高速公路運(yùn)營(yíng)及綜合監(jiān)控解決方案

高速公路運(yùn)營(yíng)及綜合監(jiān)控解決方案

目錄

第一章背景及需求................................................1

1.1背景.....................................................1

1.2需求.....................................................2

1.2.1智能感知能力..........................................2

1.2.2多元數(shù)據(jù)采集.........................................2

1.2.3數(shù)據(jù)互聯(lián)互通.........................................3

第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)..............................................4

2.1設(shè)計(jì)原則.................................................4

2.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).................................................5

2.3總體框架.................................................6

2.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu).................................................8

2.5系統(tǒng)功能.................................................9

第三章業(yè)務(wù)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì).........................................15

3.1高速公路路政管理業(yè)務(wù).....................................15

3.1.1路政管理業(yè)務(wù)描述.....................................15

3.1.2路政車(chē)載執(zhí)法取證系統(tǒng)................................16

3.1.3路政執(zhí)法移動(dòng)超載預(yù)檢監(jiān)控系統(tǒng)........................32

3.1.4信息發(fā)布類(lèi)基礎(chǔ)單元建設(shè)..............................37

3.2高速公路收費(fèi)監(jiān)控業(yè)務(wù)....................................41

3.2.1收費(fèi)站監(jiān)控業(yè)務(wù)描述...................................42

3.2.2收費(fèi)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)..............................43

3.2.3收費(fèi)廣場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)............................46

3.3高速公路綜合監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)....................................49

3.3.1高速公路綜合監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)描述.............................49

3.3.2沿線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)....................................49

3.3.3服務(wù)區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)..................................53

3.3.4隧道綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)....................................56

3.3.5交通事件檢測(cè)系統(tǒng)....................................63

3.3.6公路交通量調(diào)查系統(tǒng)...................................72

第四章傳輸及供電系統(tǒng)設(shè)計(jì).......................................87

4.1通信傳輸建議............................................87

4.1.1網(wǎng)絡(luò)組成............................................87

4.1.2骨干傳輸網(wǎng)..........................................88

4.1.3路段接入網(wǎng)..........................................88

4.1.4組網(wǎng)方式............................................91

4.2供電....................................................92

4.2.1一般供電............................................92

4.2.2特殊點(diǎn)位供電........................................92

第五章監(jiān)控中心及軟件平臺(tái).......................................94

5.1監(jiān)控中心整體架構(gòu)........................................95

5.2一級(jí)監(jiān)控中心設(shè)計(jì)........................................96

5.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)............................................96

5.2.2功能設(shè)計(jì)............................................97

5.3二級(jí)監(jiān)控分中心設(shè)計(jì)......................................99

5.3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)............................................99

5.3.2功能設(shè)計(jì)...........................................100

5.4基礎(chǔ)監(jiān)控單元子中心設(shè)計(jì).................................101

5.4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)...........................................101

5.4.2功能設(shè)計(jì)...........................................101

5.5中心存儲(chǔ)系統(tǒng)...........................................102

5.5.1存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)比.......................................103

5.5.2存儲(chǔ)方案選擇.......................................104

5.5.3存儲(chǔ)容量設(shè)計(jì).......................................105

5.6解碼拼控及顯示系統(tǒng).....................................106

5.6.1解碼拼控設(shè)備選擇...................................106

5.6.2顯示設(shè)備選擇.......................................107

5.7中心服務(wù)器架構(gòu)系統(tǒng).....................................108

5.7.1平臺(tái)主要設(shè)備、模塊..................................108

5.7.2硬件環(huán)境及服務(wù)器參考配置方案........................111

5.8中心平臺(tái)軟件...........................................113

5.8.1控制管理功能........................................113

5.8.2配置管理功能.......................................116

5.8.3資源信息獲取功能...................................120

表格目錄

表1功能需求表................................................9

表21080P一體化布控球參數(shù)表..................................23

表3M2-801W(32GB)便攜式平板手持終端參數(shù)表...................25

表4快裝盒部件表.............................................26

表5三腳架部件表.............................................27

表6稱(chēng)重預(yù)檢系統(tǒng)核心設(shè)備參數(shù)表................................34

表7沿線(xiàn)監(jiān)控等級(jí)實(shí)施表.......................................49

表8交通數(shù)據(jù)采集表...........................................69

表9IDS-TP6200-HD設(shè)備參數(shù)表.................................69

表10調(diào)查設(shè)備執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)表......................................74

表H公路交通量調(diào)查設(shè)備識(shí)別機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)型分類(lèi)表..................75

表12交通情況調(diào)查設(shè)備方案對(duì)比表..............................75

表13存儲(chǔ)系統(tǒng)比對(duì)表.........................................104

表14存儲(chǔ)空間表..............................................106

表15主流拼接屏對(duì)比表........................................107

表16服務(wù)器配置表............................................111

圖片目錄

圖1.系統(tǒng)架構(gòu)..................................................7

圖2.體系架構(gòu)..................................................8

圖3.系統(tǒng)拓?fù)鋱D................................................9

圖4.業(yè)務(wù)示意圖...............................................15

圖5.系統(tǒng)構(gòu)架.................................................16

圖6.車(chē)載主機(jī)DS-MI9605-Q36/GLE.....................................................19

