智慧交通是在交通領域中充分運用物聯網、云計算、人工智能、自動控制、移動互聯網等現代電子信息技術面向交通運輸的服務系統，于2014年9月2日創立。該平臺還提供交通管制、道路施工、突發事件、交通天氣等信息發布，無論是開車出行還是公共交通出行，都能通過該平臺獲取相關信息。

一、高速公路行業概述

近年來，我國公路建設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基本形成。高速公路監控系統作為高速公路機電系統的核心也取得了長足的發展。高速公路監控系統作為一種可視化管理手段，為運營管理者提供實時、準確、完整的交通量及路況等交通信息；在發生交通異常時，通過系統可以及時發現事故或受阻區域，實時聯動發布相應的誘導和救援信息，避免二次事故，保證高速公路通行效率和通行安全。

現有的高速公路監控系統存在高清化智能化水平不足，信息采集覆蓋不全，各子系統信息孤島，聯網程度低，區域協同能力不足，面向公眾的出行服務程度不高等問題。以上問題嚴重制約了高速公路信息化水平的提升，制約了高速公路網運行監測與科學管理能力，也影響了高速公路突發事件應急處置能力和公共服務能力。

隨著安防科技迅速發展，如何利用現有先進的科技手段，提升高速公路網運行監測與科學管理水平，提升國家干線公路網安全性能和服務質量，提高公路突發事件應急處置能力和公共服務能力，實現國家干線公路網“可視、可測、可控”的發展目標，以及提升為人民群眾安全、暢通、便捷、綠色的公路出行服務等成為了新一代高速公路監控系統建設的主要目標。

二、高速公路解決方案介紹

截止2014年底，我國機動車保有量已達2.64億輛，高速公路通車總里程已超過11.2萬公里。據《國家公路網規劃（2013年-2030年）》披露：到2030年，國家高速公路總里程將達到13.6萬公里。

交通基礎設施和運輸裝備規模總量不斷擴大，使我國交通運輸管理能力面臨巨大挑戰。利用信息化手段對已形成的資產進行充分利用和潛力挖掘，提高交通基礎設施和運輸裝備運行效率，保障路網暢通，已經成為迫在眉睫的重要任務。

高速公路監控系統，以視頻監控系統為基礎，集道路事件檢測系統、違章抓拍系統、路徑識別系統、貨車占道檢測系統、牌識系統、環境監測系統、信息發布系統等多種高速公路專項場景監控系統為一體，實現運營所需數據的統一接入，有效將高速公路數據與視頻業務相融合，實現業務的統一應用。

高速公路智能監控系統以VAR3S高清數字視頻綜合平臺為核心，構建了從收費站、隧道管理站到路段監控中心到省級監控中心三級聯網監控，為高速公路實時路網檢測、聯動指揮、事件快速處置打下堅實的技術基礎。

三、智慧交通系統拓撲圖

四、智慧交通方案特點

（1）全高清化

整個系統采用全高清技術，實現高清采、傳、顯、存儲一體化全高清視頻監控。不僅可以提供清晰圖像細節，還能帶給智能分析系統更多的數據來源。

（2）采集傳輸一體化

推出一系列適合高速公路監控環境特點的采集傳輸一體化高清智能攝像機（包括云臺、球機、槍機）。該系列攝像機將高清攝像機技術、智能視頻分析技術與光纖交換機的光傳輸技術完美融合。

采集傳輸一體化高清智能攝像機采用新型光纖接入網技術（光纖環網冗余自愈保護技術），可實現10MS光纖快速自愈恢復。與傳統的方案相比，具有節省光纖資源、低成本、高帶寬、高系統可靠性、高擴展性等突出優點。同時攝像機內置智能分析模塊，與一般后端分析方案相比，由于視頻無需傳輸到后端檢測，也就不存在網絡丟包、延時等對檢測效果的制約，有力保證了視頻檢測的準確率。

（3）全天候大范圍高清監控

根據不同的監控環境特點，可以提供紅外、激光等相應補光技術的高清云臺和高清球機產品，不僅可以滿足24小時高清監控需求，還可滿足中遠距離高清監控需求。

（4）無縫兼容高清標清系統

系統不僅可以兼容高清IP視頻系統、高清HD-SDI視頻系統，還可以無縫兼容標清非壓縮系統、標清數字系統；既是新建高清監控系統的理想解決方案，也是舊模擬視頻監控系統高清化擴容改造的理想選擇方案。

