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【摘 要】文章主要介绍了一种新型高速公路视频应用信息化解决方案，其中较为详细的阐述了该方案的信息采集、信息处理、信息传输、信息发布子系统的设计，最后文章还对该系的先进性进行了分析。事实证明，在高速公路运用该系统具有重要的现实意义，它能够及时发布高速公路不同路段的交通信息，可以减少交通事故的发生，有利于促进交通事业的发展，加快高速公路交通信息化的进程，在实践中值得进一步推广和应用。
【关键词】高速公路视频应用信息化信息处理信息发布
【中图分类号】TN495 【文献标识码】A
一、引言
伴随着信息技术的发展和进步，高速公路的信息化进程逐渐较快。在实际工作中，如何利用信息科学技术，为交通管理部门提供实时交通状况是整个科研部门和交通管理部门关注的焦点。高速公路的现代化管理要求建立全程全网的监控系统，以对高速公路的交通运行晴况进行实时监控，减少交通事故的发生，提高公路的信息化进程，促进整个交通事业的发展。文章提出了一种新型高速公路视频应用信息化解决方案，该方案成本低廉，信息及时准确，能够收到良好的效果。
二、信息采集子系统的设计
采集系统由以下几部分构成：道路摄像机、视频事故检测设备、视频编码器等等。在实际工作中，通过道路摄像机来采集异常交通事故的相关数据，并对事件进行检测和综合处理，为交通主管部门提供交通状况的基本数据，并对异常交通事件进行自动报警、录像等。信息采集子系统包括多方面的内容，比如摄像机标定、物体识别、运动分割与跟踪、车牌识别、多摄像机融合、高层语义理解等等。信息采集子系统不仅能够采集道路上所有车辆的车牌号码、行车速度、车辆数目、车辆类型、堵车列队长度等各项交通参数。此外，子系统还能够检测出异常停车、车祸、违规驾驶、行人穿越等异常交通事件。根据道路摄像机的安装位置和角度设置视频事件检测参数，这样道路摄像机可以及时采集到其所在位置各类交通参数，比如道路占有率、堵车车队长度、车辆类型、车速等等，实现对道路的实时监控。
三、信息处理子系统的设计
由信息采集子系统采集的数据，经过通信专网或者是虚拟私有网络，存储到相关数据存储服务器中。比如，将采集到的交通流数据写入事件检测数据存储服务器，并将累计的数据更新到交通历史数据存储服务器中。对于视频事件检测设备的检测数据，它们通过以太网传输，并由事件检测服务器统一存储和管理。就信息处理子系统来说，它对采集子系统采集到的实时交通数据进行分析和处理，并将实时数据与历史数据进行比较，驱动信息发布子系统中的有关模块进行相应的报警、提示等实时交通信息的发布活动，并且，根据交通的实际情况，可以采用相应的交通控制方案，以保证交通的顺利进行，加强对道路的管理。
四、信息传输子系统的设计
在信息传输子系统中，它所要解决的核心问题是通信网络的设计以及信息共享机制的设计。
1、通信网络设计与优化。一般来说，高速公路通信设备放置在收费站点或者是道路沿线，由于现有的通信网络主要采用链型拓扑结构，通信业务不能得到很好的保护。考虑到高速公路管理的实际，在对比分析各种技术的基础上，本文将多业务传输平台设备作为高速公路的主要业务接人、汇聚及传输设备，对现有的链型拓扑结构进行改进，采用跳点成环的方式组成MSTP环型拓扑结构。MSTP网络能够对接入业务进行统计，提高了宽带的利用效率，新建网络能够兼顾到语音的接入，成本低廉。此外，还能够提高网络的健壮性，有利于实现对业务的保护。
2、信息共享机制设计。视频监控是高速公路信息系统必需承载的新业务，文章结合高速公路领域相关的业务，提出了两种视频数据共享方案。第一、利用MSTP设备VLAN实现数据共享。当MSTP承载局域网设备的时候，引入标记交换协议，这样就能够实现VLAN的透传与扩展。先进的MSTP通过扩展能够实现趾个VLAN，将相隔千里的设备划分到同一个VLAN中，这样就能够像局域网那样能够实现数据的访问与共享。第二、基于组播VLAN实现数据共享。借助三层交换机或者是组播路由器实现，将包含交通信息的视频流业务汇聚至交换机，这样既能够节省宽带，又能够满足管理部门对交通实时图像的调度，有利于保障高速公路领域的信息安全。
五、信息发布子系统的设计