圖7.車(chē)載全景云臺(tái)相機(jī)IDS-TCC236-WGB/36/Q2................................21

圖8.車(chē)載手控器DS-1010K....................................................................22

圖9.車(chē)載高清液晶顯示屏DS-MP1308..................................................22

圖10.車(chē)載全景云臺(tái)實(shí)際效果....................................23

圖11.一體化布控球DS-MH6171-S........................................................23

圖12.便攜式平板手持終端......................................25

圖13.快裝盒..................................................26

圖14.三腳架..................................................27

圖15.自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛車(chē)牌信息....................................28

圖16.關(guān)閉3D降噪............................................29

圖17.開(kāi)啟3D降噪............................................29

圖18.關(guān)閉透霧功能............................................30

圖19.開(kāi)啟透霧功能............................................30

圖20.前端高速自動(dòng)檢測(cè)子系統(tǒng)工作原理圖........................32

圖21.系統(tǒng)架構(gòu)................................................33

圖22.點(diǎn)位選擇................................................38

圖23.門(mén)架式示意圖............................................38

圖24.懸臂示意圖..............................................38

圖25.情報(bào)板示意圖............................................39

圖26.流動(dòng)示意圖..............................................39

圖27.情報(bào)板設(shè)置示意圖........................................39

圖28.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)................................................40

圖29.業(yè)務(wù)監(jiān)控圖..............................................42

圖30.收費(fèi)站建設(shè)模式.........................................43

圖31.視頻預(yù)流程圖............................................44

圖32.錄像檢索流程圖.........................................44

圖33.預(yù)置位控制流程圖........................................45

圖34.系統(tǒng)架構(gòu)................................................46

圖35.智能一體機(jī)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)......................................47

圖36.應(yīng)用示意圖..............................................47

圖37.流程示意圖..............................................48

圖38.場(chǎng)景示意圖..............................................50

圖39.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)................................................51

圖40.視頻預(yù)覽流程圖..........................................51

圖41.視頻檢索流程圖.........................................52

圖42.視頻控制流程圖..........................................52

圖43.場(chǎng)景示意圖..............................................53

圖44.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)................................................54

圖45.視頻預(yù)覽流程圖.........................................54

圖46.視頻檢索流程圖..........................................55

圖47.視頻控制流程圖..........................................55

圖48.場(chǎng)景示意圖..............................................56

圖49.隧道監(jiān)控系統(tǒng)模式等級(jí)....................................57

圖50.系統(tǒng)架構(gòu)................................................58

圖51.攝像機(jī)復(fù)用示意..........................................59

圖52.報(bào)警種類(lèi)................................................60

圖53.情報(bào)板應(yīng)用示意圖........................................61

圖54.場(chǎng)景示意圖..............................................64

圖55.應(yīng)用示意圖..............................................65

圖56.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)................................................66

圖57.信息流程圖..............................................66

圖58.行人和拋灑漏抓拍案例圖..................................67

圖59.逆行取證案例圖..........................................67

圖60.違停取證案例圖..........................................68

圖61.擁堵檢測(cè)案例圖..........................................68

圖62.煙霧檢測(cè)案例圖..........................................69

圖63.調(diào)查設(shè)備分類(lèi)............................................74

圖64.點(diǎn)位選置示意圖..........................................77

圖65.交通調(diào)查系統(tǒng)拓?fù)鋱D......................................77

圖66.交調(diào)設(shè)備工作示意圖1..................................................................78

圖67.交調(diào)設(shè)備工作示意圖2..................................................................78

圖68.激光檢測(cè)器工作示意圖....................................79

圖69.激光檢測(cè)器掃描車(chē)輛輪廓示意圖............................79

圖70.公路交通調(diào)查數(shù)據(jù)分類(lèi)....................................81

圖71.紅外抓拍單元外觀圖......................................81

圖72.紅外補(bǔ)光燈外觀圖........................................82

圖73.激光數(shù)據(jù)服務(wù)器外觀圖....................................83

圖74.激光檢測(cè)器外觀圖........................................83

圖75.激光建模設(shè)備外觀圖......................................85

圖76.LED常亮外觀圖..........................................86

圖77.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖..............................................88

圖78.模式對(duì)比圖..............................................88

圖79.SDH架構(gòu)拓?fù)鋱D..........................................89

圖80.IP架構(gòu)拓?fù)鋱D............................................89

圖81.方案對(duì)比................................................90

圖82.結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D..............................................91

圖83.一般供電圖..............................................92

圖84.供電示意圖..............................................92

圖85.建設(shè)示意圖..............................................94

圖86.管理結(jié)構(gòu)示意圖..........................................95

圖87.結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D..............................................95

圖88.結(jié)構(gòu)組成圖..............................................96

圖89.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)................................................96

圖90.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)................................................99

圖91.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)...............................................101

圖92.結(jié)構(gòu)示意圖.............................................106

圖93.電子地圖...............................................114

圖94.路況信息管理...........................................115

圖95.智能研判統(tǒng)計(jì)...........................................115

圖96.運(yùn)維管理...............................................116

圖97.組織資源...............................................117

圖98.用戶(hù)管理...............................................117

圖99.報(bào)警管理...............................................118

圖100.錄像管理..............................................118

圖101.地圖管理..............................................119

圖102.系統(tǒng)管理..............................................120

第一章背景及需求

1.1背景

我國(guó)公路建設(shè)取得舉世矚目的成績(jī)，截至2015年底，全國(guó)高速公路里程達(dá)