（5）系統架構優勢

系統以VAR3S高清數字視頻綜合平臺為核心，實現從收費站/隧道管理站到路段監控分中心。再到省級監控中心以及到每個桌面用戶的完整視頻聯網監控網絡。整個視頻聯網監控系統采用全光纖組網傳輸方式，支持光纖星型、鏈型、自愈環網型組網，極大的保障了視頻傳輸的安全性、穩定性以及經濟性。

采集傳輸一體化高清攝像機的應用，節省了傳輸設備，不需要信號電纜，也無需信號防雷，簡化了中間設備，最大限度地提高了前端系統的可靠性和穩定性。

VAR3S高清數字視頻綜合平臺作為中心端視頻監控系統的核心設備，集高清數字視頻光纖傳輸工業交換機網絡、高清數字視頻矩陣、高清數字視頻大屏控制、萬兆以太網交換、多級視頻聯網等功能于一體，設備集成度高，穩定可靠，安裝維護工作量少。

（6）多系統綜合管理

系統以視頻監控系統為基礎，集道路事件檢測系統、環境監測系統、信息發布系統等多種高速應用為一體，有效將高速公路數據與視頻業務相融合，實現業務的統一應用。

五、高速公路行業各子系統介紹

（1）收費站監控系統介紹

收費站監控系統包括視頻監控系統（車道監控、收費亭監控、收費廣場監控、站內監控）和出入口牌識系統。

收費車道采用一體化高清牌識單元，用于監控通過的車輛和收費員的對應操作過程以及車牌抓拍識別；收費亭采用高清半球用于監視收費員的操作；收費廣場采用高清球機，用于監視收費廣場范圍發生的交通堵塞狀況及其它異常狀況。

以上攝像機通過網線接入千兆環網遠端工業交換機接入設備，多條車道的千兆環網遠端接入設備通過光纖，以光纖冗余環網方式接入收費站的高清數字視頻綜合平臺內。收費亭內監聽，報警信號直接接入亭內高清半球的音頻口及報警接口，以完成視音頻同步編碼，報警聯動等功能。財務室、監控室等站內監控采用高清半球，直接通過網線接到高清數字視頻綜合平臺內。

收費站端以高清數字視頻綜合平臺（VAR3S）作為核心設備，并配置IPSAN、報警主機、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設備組成收費站端監控系統。實現收費站視頻接入、矩陣控制、存儲、報警聯動、上墻顯示、聯網上傳等功能。

（2）隧道監控系統介紹

隧道監控系統包括視頻監控系統（洞內監控、洞口監控、橫洞/停車帶監控、變電所監控）和視頻事件自動檢測系統。

隧道內普通點位采用高清采集傳輸一體化槍機，用于監控隧道內交通運行情況；根據建設要求，在一些特殊點位采用高清采集傳輸一體化智能槍機，用于隧道內交通參數的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測；隧道洞口采用高清采集傳輸一體化云臺/球機，用于全方位監控隧道洞口交通運行情況和周圍環境；隧道橫洞/停車帶采用高清采集傳輸一體化云臺/球機，用于全方位監控橫洞/停車帶交通運行情況。

隧道監控采用中威采集傳輸一體化系列攝像機，機身內嵌傳輸模塊，通過攝像機自身光接口以光纖環網方式接入隧道管理站的高清數字視頻綜合平臺內。

隧道管理站端以高清數字視頻綜合平臺（VAR3S）作為核心設備，并配置IPSAN、視頻管理服務器、視頻事件檢測服務器、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設備組成隧道管理站級監控系統。實現隧道視頻接入、矩陣控制、存儲、大屏控制、聯網上傳、視頻事件檢測、與其他子系統（火災、緊急電話、視頻檢測子系統）聯動等功能。

a、視頻事件自動檢測功能：視頻事件自動檢測系統是利用高清采集傳輸一體化智能槍機，通過對視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內，能夠進行交通參數的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測，并且系統能夠實時地快速自動報警和錄像。

b、實時交通測量：包括交通流量，平均車速，占有率、車間距、排隊長度等。

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、煙和火災檢測等。

（3）外場監控系統

外場監控系統包括視頻監控系統（互通區監控、路面監控、服務區監控）、大貨車占道檢測系統、違章抓拍系統、多路徑識別系統和視頻事件自動檢測系統等。

互通區、路面、服務區視頻監控采用高清采集傳輸一體化云臺/球機（紅外/激光系列），用于全方位實時觀測互通區、道路沿線、服務區的交通流、路況以及運行秩序；在一些特殊點位采用高清采集傳輸一體化智能槍機，用于路面交通參數的檢測及各種交通事件、事故的自動檢測。