该系统主要包括高速公路沿线的广播系统、视频监控设备、可变晴报板、因特网、通信终端等等。信息发布子系统能够完成实时交通信息，并就将这些信息发布给信息需求者。信息的发布对象有多种多样，包括汽车驾驶员、交通管理人员、交通状况查询者。对于信息采集系统采集到的实时交通数据，信息发布系统对这些数据进行统计、分析与处理，并将相应的实时数据与历史数据或者专家系统得出的阀值进行对比分析，自动驱动信息发布系统中相应的模块进行报警、提示等实时交通信息发布。此外，它还可以根据实时交通状况，提出相应的交通控制方案和交通诱导方案。最后，信息发布系统还可以通过其它方式发布交通信息，比如WAP、WEB、短信、彩信、广播、视频等等。在正常情况下，信息发布系统可以向整个社会发布相关的交通服务信息，包括路况、气象、环境、公众出行等情况。而在交通出现异常的情况下，信息发布系统可以发布相关的交通警示信息，其主要目的是用于分区段诱导交通，现时路段的运行状况。
六、系统的先进性分析
在分析了该方案相关系统的前提下，为了让人们更加全面的了解该方案，下面将进一步分析该系统的先进性。该系统优化了高速公路传输网络，通过数据处理共享机制的设计，将计算机视觉技术、自动化技术、通信技术等各种先进的技术集成到整个高速公路信息系统之中，并且依靠道路摄像机的作用，在整个监控范围之内，能够对各种交通事故和事件进行自动检测，比如交通拥堵、停车、大雾、行人穿越、车辆逆行、火灾等等。此外，该系统还具有联动报警和处理功能，当系统检测到事故和事件的时候，系统能够迅速自动报警和录像。管理人员根据报警和录像，可以调取相应的信息，制定相应的交通管制措施，对整个交通通行进行有效的诱导，避免因信息不畅而引起的道路交通拥堵现象，这样就显著的提高了道路交通自动化管理水平。此外，通过视频事件检测到的数据比较丰富，并且，在通信网络和电信网络的支持下，能够实现对交通信息的动态采集和发布，它是一个动态的实时信息处理、信息管理系统。管理人员通过图像，就能够获得大量车辆的相关信息，大大的缩短了信息获取的时间，提高了管理的效率。此外，系统还能够将相关的信息，通过网络、短信、WAP、彩信等媒介供公众进行查询，这样既满足了公众交通信息的需求，又为电信运行商带来了增值业务。总而言之，该方案顺应了高速公路车辆管理的实际需求，具有良好的经济社会效益。
七、结束语
总之，与传统的信息方案相比而言，该应用方案具有显著的优点，在实践中能够收到良好的效果，可以提高高速公路信息化管理水平，今后在高速公路管理实践中，值得进一步推广和运用。
【关键词】高速公路视频应用信息化信息处理信息发布
【中图分类号】TN495 【文献标识码】A
一、引言
伴随着信息技术的发展和进步，高速公路的信息化进程逐渐较快。在实际工作中，如何利用信息科学技术，为交通管理部门提供实时交通状况是整个科研部门和交通管理部门关注的焦点。高速公路的现代化管理要求建立全程全网的监控系统，以对高速公路的交通运行晴况进行实时监控，减少交通事故的发生，提高公路的信息化进程，促进整个交通事业的发展。文章提出了一种新型高速公路视频应用信息化解决方案，该方案成本低廉，信息及时准确，能够收到良好的效果。
二、信息采集子系统的设计
采集系统由以下几部分构成：道路摄像机、视频事故检测设备、视频编码器等等。在实际工作中，通过道路摄像机来采集异常交通事故的相关数据，并对事件进行检测和综合处理，为交通主管部门提供交通状况的基本数据，并对异常交通事件进行自动报警、录像等。信息采集子系统包括多方面的内容，比如摄像机标定、物体识别、运动分割与跟踪、车牌识别、多摄像机融合、高层语义理解等等。信息采集子系统不仅能够采集道路上所有车辆的车牌号码、行车速度、车辆数目、车辆类型、堵车列队长度等各项交通参数。此外，子系统还能够检测出异常停车、车祸、违规驾驶、行人穿越等异常交通事件。根据道路摄像机的安装位置和角度设置视频事件检测参数，这样道路摄像机可以及时采集到其所在位置各类交通参数，比如道路占有率、堵车车队长度、车辆类型、车速等等，实现对道路的实时监控。
三、信息处理子系统的设计
由信息采集子系统采集的数据，经过通信专网或者是虚拟私有网络，存储到相关数据存储服务器中。比如，将采集到的交通流数据写入事件检测数据存储服务器，并将累计的数据更新到交通历史数据存储服务器中。对于视频事件检测设备的检测数据，它们通过以太网传输，并由事件检测服务器统一存储和管理。就信息处理子系统来说，它对采集子系统采集到的实时交通数据进行分析和处理，并将实时数据与历史数据进行比较，驱动信息发布子系统中的有关模块进行相应的报警、提示等实时交通信息的发布活动，并且，根据交通的实际情况，可以采用相应的交通控制方案，以保证交通的顺利进行，加强对道路的管理。