到12.35萬(wàn)公里，“十三五”時(shí)期高速公路建設(shè)的重點(diǎn)之一就是要加快高速公路

成網(wǎng)，特別是對(duì)省際間的斷頭路盡快貫通，發(fā)揮高速公路系統(tǒng)通道的整體作用。

然而，這幾年我國(guó)極端氣候、地震、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，高速公路網(wǎng)的安全運(yùn)行與抗

災(zāi)救援保障工作面臨口益增長(zhǎng)的巨大壓力。

另一方面，當(dāng)前的高速公路運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，信息化、服務(wù)化整體水平還不能

適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的需要。一是信息化發(fā)展尚未覆蓋交通運(yùn)輸現(xiàn)代化建設(shè)

全局，信息化與業(yè)務(wù)管理和服務(wù)的融合不足，信息資源開(kāi)發(fā)利用程度不高，信息

資源共享水平較低，動(dòng)態(tài)信息采集能力相對(duì)薄弱，尚未在規(guī)范業(yè)務(wù)、流程再造等

方面實(shí)現(xiàn)深化應(yīng)用，對(duì)行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)程度有待提升，二是高速公路與其他運(yùn)輸

方式的銜接和便捷換乘模式存在脫節(jié)，城市群和城市群之間，城市群內(nèi)部的城市

與城市間的互聯(lián)互通道亟需完善，現(xiàn)有的建設(shè)模式和規(guī)模嚴(yán)重影響了高速公路綜

合運(yùn)輸效率，著力提高運(yùn)輸效率迫在眉睫。

“十三五”建設(shè)規(guī)劃開(kāi)局之始，高速公路的高速發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的初步形成，

對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)和路政、安全管理提出了更高的要求，其中三項(xiàng)“技術(shù)要

求”（《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》、《高速公路通信技術(shù)要求》、《路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服

務(wù)暫行技術(shù)要求》）的同時(shí)發(fā)布，規(guī)范了我國(guó)高速公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的依據(jù)，

按照技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)去做，要求是既要維持現(xiàn)有體系的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)適應(yīng)未來(lái)

的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)指導(dǎo)和規(guī)范公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行與管理，保

障全國(guó)高速公路和重要國(guó)省干線(xiàn)公路以及重要公路設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行，加強(qiáng)國(guó)家干

線(xiàn)公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與科學(xué)管理，提升國(guó)家干線(xiàn)公路網(wǎng)安全性能和服務(wù)質(zhì)量，提高

公路突發(fā)事件應(yīng)急處置能力和公共服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)國(guó)家干線(xiàn)公路網(wǎng)“可視、可測(cè)、

可控”的發(fā)展目標(biāo)，以及為人民群眾提供安全、暢通、便捷、綠色的公路出行服

務(wù)等方面具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

高速公路信息化管理系統(tǒng)的核心技術(shù)為智能化，基本特征為信息化，管理模

式服務(wù)化。高速公路管理系統(tǒng)通過(guò)密集的和大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)、信息及智能化技術(shù)

實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、維修、交通管理等業(yè)務(wù)的系統(tǒng)整體解決方案，使得管

理決策生成日益基于大數(shù)據(jù)分析而并非基于經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，同時(shí)為社會(huì)提供廣泛的

出行公眾服務(wù)信息，提高高速公路的管理和服務(wù)水平。

1.2需求

1.2.1智能感知能力

隨著高速公路通車(chē)?yán)锍痰目焖僭鲩L(zhǎng)，外場(chǎng)監(jiān)控類(lèi)設(shè)備也越來(lái)越多，部分高速

公路采用全程監(jiān)控甚至視場(chǎng)無(wú)縫覆蓋的方式有效的消除了物理監(jiān)控盲區(qū)，但是監(jiān)

控中心的值守人員無(wú)法在有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)掌控海量的監(jiān)控場(chǎng)景內(nèi)的情況，出現(xiàn)

邏輯監(jiān)控盲區(qū)。具備智能感知能力的監(jiān)控點(diǎn)位的建設(shè)需要進(jìn)一步加大。

1.2.2多元數(shù)據(jù)采集

高速公路與一般公路相比，具有線(xiàn)型好設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、文道流大、行車(chē)速度快

等特點(diǎn)。如不采用先進(jìn)的監(jiān)控管理措施，在文通流量大、氣候惡劣的情況下，極

易發(fā)生文通事故和文通阻塞。

在高速公路上部署全程的監(jiān)控系統(tǒng)，可以：

＞對(duì)交通流和交通運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視

＞對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)、關(guān)鍵路段異常事件進(jìn)行智能化偵測(cè)報(bào)警

＞對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行氣象檢測(cè)

＞對(duì)關(guān)鍵路段實(shí)施文通控制

＞及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應(yīng)急措施

實(shí)施高速公路全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以改善高峰期間車(chē)輛行駛的平均速度、減