高清采集傳輸一體化云臺/球機和高清采集傳輸一體化智能槍機，機身內嵌傳輸模塊，通過攝像機自身光接口以光纖環網方式接入路段監控分中心的高清數字視頻綜合平臺內。外場智能應用系統、可變情報板、微波車檢、氣象監測等設備通過千兆環網遠端接入設備與采集傳輸一體化云臺/球機混合光纖組網方式接入到路段監控分中心局域網內。路段監控分中心端以高清數字視頻綜合平臺（VAR3S）作為核心設備，并配置IPSAN、視頻管理服務器、智能應用服務器、視頻工作站、電視墻、拼接屏等設備組成路段分中心級監控系統。實現全路段視頻和數據接入、矩陣控制、存儲、上墻顯示、聯網上傳、多種智能應用等功能。

（4）中心級監控系統

監控中心是整個監控系統的中心節點，完成所有監控數據的匯聚、處理、分析、發布。一個統一的聯網的監控中心，可以充分發揮交通監控的全局路徑誘導、聯網調度、突發事件時統一調度等功能，最大發揮高速公路網的通行能力和通行效率。

a、路段監控分中心

路段監控分中心由VAR3S高清數字視頻綜合平臺、IP-SAN存儲設備、視頻管理服務器、視頻流媒體服務器、智能應用服務器、電視墻、拼接屏等設備構成。負責接收全路段各收費站、隧道、外場上傳的視頻、數據信息，同時向省級監控中心上傳有關信息并接收省級監控中心發布的各種控制命令和系統參數信息。

b、省級監控中心

省級監控中心由VAR3S高清數字視頻綜合平臺、視頻管理服務器、視頻流媒體服務器、GIS服務器、拼接屏等設備構成。負責接收各個路段分中心上傳的視頻、數據，實現全省高速交通狀況的監視、數據匯聚，協調路段分中心之間的管理和應急處理工作，在突發事件狀態下，下發處置指令。

六、業務子系統功能模塊介紹

（1）車牌自動識別業務子系統

車牌自動識別系統對收費站出入口的汽車牌照進行自動識別對比，可以有效防止倒卡、換卡造成的通行費流失，同時減少汽車在收費站的通行時間，提升收費管理系統技術含量和服務質量。

（2）大貨車違法占道檢測業務子系統

大貨車占道檢測系統對高速路上大貨車違法占用快車道的行為自動檢測并抓拍，同時完成車牌的識別及數據上傳，為后期的處罰教育提供依據。

（3）檢測取證流程業務子系統

在三個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間占用快車道的行為，再通過先進的車型識別判斷該車輛是否為大貨車。

（4）違章檢測業務子系統

違章檢測抓拍系統可以實現對停車、逆行（倒車）等違法車輛自動跟蹤，對違法過程進行記錄，并自動識別車牌，為后期的處罰教育提供完整的證據鏈。

（5）多義性路徑識別業務子系統

路徑識別系統利用車輛牌照識別技術建設標識點，同時復用收費站牌識系統，解決路徑識別問題，建立基于車輛牌照識別技術的多義性路徑識別系統，實現網內行駛車輛路徑的識別，對多義性路徑車輛的通行費進行精確拆分。

（6）視頻事件檢測業務子系統

高速公路事件檢測系統對違章停車、擁堵、逆行、行人、拋灑物等各類交通異常事件進行檢測，并將報警上傳到監控中心。同時可以對車道流量、車道平均車速、排隊長度、車頭時距等交通數據的檢測采集分析，為交通規劃和指揮調度提供數據支持。

（7）沖卡逃費檢測業務子系統

高速公路收費站防闖卡系統實現沖卡車輛的全景圖像抓怕，通過車牌識別、車型識別、人臉識別技術進行沖卡車輛和駕駛員的辨別。從而實現形成沖卡車的抓拍圖像、沖卡視頻、沖卡車牌、司機特征為一體的證據鏈，達到事前預警、事后稽查的目標。

（8）車載視頻監控與移動互聯網業務子系統

車載系統是基于無線傳輸網絡，實現前端視音頻信息、GPS信息和報警信息通過無線網絡傳輸到后臺中心，同時融合移動互聯網方面各種應用，既能提供車載視頻本地監控和錄像，利用車載無線網絡把車輛監控視頻優先傳輸到移動視頻監控中心平臺，又能利用車載無線網絡提供乘客共享WiFi上網、瀏覽本地資源、廣告分發等功能，廣泛應用于公交、長運、校車、物流和出租車等行業。

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