高速公路收费站视频管理探讨

于 斌 （安徽省交通控股集团有限公司，安徽 合肥 230088）

0 前言

模拟视频监控技术是我国高速公路收费站普遍采用的技术，对过往车辆进行摄像和管理。但问题在于摄像机设备的分辨率较低，图像清晰度难以保障，收费员只能对车道中车辆进行大体的外观监控，且某一路视频出现故障后，排查工作难度较高。因此，如何对视频管理工作进行完善和优化，也成为了交通部门主要的工作目标。

1 高速公路收费站视频管理系统

1.1 管理内容

高速公路收费站视频管理主要包括对收费站、服务区、隧道灯区域的交通运输情况进行有效监控，而收费站是整个管理系统的核心部分，包括过往车辆和工作人员的调度。从目前的管理系统来看，监控系统包括前端数据采集。网络传输和总监控系统三个部分组成，前段数据通过摄像机拍摄，将数据通过网络传输传送给监控系统，监控系统对数据信息进行数字压缩编码，交管局也可以对收费站进行实时监控。

1.2 管理特点

从管理特点上来看，包含以下几个方面。

①可控性:高速公路视频管理下同可以对交通情况进行实时监控，对不同路段、不同区域的车辆来往情况进行分级管理。

②应急性：当出现公共事件，例如交通事故等，可以快速调取当时的现场监控，对事件进行迅速处理。

③开放性：高速公路收费站视频监控系统实际上是一个开放式的系统，可以根据实际要求进行扩展。

④融合性：监控系统可以与其它的业务系统进行配合，让交通运输体系更好地构建。在现交通事故时，可以通过报警系统形成联动。如下图1所示。

图1 点对点桥接示意图

1.3 功能要求

基本功能要求应该从监控和拍摄两个方面来进行。监控工作要求视频监控系统可以有效辨认车辆的车牌，包括特写、缩放、抓拍、录像等功能，避免车辆出现各种违规情况；此外，拍摄应该支持视频编码协议，实时地将图像数据进行收集，便于后期的回放和检索。

2 视频管理技术方案

2.1 视频采集

视频采集通过车道摄像机进行拍摄，需要保障在光源弱的环境下仍然能够看清楚画面，并且具备强光抑制功能。例如在夜间行车时就可以通过视频采集设备来看清楚车辆信息，歪成设备还需要具备防雷接地能力，对设备进行必要的保护。原有摄像机的动态支付叠加是通过单独设置的叠加器来实现的，在技术优化后，每条车道可以使用高清数字字符来实现字符叠加，对车道、亭内的状态进行管理，并且通过摄像机来进行视频采集工作[1]。

2.2 数据传输

在收费站内设计视频以太网交换机，负责不同车道视频资料的接入。在广场摄像机拍摄到图像之后，通过与以太网之间的联系，进行视频数据传输，将收费车道内的状况进行传输后，以太网交换机可以利用原有的单模光纤进行连接，将视频图像进行传输，然后由视频管理的工作站进行控制和调用，便于进行分析和管理。

2.3 数据存储

一般情况下，对于视频资料的保存时间要求是60d，且现阶段车辆数量的增多，对于视频图像的分辨率和清晰度有了更高的要求，通常要求为1080P，30帧，变化运动率保持在视频图像的70%左右。从使用的角度来讲，一方面，由于4K画面的信息量是1080P的4倍，基于更多的信息量，就能实现更准确的智能分析，4K一旦大规模部署，智能分析的准确率就能上升一个新台阶，但需要考虑成本问题。此时就应该计算所需要的存储空间，考虑到可能出现的格式化损失和热备盘消耗，应该对硬盘数量进行合理规划。此外，可以通过存储服务器进行有效管控，即便是出现了网络故障，也可以进行断网续存，以免将重要的数据资料丢失，影响正常管理。

2.4 视频查看

视频查看包括桌面显示和大屏显示。桌面显示是通过控制系统，在视频管理工作站中进行显示，可以任意吊顶在视频存储服务器上的监控内容；而大屏显示则是将获取到的视频资料进行高清解码，然后在液晶屏幕上进行展示[2]。这些视频信号应该具备多样化功能，包括在屏幕的任意位置打开活动窗口，无论是解码模块还是拼接，都需要考虑到系统和设备的兼容性，防止因设备冲突出现的崩溃问题。

2.5 软件调试

软件调试是伴随着整个视频管理系统而开展的，通过网络数字摄像设备将所有的视频资料进行分析，免去了工作人员现场调试，所有的参数可以通过智能系统进行远程处理，大幅提升了管理效率。在硬件管理方面，提供设备的厂家也会给予技术支持，如果有更高层次的管理需要，例如报警系统、电子地图等，也可以进行技术升级，只需要管理计算机同步升级即可。

3 如何强化高速公路收费站视频管理

3.1 管理模式的创新

高速公路收费站视频管理需要从模式和制度上入手。管理部门可以通过互联网等媒介在管理的相关内容进行传递，并强化视频管理工作的细节。例如对视频图像的技术处理，对视频监控设备的维护等，可以在发现问题后及时进行处理。此时，管理人员也应该从自身入手，积极地掌握视频管理的相关内容，合理地利用技术手段来开展各项工作[3]。

3.2 监督体系构建

交管局作为最终管理部门，应该根据高速公路收费站视频管理的具体情况设定相应的管理和监督制度，构建监督体系。对于一些车辆的违法行为，应严格按照制度和体系的要求进行审核，对视频内容进行回放之后及时发现问题。由于收费站对于视频图像的质量要求相对较高，交管局也应该做好设备和系统的更新维护工作，确保对车辆和路况的监控。例如通过高速公路信息化系统，在高带宽的网络模式下构建监控系统，有效提升视频图像质量和存储水平，具有显著的灵活性。

3.3 构建完善的监控系统

监控系统的组成首先要从前段图像的采集工作入手。摄像机是监控系统中的关键设备，收费站为了能够在监控系统中有效分析监控目标，对于图像分辨率有更高的要求。当前，高清网络摄像机以及HD-SDI高清摄像机这2种类型的摄像机是高速公路收费站普遍采用的前端高清图像采集设备[4]。这些设备可以将获得的高清信号进行封装，并以特定的格式传输，不仅保障安全性，还能保证图像质量，因此，这可以作为监控系统中的重要组成部分。此外，还需要具有对图像的传输设备和监控系统。整体的监控系统应该具备将视频信号传输到监控中心的功能，并且能够具备自动提醒突发状况的能力，一旦出现事故报警，显示器上应该跳出提示，对事故区域进行监控，展现给管理人员，便于逐个进行处理。

4 结语

高速公路建设的快速发展也让高速公路收费站视频管理的作用更加凸显。作为高速公路网的连接纽带，其管理水平直接关系到出入境车辆管理和人员管理。因此，管理部门应该在技术上和管理模式上进行规划，交管局也应该结合实际情况来改进管理制度内容，不断完善管理体系和视频监控设备与系统，提升管理工作的效率。