少交通堵塞程度和車(chē)輛延滯時(shí)間，同時(shí)也能大大減少文通事故和保證交通安全,

節(jié)約燃料和減少車(chē)輛的磨損，縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少污染。

1.2.3數(shù)據(jù)互聯(lián)互通

建立省、市、分中心三級(jí)視頻監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，規(guī)范全省高速公路視

頻監(jiān)控網(wǎng)的高清實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、電視墻顯示管理、錄像回放、視頻切換、視頻及

相關(guān)設(shè)備的管理等；按照統(tǒng)一的設(shè)備數(shù)據(jù)編碼規(guī)范，實(shí)現(xiàn)高速公路視頻網(wǎng)內(nèi)的高

清視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、視頻光傳輸設(shè)備、視頻分配器、視頻矩陣、網(wǎng)絡(luò)

交換機(jī)等設(shè)備的統(tǒng)一規(guī)范。實(shí)現(xiàn)編碼統(tǒng)一、格式統(tǒng)一、屬性統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，進(jìn)

而在視頻監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的視頻監(jiān)控及設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析與服務(wù)。

系統(tǒng)平臺(tái)業(yè)務(wù)操作上按省中心、市中心、分中心、收費(fèi)站（或隧道管理站）

四級(jí)模式，對(duì)視頻監(jiān)控圖像及設(shè)備采用逐級(jí)匯聚、分級(jí)管理，監(jiān)控視頻傳輸采用

扁平化直接訪(fǎng)問(wèn)模式。上下級(jí)平臺(tái)均可獨(dú)立運(yùn)行，互不影響，短時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷

不影響其主要功能的運(yùn)行。在省、市二級(jí)視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)平臺(tái)上，通過(guò)高

速公路監(jiān)控視頻網(wǎng)內(nèi)的流媒體網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)下事件與視頻的聯(lián)動(dòng)功能。

第二童系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

高速公路基本上都是實(shí)行的“一路一公司（管理處）”的分段管理，這種分

段割據(jù)的管理狀況，嚴(yán)重影響了路網(wǎng)的統(tǒng)一性，使一些需要全路網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的工

作難以開(kāi)展，特別是實(shí)行計(jì)重收費(fèi)以后，跨路段逃費(fèi)的現(xiàn)象日趨猖獗，聯(lián)合打擊

的困難也因?yàn)榉侄胃顡?jù)的管理日益增大。針對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和問(wèn)題,

本文側(cè)重于從全省統(tǒng)一管理的高速公路思路設(shè)計(jì)了一套高速公路運(yùn)營(yíng)及綜合監(jiān)

控系統(tǒng)。

高速公路運(yùn)營(yíng)涉及的公路養(yǎng)護(hù)、路政管理、收費(fèi)監(jiān)管、交通安全運(yùn)營(yíng)以及信

息監(jiān)控管理的業(yè)務(wù)是高速公路運(yùn)營(yíng)公司不同部門(mén)的職能，隨著高速公路的管理模

式的革新，從單獨(dú)的收費(fèi)運(yùn)營(yíng)管理的層面看，可以有效的整合和利用了收費(fèi)管理

的資源，避免了部門(mén)間的職能交叉，進(jìn)一步理順了收費(fèi)運(yùn)營(yíng)管理的隸屬關(guān)系，使

收費(fèi)中心和各管理所的工作職責(zé)更加明確和科學(xué)，不同部分的可視化信息建設(shè)可

以按照固有的方式進(jìn)行分批或者集中建設(shè)，統(tǒng)一由監(jiān)控中心的一套監(jiān)管軟件平臺(tái)

進(jìn)行管理，業(yè)務(wù)可視化運(yùn)營(yíng)模塊按照可視化子系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)C

2.1設(shè)計(jì)原則

以保安全、促暢通為出發(fā)點(diǎn)，緊緊圍繞高速公路運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù)與出行服務(wù)業(yè)

務(wù)，并在秉持下述原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1）先進(jìn)性

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該具有技術(shù)先進(jìn)性，所采用的理念、技術(shù)應(yīng)當(dāng)是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的，

并能代表未來(lái)的發(fā)展方向。

2）穩(wěn)定性

監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)牽涉面多、運(yùn)行環(huán)境惡劣、不間斷使用的復(fù)雜系統(tǒng)。系

統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌考慮所用設(shè)備和控制系統(tǒng)，符合當(dāng)前技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)的工作

發(fā)展方向，同時(shí)系統(tǒng)選用成熟的技術(shù)，減少系統(tǒng)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)c

3）集成化

一方面系統(tǒng)高度集成可以有效減少系統(tǒng)故障點(diǎn)；另一方面系統(tǒng)集成可以有效

實(shí)現(xiàn)信息共享。以適應(yīng)高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)發(fā)展要求。

4)可拓展性

不同客戶(hù)的訴求是不同的，這就要求我們的核心架構(gòu)具有足夠的靈活性，具

有良好的分層、模塊化設(shè)計(jì)。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景可以實(shí)現(xiàn)靈活、快速的定制,

及時(shí)響應(yīng)客戶(hù)需求。

系統(tǒng)應(yīng)采用靈活、開(kāi)放的模塊化設(shè)計(jì)，賦予結(jié)構(gòu)上極大的靈活性，為系統(tǒng)擴(kuò)

