán)相撞的事件是可以理解的，但如果是在兩個多小時之內(nèi)發(fā)生，足見視頻信息未被利用，它的檢測、提示、誘導(dǎo)、控制根本就沒有做到。”

        有鑒于此，加強信息的深度利用成為當(dāng)務(wù)之急。而在信息整合、利用方面，平臺軟件的管理作用更加突出。天津市高速公路信息管理中心吳剛提出，“硬件功能再好，如果平臺軟件不能實現(xiàn)信息的處理、發(fā)布、管理等功能，就無法做到有效控制。目前天津已經(jīng)做到采用平臺軟件進行集中式管理，包括對收費管理、監(jiān)控管理、設(shè)備管理等。當(dāng)前，我們希望能與一些軟件進行整合，包括一些OA辦公軟件、調(diào)度軟件等?！彼硎?，有的綜合管理軟件功能已經(jīng)比較完善了，但隨后的軟件優(yōu)化卻難以滿足需要；而且，軟件公司缺乏自己的理念，對高速公路業(yè)主的需求不很了解，往往只能由業(yè)主提出需求、甚至由業(yè)主去教軟件公司該如何做。

         另外，從集成商的角度看，其對用戶的需求分析和實現(xiàn)手段參差不齊，例
如針對某一類交通事故可以采取什么應(yīng)急預(yù)案。上海交技發(fā)展股份有限公司李
寧表示，“聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控不難，但圖像上傳之后如何去分析、處理并服務(wù)于管理，這
就存在很大問題。如何將視頻數(shù)據(jù)為我所用是目前的難點?！庇捎诿總€路段的路
型和設(shè)計不同，事件類型復(fù)雜多樣，實現(xiàn)統(tǒng)一的預(yù)案難上加難。對此，上海交技
的李寧認(rèn)為，“SI應(yīng)該給用戶提供技術(shù)支持、培訓(xùn)服務(wù)，讓業(yè)主知道在哪種突發(fā)情況下，應(yīng)該采取哪種措施應(yīng)對?！边@就要求集成商應(yīng)具備比較專業(yè)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)經(jīng)驗。例如，在各種氣候環(huán)境、突發(fā)事件之下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，每一個設(shè)備的那些主要技術(shù)指標(biāo)會影響系統(tǒng)的質(zhì)量，如攝像機對環(huán)境亮度的適應(yīng)能力，攝像機和傳輸設(shè)備中的色度、同步信號、視頻信號幅度、增益以及信號衰減值等，都是比較重要的指標(biāo)。

        而從業(yè)主角度看，最迫切需要做的是確立合理的監(jiān)控管理體制和模式，以
更好地將監(jiān)控系統(tǒng)為我所用。當(dāng)前，監(jiān)控系統(tǒng)的管理體制是否合理還未受到重
視，監(jiān)控系統(tǒng)建好后如何利用還在探索和討論。例如：誰來負(fù)責(zé)信息采集、處
理和發(fā)布、誰來負(fù)責(zé)指揮、誰來反饋信息等，這是業(yè)主在管理體制上迫切需要
完善的。

      福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮表示，“按照自動控制的基本原理，一個系統(tǒng)要
穩(wěn)定運行，應(yīng)是一個閉環(huán)控制回路。至少有系統(tǒng)實現(xiàn)目標(biāo)、系統(tǒng)處理與指揮者、
執(zhí)行部門和信息反饋部門四個環(huán)節(jié)形成一個系統(tǒng)。監(jiān)控中心負(fù)責(zé)信息采集、處
理和發(fā)布，路政、交警負(fù)責(zé)道路安全管理，車戶、路政巡查員反饋信息，三者結(jié)合
效果更好。”以福建省高速公路為例，其主要由監(jiān)控中心以及各監(jiān)控分中心負(fù)責(zé)
建設(shè)、管理和維護；路政、收費部門配合監(jiān)控分中心提出管理需求。

最終服務(wù)于社會交通信息化

        當(dāng)前，如何管好高速公路、服務(wù)好社會大眾，監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)也一直在改進之中。從成本管理和統(tǒng)一管理的角度出發(fā)，未來視頻監(jiān)控技術(shù)必然會應(yīng)用在國際互聯(lián)網(wǎng)上，為社會服務(wù)，因此高壓縮、低帶寬、高清晰的視頻壓縮技術(shù)將會不斷出現(xiàn)。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的產(chǎn)品將會得到應(yīng)用，以滿足遠程監(jiān)控和互聯(lián)互通的要求，而不是被某一個廠家或某一個集成商牽制。新技術(shù)在起步階段，必然是少數(shù)“吃螃蟹”的廠家推出，如果市場接受，必然由其先占領(lǐng)市場，并影響到業(yè)主產(chǎn)品選擇。這也預(yù)示著供應(yīng)商新一輪的產(chǎn)品、技術(shù)競爭開始上演。

         另外，自交通部將高速公路緊急電話取消后，如何將出行者與監(jiān)控中心聯(lián)系起來，提供相應(yīng)的服務(wù)成為必然。作為交通信息系統(tǒng)的前端信息采集系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)
的重要性逐日上升。為了提供社會化交通信息服務(wù)、進行交通信息數(shù)據(jù)共享，監(jiān)
控系統(tǒng)勢必要與管理信息系統(tǒng)整合，包括更深入的路段之間的縱向整合，以及相關(guān)管理部門之間的橫向整合，如此才能為管理部門服務(wù)、為大眾服務(wù)。