高速公路建設以視頻監控為主

　　目前高速公路安防解決方案主要依托省級高速公路通訊網，采用高清監控設備建設全數字化解決方案。其主要包括道路視頻監控系統、收費站卡口系統、超速卡口系統、交通流量檢測系統、交通事件監控系統等核心子系統。用戶的需求和關注點主要在收費站卡口實現對過往車輛的信息記錄，沿途針對交通違法行為的監控報警以及針對交通異常狀況的指揮調度系統建設等。當前高速公路安防建設正如天地偉業的于鋒杰所說的，涌現出了各類智能分析技術，譬如車牌自動識別、車輛軌跡跟蹤、流量檢測分析等新技術。通過這些新技術可擴展實現對沿途超速車輛抓拍，具體區間的車輛測速和流量統計等功能；可實現對大車非法占用小車車道抓拍功能；可實現車輛非法占用應急車道、隨意停車、逆行等抓拍功能；可實現針對高速公路重要出入口擁堵檢測、客車非法上下客檢測和抓拍錄像；可針對交通事故檢測抓拍錄像。

　　智能視頻識別　三種形態互補

　　“智能視頻識別系統一般包含視頻圖像數據采集模塊、圖像智能分析處理模塊、數據傳輸模塊、后臺處理軟件模塊四部分。智能分析在車輛抓拍和車輛信息提取上的應用已經較為成熟，交通事件檢測通常包含車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速或停車、車輛逆行、車輛排隊長度超過閾值、交通擁堵、行人違章、車龍、拋灑遺棄物、煙霧和火災等；并且還可提供相應的流量、速度、占有率、車頭間距、隊列長度、車輛類型等實時檢測的交通數據。當發生交通車輛事故時，系統能夠快速地自動報警和錄像，為道路的交通安全管理和道路運營提供保障。在隧道監控中，事件檢測分析系統檢測到有煙霧超過警戒時即發出報警，系統立即啟動應急預案，指揮通風系統、照明系統和消防滅火系統立刻聯動；對于監控信息自動采集，其通過智能視頻分析技術分析和判斷并輸出結果。”天津亞安科技股份有限公司研發中心智能交通組產品經理郗勝奎如是介紹。

　　作為道路監控智能化的重要手段，視頻識別技術越來越得到行業的關注，也被大量地應用到實際項目中來。就目前來說，道路視頻智能識別系統架構主要有三種方式：

　　智能分析攝像機：這是目前的主要實現方式，即將智能視頻分析算法嵌入到前端專業設計的攝像機中，當有行駛的車輛觸發攝像機抓拍后，攝像機即刻通過內嵌算法對視頻信息進行檢索和分析，然后將圖片及分析結果傳送到后臺聯動處理中心。該種前端識別方式有兩大優點：一是處理效率高；二是只輸出分析的結果，其傳輸的信息流量和帶寬占有率低。當然也可根據需求輸出雙碼流。

　　獨立式視頻分析設備：這是一種專用于道路智能視頻分析的獨立設備，其內嵌智能分析算法，其從前端攝像機提供的視頻流中識別車輛和行車違規信息，并將分析結果發送到后臺。此種分析設備一般安裝在與前端攝像機距離較近的位置，其強大的智能視頻分析功能甚至可支持４路１０８０Ｐ高清視頻分析，同時可支持圖片和視頻流輸出。此獨立式設備方式具備兩大優勢，一是分析性能強大；二是可與多種類高清攝像機匹配組合。

　　后臺處理方式：現在很多交通系統平臺一般都開發有道路信息智能檢測模塊，統一將前端攝像機的視頻流發送到后臺，再由后端平臺進行分析。該模式的優點是集中性很強，而且利用后端平臺硬件的超強的智能視頻分析性能，對識別的應用也較多樣化。當然，也存在一定的風險，如對網絡帶寬的要求非常高。當大量前端攝像機需要同步分析時，即便平臺具備負載均衡功能，但由于前端攝像機傳回的信息量龐大，仍會對系統的處理性能和網絡帶寬造成影響。

　　上述三種方式各有優劣，但都離不開前端的圖像捕捉單元。天津亞安的郗勝奎認為：“對于視頻監控而言，圖像清晰度是最關鍵、最基本的需求。視頻監控圖像越清晰，畫面細節越完整，智能分析功能的準確度也越高。當目標像素越多，識別越清晰，分析準確度也更高。簡而言之，智能分析功能的使用都是在圖像識別清晰的前提下進行過濾處理的。無論是針對智能前置的分析模式還是后端平臺分析處理，高清畫質都是提高智能分析準確性的重要因素。由此可見，高清畫質不僅是單一的視覺效果上的滿足，同時，也能為智能分析提供更有用的分析環境。”

　　觸發方式多樣　技術各有優勢

　　目前，采用２００萬像素的高清攝像機，可管控１－２車道；５００萬像素攝像機則可管控２－３車道。由于ＣＭＯＳ的先天夜視缺陷及制造工藝影響，目前車輛信息捕捉單元很少采用ＣＭＯＳ感光元件，多為ＣＣＤ。近幾年國內的識別單元技術發展越來越成熟，在功能性、穩定性、性價比方面并不比國外產品差。同時不同廠家產品的功能雖然基本一致，但也有些細微的差別，如大華股份和信路威，小像素的識別上可做到６０－８０ｐｐｉ／ｃｍ２；海康威視則側重于識別精確鎖定等。

　　談到這，我們不得不提及抓拍單元的觸發方式，目前主要有以下幾種：

　　地感線圈：得益于其觸發靈敏和高可靠性優點，仍是應用的主流；

　　雷達探測：此方式也是比較精準的探測技術，一般在移動設備中應用，并多用來探測車速；

　　視頻觸發：由于其不需要專用的硬件探測設備，故其有較好的易用性。該方式目前也在逐漸得到鋪張開來，但視頻觸發，尤其是夜間觸發在精確率上仍遠不如地感線圈。現在，一般多與地感線圈方式組合使用；

　　其它觸發方式：如激光等，由于技術、成本等方面原因，應用較少。

　　２０１３年１月１日開始實施的《機動車號牌自動識別系統》（ＧＢ／Ｔ２８６４９－２０１２）詳細規定了機動車號牌自動識別系統的技術要求，包括車輛圖像捕獲率、車輛圖像抓拍有效率、號牌識別正確率、號牌顏色識別正確率等。其各項指標的要求，如白天車輛圖像捕獲率，視頻方式不小于９５％，非視頻外部觸發（包括線圈、激光、微波）不小于９９％；夜間，視頻方式不小于８５％，非視頻外部觸發（包括線圈、激光、微波）不小于９９％。而在高速公路應用中，行為智能分析方面以視頻觸發方式為主，但車輛信息的抓拍，仍以地感線圈靈敏些。目前通過視頻檢測方式，一般可檢測的時速極限為２５０ｋｍ／ｈ，當時速大于２５０ｋｍ／ｈ，其檢測的精確性就難以百分之百保證了。 

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