展、升級(jí)及可預(yù)見(jiàn)的管理模式的改變留有余地。

5)易用性與易維護(hù)性

系統(tǒng)從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)，圍繞當(dāng)前運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)的核心訴求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用簡(jiǎn)潔、

友好的人機(jī)界面，具有多媒體化操作設(shè)計(jì)，在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí)，能夠簡(jiǎn)便快捷的

進(jìn)行處理。前端設(shè)備支持遠(yuǎn)程升級(jí)和遠(yuǎn)程故障排除功能，維護(hù)便捷，降低系統(tǒng)運(yùn)

維管理成本。使用穩(wěn)定易用的硬件和軟件，即降低了對(duì)管理人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的

培訓(xùn)費(fèi)用，也節(jié)省了日常頻繁地維護(hù)費(fèi)用。

2.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

【高速公路綜合監(jiān)控系統(tǒng)】參考下述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：

《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》

《中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》

《高速公路監(jiān)控技術(shù)要求》

《高速公路通信技術(shù)要求》

《路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)暫行技術(shù)要求》

WB/T28059-2011公路網(wǎng)圖像信息管理系統(tǒng)平臺(tái)互聯(lián)技術(shù)規(guī)范》

《全國(guó)道路交通管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換格式》

《預(yù)防道路交通事故“五整頓”“三加強(qiáng)”實(shí)施意見(jiàn)》

《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線(xiàn)》(GB5768-2009)

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)

《民用閉路電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50198—2011)

《中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼》(GB/T2260-2007)

《高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)模式》(GB/T18567-2001)

《安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求》(GB/T25724)

《公路網(wǎng)圖像信息管理系統(tǒng)平臺(tái)互聯(lián)技術(shù)規(guī)范》(GB/T28059-2011)

《機(jī)動(dòng)車(chē)登記信息代碼》(GA24-2005)

《中華人民共和國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌》(GA36-2007)

《LED道路交通誘導(dǎo)可變信息標(biāo)志》(GA/T484-2010)

《車(chē)載式道路交通顯示屏》(GA/T742-2007)

《機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌圖像自動(dòng)識(shí)別技術(shù)規(guī)范》(GA/T833—2009)

《公路交通標(biāo)志板技術(shù)條件》(JT/T279-2004)

《LED車(chē)道控制標(biāo)志》(JT/T597-2004)

《ATMS智能交通管理平臺(tái)軟件集成接口規(guī)范集》(日ISA2.0)

《公路交通氣象觀測(cè)站網(wǎng)建設(shè)暫行技術(shù)要求》(2012)

《高速公路LED可變限速標(biāo)志》(GB23826-2009)

《道路交通信息顯示設(shè)備設(shè)置規(guī)范》(GA/T993-2012)

《GB24726-2009-T交通信息采集視頻車(chē)輛檢測(cè)器》

《GB/T28789-2012視頻交通事件檢測(cè)器》

2.3總體框架

高速公路運(yùn)營(yíng)可視化全程綜合監(jiān)控的目標(biāo)是為了更好地為高速公路使用者

服務(wù)為目的。盡最大程度地降低事故的發(fā)生率，提高交通的通行能力，方便在事

故發(fā)生時(shí)進(jìn)行及時(shí)救援；由于組織結(jié)構(gòu)的明確，高速公路網(wǎng)絡(luò)在不斷地?cái)U(kuò)大，這

就要求對(duì)涉及到的相關(guān)部門(mén)進(jìn)行合理地組織管理，這個(gè)過(guò)程是在公路運(yùn)營(yíng)管理、

事故救援、消防救援、道路恢復(fù)、違章處罰、信息發(fā)布、社會(huì)監(jiān)督、交通主管部

門(mén)、公安執(zhí)法部門(mén)、消防救援部門(mén)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等單位共同參與下進(jìn)行的。所以要

充分地協(xié)調(diào)各部門(mén)，使這個(gè)系統(tǒng)的工作效率不斷地提升；再次是構(gòu)建綜合性的信

息平臺(tái)，信息是各部門(mén)進(jìn)行溝通和聯(lián)系的重要元素，為了保證各部門(mén)之間的溝通

順暢，要建立公共的、綜合的信息平臺(tái)。

?？蹈咚俟愤\(yùn)營(yíng)可視化綜合監(jiān)控平臺(tái)涵蓋信息采集、大數(shù)據(jù)處理研判、情

報(bào)信息交互、視頻聯(lián)網(wǎng)管理、路網(wǎng)檢測(cè)協(xié)調(diào)管理、公眾信息服務(wù)、統(tǒng)計(jì)查詢(xún)、數(shù)

據(jù)備份和系統(tǒng)恢復(fù)、設(shè)備管理、系統(tǒng)安全，預(yù)留共享接口等等模塊，系統(tǒng)架構(gòu)如

圖所示：

道路流量監(jiān)測(cè)互通分流控制

圖1系統(tǒng)架構(gòu)

【高速公路運(yùn)營(yíng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)】從監(jiān)控內(nèi)容上，包含了視頻圖像監(jiān)控、交通

事件檢測(cè)、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通調(diào)查、情報(bào)信息發(fā)布等內(nèi)容C

