浅析高速公路视频上云建设方案

尹蔚峰

摘要：改变传统视频监控管理模式，以互联网和云计算技术为支撑，创新采用云、管、端架构，将高速公路视频推送上云，在云上建设视频管理统一平台，为各级管理者和社会公众提供优质视频服务。

关键词：高速公路；视频上云；上云网关；云平台

引言

近年来，视频监控技术已经在社会各领域中得到了广泛应用，监控视频作为道路信息采集的一种手段，因其实时性、直观性，对道路管理者掌握道路通行实景具有不可替代的作用。一是交通诱导，通过远程视频监控，可以实时采集路况信息和气象信息，为交通诱导提供依据；二是事后取证，对道路、收费站车道、收费亭等日常工作、出入车辆的视频图像资料进行存储，以备交通事故、车辆闯关等突发事件取证时查询；三是应急指挥，在突发交通事故等事件时，可以实时监控，为远程应急指挥提供帮助；四是工作监督，对收费人员形成一种无形监督，以便严格要求自己，提供更好的服务。

1 转变建设模式

传统的视频组网模式是通过骨干网层层汇聚，在汇聚点调看视频。受骨干网带宽和最小颗粒度的限制，可以同时调看的视频路数非常有限，并且在高并发情形下难以保障用户调看体验，不能满足各级高速公路管理者以及为社会公众提供服务的需求。

为了改善高速公路运营管理效率，提升高速公路信息服务能力，江苏交通控股有限公司以“互联网+交通”为思路，创新采用“云、管、端”的總体架构，将分散在各个路段管理的监控视频推送上云，建立云上统一的“可视”、“可控”的视频平台。通过视频云平台为高速公路各级管理者提供实时、高清、便捷的视频调看服务，同时向出行公众提供低码流、大并发、可管控的安全视频服务。

2 视频上云步骤

2.1现场调研信息

现场调研上云路段的管理单位基础信息，明确每个管理单位管辖里程和起止桩号；现场调研网络现状，了解道路沿线及管理单位内部的组网方式，掌握机房设备的布设情况；现场调研路段现有视频管理平台的现状，收集本地视频平台厂家及相关硬件信息，整理SDK进行对接测试，收集全线视频的基本信息。

2.2制定接入方案

结合以上完成的各项调研信息，根据上云路段管理单位的实际情况，制定该管理单位各路段的接入方案，一路段一方案，在每个路段汇聚点将视频数据推送上云。

2.3采集制作桩号

包括前端数据采集和后端数据处理。在管理单位配合下安排专业人员对路段桩号经纬度等基础信息进行采集，每完成一段道路信息采集就立刻对采集的数据进行清洗加工，对数据进行纠偏并加密，完成百米桩精准定位，形成标准的坐标体系，确定每路摄像机的位置，并能够在GIS地图平台上对道路基础信息和道路沿线设备进行展示。

2.4开通上云通道

开通通信运营商的互联网专线作为视频数据上云通道，专用路由器上联互联网专线，使用专属VPN隧道与云服务平台对接。对于不足100路摄像机的视频汇聚点，可采用50M带宽的互联网专线；对于超过100路摄像机的汇聚点，建议采用100M及以上带宽的互联网专线。

2.5部署上云网关

高速公路各路段均有自建的视频监控系统，但建成时间不同、使用技术与产品不同、施工单位不同，存在各式各样品牌和型号的监控平台及设备，无法直接和云服务平台对接。需要通过视频上云网关进行转换，才能将道路视频接入到云平台。

视频上云网关设备部署在路段汇聚点，配置标准机柜及配套的UPS电源、以太网路由器、三层万兆交换机等相关附属设备。网络接入后，要在云平台上注册，成为平台中的合法设备，从而接受视频云平台的管控。上云网关与路段视频平台对接，获取原始视频数据，为节省上云通道带宽，对所有视频进行降码处理，码率降为32kbps，保持所有视频与云平台长连接。

2.6云上平台配置

云平台利用支持NAT功能的私有专属网络VPC，在云端构建出一个专属的网络环境，保障了云间链路和网络安全。为防止出现非法的攻击以及视频资源被别人盗用，视频云平台提供了一套鉴权机制，每个被信任的用户访问摄像机视频时，都需要在播放地址中带上鉴权信息，依据此鉴权信息判断是否为合法访问，如不合法则断开访问的TCP连接。

3 视频云平台架构

视频云平台底层使用IaaS基础设施相关技术，利用云上服务器、存储及网络设施，形成可伸缩、高安全性、低维护量的存储资源池和计算资源池；中间层采用PaaS基础平台相关应用，使用MySQL开源数据库、负载均衡器、消息中间件等平台应用来构建信息系统；上层结合业务需求调用各项SaaS服务，实现更加灵活丰富的监控视频联网应用模式。

平台对登录用户进行统一身份验证和权限管理，通过互联网终端和浏览器为用户提供服务。该方式可很好的满足监控管理、资源管理、服务管理、用户管理的有效性，并最大程度的确保环境安全、数据安全和应用安全。

视频云平台包含管理平台和直播平台，管理平台负责视频流的调看、控制及管理，直播平台负责视频推流、分发及存储，可满足超高并发访问需求，为高速公路各级管理者、各路段监控中心以及社会公众提供实时、秒切的视频服务。

4 平台应用成效

江苏交通控股视频云服务平台已经覆盖江苏全省，汇聚省内4000路高速监控视频，用户关注“江苏高速”即可调看全省实时高速公路监控视频。

图2 视频云平台手机端调用界面

2018年国庆期间，在交通运输部公路局、部路网中心的领导下，江苏交通组织团队，完成了G2京沪高速全线1396路道路监控视频的上云工作，通过视频云平台为全国各级管理部门和社会公众提供视频服务，国庆期间视频调看超过1亿次，同时在线人数达21.6万人，得到了人民群众的广泛好评。

（作者单位：江苏交通控股有限公司）