四、信息传输子系统的设计
在信息传输子系统中，它所要解决的核心问题是通信网络的设计以及信息共享机制的设计。
1、通信网络设计与优化。一般来说，高速公路通信设备放置在收费站点或者是道路沿线，由于现有的通信网络主要采用链型拓扑结构，通信业务不能得到很好的保护。考虑到高速公路管理的实际，在对比分析各种技术的基础上，本文将多业务传输平台设备作为高速公路的主要业务接人、汇聚及传输设备，对现有的链型拓扑结构进行改进，采用跳点成环的方式组成MSTP环型拓扑结构。MSTP网络能够对接入业务进行统计，提高了宽带的利用效率，新建网络能够兼顾到语音的接入，成本低廉。此外，还能够提高网络的健壮性，有利于实现对业务的保护。
2、信息共享机制设计。视频监控是高速公路信息系统必需承载的新业务，文章结合高速公路领域相关的业务，提出了两种视频数据共享方案。第一、利用MSTP设备VLAN实现数据共享。当MSTP承载局域网设备的时候，引入标记交换协议，这样就能够实现VLAN的透传与扩展。先进的MSTP通过扩展能够实现趾个VLAN，将相隔千里的设备划分到同一个VLAN中，这样就能够像局域网那样能够实现数据的访问与共享。第二、基于组播VLAN实现数据共享。借助三层交换机或者是组播路由器实现，将包含交通信息的视频流业务汇聚至交换机，这样既能够节省宽带，又能够满足管理部门对交通实时图像的调度，有利于保障高速公路领域的信息安全。
五、信息发布子系统的设计
该系统主要包括高速公路沿线的广播系统、视频监控设备、可变晴报板、因特网、通信终端等等。信息发布子系统能够完成实时交通信息，并就将这些信息发布给信息需求者。信息的发布对象有多种多样，包括汽车驾驶员、交通管理人员、交通状况查询者。对于信息采集系统采集到的实时交通数据，信息发布系统对这些数据进行统计、分析与处理，并将相应的实时数据与历史数据或者专家系统得出的阀值进行对比分析，自动驱动信息发布系统中相应的模块进行报警、提示等实时交通信息发布。此外，它还可以根据实时交通状况，提出相应的交通控制方案和交通诱导方案。最后，信息发布系统还可以通过其它方式发布交通信息，比如WAP、WEB、短信、彩信、广播、视频等等。在正常情况下，信息发布系统可以向整个社会发布相关的交通服务信息，包括路况、气象、环境、公众出行等情况。而在交通出现异常的情况下，信息发布系统可以发布相关的交通警示信息，其主要目的是用于分区段诱导交通，现时路段的运行状况。
六、系统的先进性分析
在分析了该方案相关系统的前提下，为了让人们更加全面的了解该方案，下面将进一步分析该系统的先进性。该系统优化了高速公路传输网络，通过数据处理共享机制的设计，将计算机视觉技术、自动化技术、通信技术等各种先进的技术集成到整个高速公路信息系统之中，并且依靠道路摄像机的作用，在整个监控范围之内，能够对各种交通事故和事件进行自动检测，比如交通拥堵、停车、大雾、行人穿越、车辆逆行、火灾等等。此外，该系统还具有联动报警和处理功能，当系统检测到事故和事件的时候，系统能够迅速自动报警和录像。管理人员根据报警和录像，可以调取相应的信息，制定相应的交通管制措施，对整个交通通行进行有效的诱导，避免因信息不畅而引起的道路交通拥堵现象，这样就显著的提高了道路交通自动化管理水平。此外，通过视频事件检测到的数据比较丰富，并且，在通信网络和电信网络的支持下，能够实现对交通信息的动态采集和发布，它是一个动态的实时信息处理、信息管理系统。管理人员通过图像，就能够获得大量车辆的相关信息，大大的缩短了信息获取的时间，提高了管理的效率。此外，系统还能够将相关的信息，通过网络、短信、WAP、彩信等媒介供公众进行查询，这样既满足了公众交通信息的需求，又为电信运行商带来了增值业务。总而言之，该方案顺应了高速公路车辆管理的实际需求，具有良好的经济社会效益。
七、结束语
总之，与传统的信息方案相比而言，该应用方案具有显著的优点，在实践中能够收到良好的效果，可以提高高速公路信息化管理水平，今后在高速公路管理实践中，值得进一步推广和运用。