從業(yè)務(wù)應(yīng)用上，以綜合監(jiān)控平臺(tái)為依托，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)路況監(jiān)測(cè)與記錄、交通

流量控制、交通態(tài)勢(shì)評(píng)估、交通信息發(fā)布四大業(yè)務(wù)應(yīng)用。

其中：

實(shí)時(shí)路況監(jiān)測(cè)與記錄包含：道路實(shí)時(shí)流量的監(jiān)測(cè)、道路氣象環(huán)境的監(jiān)測(cè)以及

道路異常事件和報(bào)警；

交通流量控制包含：入口控制、互通立交的分流控制、特殊天氣/施工保養(yǎng)

的分道控制等;

交通態(tài)勢(shì)評(píng)估包含：流量態(tài)勢(shì)和預(yù)測(cè)、道路養(yǎng)護(hù)分析、節(jié)假日/重大事件的

預(yù)案管理等；

交通信息發(fā)布主要指面向公眾服務(wù)的：基礎(chǔ)信息服務(wù)、路況信息服務(wù)、路徑

信息服務(wù)、安全駕駛提醒等。

2.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高速公路運(yùn)營(yíng)可視化綜合監(jiān)控系統(tǒng)由高速公路省級(jí)監(jiān)控中心、路段監(jiān)控分中

心、基礎(chǔ)監(jiān)控單元三級(jí)管理架構(gòu)構(gòu)成。一級(jí)監(jiān)控中心擔(dān)負(fù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、

計(jì)算、報(bào)表以及各種管控指令的下達(dá)；二級(jí)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分

類(lèi)包裝和預(yù)處理，并傳送至一級(jí)監(jiān)控中心，當(dāng)一級(jí)監(jiān)控中心宕機(jī)或者故障時(shí)，二

級(jí)監(jiān)控中心行使一級(jí)監(jiān)控中心功能，臨時(shí)處理一些重要的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)；三級(jí)監(jiān)控

中心負(fù)責(zé)檢測(cè)匝道口、路面、服務(wù)區(qū)和收費(fèi)口的各種數(shù)據(jù)。

圖2體系架構(gòu)

其中，以【路段監(jiān)控分中心】為主要監(jiān)控組織，收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)和互通道、

全程路徑監(jiān)控范圍、隧道管理站、橋梁管理站輔助監(jiān)控。

高速公路省級(jí)監(jiān)控中心建議設(shè)置在高速公路管路局或相應(yīng)的職能部門(mén)。此中

心除負(fù)責(zé)省域內(nèi)的高速公路監(jiān)控外，還實(shí)現(xiàn)與上級(jí)單位（部或省級(jí)路網(wǎng)監(jiān)控中心）、

其他部門(mén)（如高速交警指揮中心）的互聯(lián)互通。

路段監(jiān)控分中心應(yīng)根據(jù)路段建設(shè)情況、投資主體、運(yùn)營(yíng)管理模式，結(jié)合路段

實(shí)際道路交通特點(diǎn)和長(zhǎng)度設(shè)置。

基礎(chǔ)監(jiān)控單元包括隧道管理站（無(wú)人值守隧道管理站和有人值守隧道管理

站）、橋梁管理站、部分收費(fèi)站、其他監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)施等。

系統(tǒng)拓補(bǔ)圖如圖所示:

?

忤

棱

春

信

息

發(fā)

布

國(guó)3系統(tǒng)拓?fù)鋱D

大型收費(fèi)站、且管理資源配備齊全的，可考慮設(shè)置收費(fèi)站監(jiān)控中心（即收費(fèi)

站A型）；一般收費(fèi)站設(shè)置無(wú)人值守的機(jī)房（即收費(fèi)站B型），站長(zhǎng)室通過(guò)平臺(tái)

客戶(hù)端實(shí)時(shí)監(jiān)控本站視頻。同一條道路，建議采用同一種監(jiān)控模式。

隧道、橋梁，根據(jù)長(zhǎng)度、等級(jí)設(shè)置相應(yīng)的管理站。

2.5系統(tǒng)功能

表1功能需求表

功能需求功能具體分項(xiàng)功能

支持平臺(tái)多級(jí)級(jí)聯(lián)應(yīng)用，下級(jí)視頻管

系統(tǒng)管理功能平臺(tái)級(jí)聯(lián)功能

理系統(tǒng)平臺(tái)上線(xiàn)后需向上級(jí)視頻管理

系統(tǒng)注冊(cè)。上級(jí)視頻管理系統(tǒng)可查閱

下級(jí)視頻管理系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)、用戶(hù)、設(shè)

備等信息。

具有管理員權(quán)限的分中心用戶(hù)可進(jìn)行

組織機(jī)構(gòu)管理查看、新增、修改、刪除本分中心及

其下屬組織機(jī)構(gòu)信息。

具有管理員權(quán)限的分中心用戶(hù)可查

看、新增、修改、刪除本分中心及其

用戶(hù)管理

下屬區(qū)域的用戶(hù)信息。其它用戶(hù)只允

許查看其屬性和修改密碼。

可設(shè)置訪(fǎng)問(wèn)各類(lèi)設(shè)備的權(quán)限，可設(shè)置

訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)功能的相關(guān)權(quán)限，支持因系

權(quán)限管理統(tǒng)功能的擴(kuò)展而擴(kuò)展功能權(quán)限。支持

其它視頻應(yīng)用軟件對(duì)設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)的權(quán)限

控制。

支持本系統(tǒng)用戶(hù)的權(quán)限認(rèn)證；支持其

它視頻應(yīng)用軟件通過(guò)視頻聯(lián)網(wǎng)管理市

中心平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一鑒權(quán)，獲取其可操

鑒權(quán)控制作的設(shè)備、及該設(shè)備對(duì)應(yīng)的用戶(hù)名、

角色、密碼，并記錄下鑒權(quán)記錄；本

系統(tǒng)或其它視頻應(yīng)用軟件須通過(guò)本平

臺(tái)管理訪(fǎng)問(wèn)的路數(shù)。

可分配用戶(hù)角色對(duì)各類(lèi)設(shè)備（組）的

操作權(quán)限，可分配角色在系統(tǒng)中擁有

的功能權(quán)限，管理員權(quán)限的用戶(hù)最高

用戶(hù)權(quán)限分配

操作權(quán)限；可為其它視頻應(yīng)用軟件分

配可操作的設(shè)備（組）、及該設(shè)備（組）

對(duì)應(yīng)的用戶(hù)名、角色、密碼。

可配置系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的基本參數(shù)，

系統(tǒng)管理配置相關(guān)服務(wù)器信息；可以根據(jù)不同

的條件查詢(xún)導(dǎo)出各種日志。

具有管理員權(quán)限的省中心用戶(hù)可查看

設(shè)備廠家信息管省中心及其下屬區(qū)域的設(shè)備廠家信

理息，如廠家編號(hào)、廠家名稱(chēng)、廠家描

述。

技術(shù)員權(quán)限的用戶(hù)可維護(hù)其所管轄的

設(shè)備資源信息，包括查看、新增、修

運(yùn)維設(shè)備基礎(chǔ)信改、刪除視頻設(shè)備及相關(guān)設(shè)備信息，

息維護(hù)對(duì)各類(lèi)設(shè)備進(jìn)行分組；非技術(shù)員權(quán)限

的用戶(hù)只可查看視頻設(shè)備及相關(guān)設(shè)備

信息，不可作維護(hù)操作。

對(duì)互聯(lián)互通的前端視頻設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行

遠(yuǎn)程配置、時(shí)鐘同步，可對(duì)攝像機(jī)、

設(shè)備遠(yuǎn)程配置

硬盤(pán)錄像機(jī)、編內(nèi)器、解碼器進(jìn)行遠(yuǎn)

程配置。

運(yùn)行管理功能錄像管理支持事件錄像下載

向所管轄區(qū)域下的設(shè)備訂閱設(shè)備狀態(tài)

設(shè)備狀態(tài)訂閱與事件，并接收設(shè)備發(fā)起的狀態(tài)報(bào)警事

退訂件，平臺(tái)也可主動(dòng)向訂閱狀態(tài)事件的

設(shè)備發(fā)起狀態(tài)查詢(xún)請(qǐng)求。

在列表上、拓?fù)鋱D或GIS上展現(xiàn)所管

設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)轄設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)條件查詢(xún)?cè)O(shè)

控備運(yùn)行狀態(tài)列表，將查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)

出EXCEL報(bào)表。

在用戶(hù)界面中展現(xiàn)所管轄設(shè)備的異常

設(shè)備維護(hù)

狀態(tài)，記錄維護(hù)情況和維護(hù)時(shí)間，對(duì)

巡檢情況做統(tǒng)計(jì)分析，展現(xiàn)不同巡檢

時(shí)間段設(shè)備故障、離線(xiàn)等情況，統(tǒng)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的狀況。

可以根據(jù)不同的條件查詢(xún)操作日志、

日志管理報(bào)警日志、設(shè)備歷史狀態(tài)等日志，并

能按類(lèi)別導(dǎo)出查詢(xún)出的日志報(bào)表。

平臺(tái)與設(shè)備校時(shí)，分中心、市中心平

系統(tǒng)校時(shí)

臺(tái)支持其下屬區(qū)域設(shè)備N(xiāo)TP校時(shí)。

查看用戶(hù)在線(xiàn)情況，可將查詢(xún)結(jié)果進(jìn)

用戶(hù)行為監(jiān)控

行EXCEL報(bào)表導(dǎo)出。

具有權(quán)限的用戶(hù)可實(shí)時(shí)預(yù)覽所管轄的

攝像機(jī)圖像，GIS地圖或示意圖形式

展現(xiàn)用戶(hù)所管轄的攝像機(jī)，支持多種

實(shí)時(shí)視頻預(yù)覽

畫(huà)面的顯示方式，用戶(hù)可以選擇單窗

口顯示、多窗口顯示，可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)

行分組輪巡顯示。

設(shè)備查找定位可模糊查詢(xún)定位選中該攝像機(jī)。

按照輪巡配置設(shè)定好的規(guī)則，在主監(jiān)

視頻監(jiān)控功能電視墻控制視器或墻上監(jiān)視器上進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)控

視頻圖像。

支持單畫(huà)面、多畫(huà)面、單進(jìn)、單退、

錄像回放快進(jìn)、抓圖、下或等操作；支持?jǐn)U展

抽幀快速播放；支持回放錄像下載。

支持定時(shí)抓拍功能，可將抓拍結(jié)果寫(xiě)

抓拍功能

入操作日志中，以便日常查詢(xún)。

支持前端云臺(tái)控制功能，可記錄當(dāng)用

設(shè)備控制

戶(hù)控制云臺(tái)時(shí)的用戶(hù)操作行為。

對(duì)每類(lèi)報(bào)警可設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，支

持與其它系統(tǒng)的視頻切換聯(lián)動(dòng)，對(duì)報(bào)

事件報(bào)警管理

警事件信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)、打印，

并根據(jù)報(bào)警事件信息檢索相關(guān)錄像。

系統(tǒng)接收、保存其它平臺(tái)發(fā)起的事件

報(bào)警消息、，將接收到的報(bào)警進(jìn)行相應(yīng)

事件報(bào)警聯(lián)動(dòng)

的聯(lián)動(dòng)操作，并接收其它平臺(tái)報(bào)警恢

復(fù)處理。

支持移動(dòng)偵測(cè)、遮擋偵測(cè)、非法停車(chē)

檢測(cè)、非機(jī)動(dòng)車(chē)駛?cè)霗z測(cè)、車(chē)輛逆行

智能交通應(yīng)用檢測(cè)、拋灑物檢測(cè)、火災(zāi)檢測(cè)、物品

遺留檢測(cè)等視頻智能交通設(shè)備的處

理。

以WEB服務(wù)網(wǎng)站或高清視頻傳輸解

碼插件形式，為高速公路各級(jí)監(jiān)控中

高清視頻監(jiān)控圖像服高清視頻監(jiān)控圖

心計(jì)算機(jī)桌面用戶(hù)提供實(shí)時(shí)及回放高

務(wù)功能像服務(wù)功能

清視頻監(jiān)控圖像瀏覽及云臺(tái)控制功

能。

GIS地圖實(shí)現(xiàn)可視化日常操作功能與

系統(tǒng)圖像化管理功能，包括：圖形化

布點(diǎn)、實(shí)時(shí)視頻查看、歷史資料檢索

電子地圖功能GIS地圖功能回放、設(shè)備工作狀態(tài)查詢(xún)、設(shè)備參數(shù)

查詢(xún)。還可實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)設(shè)備錄像回放、

GPS軌跡追蹤、軌跡回放等功能，實(shí)

現(xiàn)對(duì)設(shè)備的地圖框選等功能。

收費(fèi)（所）站視收費(fèi)站監(jiān)控員通過(guò)電視墻監(jiān)控車(chē)道、

專(zhuān)用客戶(hù)端功能頻監(jiān)控專(zhuān)用客戶(hù)票亭、廣場(chǎng)、室內(nèi)安防視頻圖象，可

端功能進(jìn)行廣場(chǎng)云臺(tái)控制，可進(jìn)行電視墻控

制，

隧道管理站視頻隧道管理站監(jiān)控員通過(guò)主監(jiān)控器監(jiān)控

監(jiān)控專(zhuān)用客戶(hù)端隧道、外場(chǎng)的視頻圖像，可進(jìn)行隧道

功能出入口云臺(tái)控制。

第三章業(yè)務(wù)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1高速公路路政管理業(yè)務(wù)

高速公路路政管理工作主要是對(duì)施工養(yǎng)護(hù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行秩序維護(hù)，對(duì)惡劣天

氣的交通進(jìn)行管制，對(duì)故障車(chē)輛進(jìn)行牽引拉帶，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援清障及對(duì)環(huán)

保進(jìn)行監(jiān)督等。

3.1.1路政管理業(yè)務(wù)描述

高速公路路政管理工作主要是對(duì)施工養(yǎng)護(hù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行秩序維護(hù)，對(duì)惡劣天

氣的交通進(jìn)行管制，對(duì)故障車(chē)輛進(jìn)行牽引拉帶，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援清障及對(duì)環(huán)

保進(jìn)行監(jiān)督等；尤其是面對(duì)突發(fā)事件需要應(yīng)急指揮時(shí)，前端高清視頻必須要實(shí)時(shí)

傳輸?shù)街行?，且在中心做備份存?chǔ)，中心調(diào)度指揮管理人員需要與現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行

語(yǔ)音對(duì)講溝通，所以系統(tǒng)必須建設(shè)視頻實(shí)時(shí)傳輸、中心備份存儲(chǔ)系統(tǒng)和語(yǔ)音對(duì)講

系統(tǒng)。為解決相關(guān)人員出差等通過(guò)移動(dòng)客戶(hù)端實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況的需要，系統(tǒng)設(shè)

計(jì)通過(guò)手機(jī)APP監(jiān)控來(lái)解決。

清掃塌方物，保護(hù)高速公路環(huán)境宜處違重侵占、利用、毀好、污染審批與管理法人、組織和其他公民

高速公路及其附屬設(shè)施的行為利用、占用公路及超限運(yùn)輸

牽引拖帶故障車(chē)輛，救援清障道路保暢巡套維護(hù)施工養(yǎng)護(hù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)秩序