张文超

摘 要：高速公路监控系统建设是现代高速公路建设的重要一环，高速公路监控系统指的是通过监事和控制确保高速公路上车辆安全形式的一整套系统，主要包括监视系统和控制系统两大子系统，控制系统又包含分析系统和反馈系统。就目前的发展情况而言，中国高速公路监控系统虽然已初步具备了高速公路监控系统的基本模型，但是仍具有局限性，主要表现为监控的局部性、监控的模糊性、监控的局部性和道路监控系统的机械反应性。由此，必须要加强高速公路监控系统一体性建设，加强大数据与监控系统的融合，最终提升高速公路的利用率，降低高速公路事故发生的可能性。

关键词：高速公路监控系统；应用；发展

中图分类号：U495.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）05-0112-02

随着现代社会的高速发展，高速公路的建设的规模不断扩大，建设水平也同时不断提升。然而，在高速公路建设不断提速的同时，高速公路行车安全问题也逐渐进入了人们的视野，车辆不规范行驶、车辆碰撞等安全交通事故，近年来呈多发趋势。由此，如何更好的对高速公路车辆和道路行驶状况进行监控，如何在监控的同时利用大数据系统对车辆进行分析，并对违规车辆进行反馈成为了现在诸多交通建设问题中必需要解决的一项。

1 高速公路监控系统的内涵

高速公路监控系统指的是通过监事和控制确保高速公路上车辆安全形式的一整套系统。具体而言，它包括监视和控制两套系统。所谓监视系统，主要是一个信息的采集收集系统，包括对高速公路上形式车辆的录像、对每一辆车行车速度的记录和对某一段公路行车流量的记录等，监视系统的要求是能够准确及时的向监控中心进行反馈。

所谓控制系统指通过对监视系统反馈的数据进行分析和决策，从而到达对高速公路交通情况进行有效控制的目的。控制系统包含两个子系统，一是分析系统，分析系统包括由交通规则、事故分析原则和行车流量分析原则等构成的一系列分析指令，通过将监视系统的数据信息输入指令，就能够快速得出某段公路的预计行车流量、事故发生的可能性以及提前预防事故的方法。二是反馈系统，反馈系统连接着道路信息和监控中心、驾驶员三者，通过反馈系统，分析系统所得出的结论能够迅速抵达监控中心，并由监控中心向驾驶员传达。由此，高速公路监控系统就构成了道路信息-监控中心-驾驶员三者的有效循环，能够有效的防止高速公路道路事故的发生。

具体而言，如果我们把道路监控系统看作一个车辆信息的收集、处理和反馈的系统，它包含了以下几个信息处理步骤：

一是信息收集，这一部分由监视系统完成，主要收集的数据包括道路交通流量、各段道路天气量、道路整体的事故量和每辆行车的行车系数等。所收集的信息种类包括图象信息、视频信息和数字信息等。

二是信息处理，这一部分由控制系统完成，主要通过预先规定的原则对信息进行判断，信息处理主要包括对信息的分类，对信息的比较、对信息的关联和对信息的分析，其最终结果是给出对道路交通事故防范和对道路交通建设的合理建议，例如，通过对某一路段道路拥挤情况、天气好坏情况和车速快慢情况得出该路段发生事故的可能性比例，当比例高于监控中心设定的系数时，则提前向监控中心发布预警。

三是反馈控制，这一部分也由控制系统完成。首先是将道路预警情况、事故发生情况、道路分析意见等向监控中心及时反馈，同时，同步将交通违规情况、道路好坏情况向路上驾驶员及时反馈。信息的反馈和控制要格外注意信息发布的及时性，因为，如果监控中心和驾驶员较早收到了信息就很可能会有效避免一场事故的发生，信息发布的及时性能够大大降低和控制道路事故发生率。此外，信息的反馈和控制也要注重信息的建设性，道路系统不是简单的信息传播器，而且也要能够通过信息的分析给监控中心对未来道路建设以合理的意见建议。

综上所述，筆者认为，高速公路监控系统首先指通过监事和控制确保高速公路上车辆安全形式的一整套系统，主要包括监视系统和控制系统两大子系统，控制系统又包含分析系统和反馈系统。高速公路监控系统通过信息收集、信息处理和反馈控制三大步骤完成了道路信息、监控中心和驾驶员的有效结合，从而极大程度上控制了道路交通事故的发生。

2 高速公路监控系统的应用现状

随着我国高速公路的建设的高速发展，我国的高速公路监控系统建设已经取得了长足的进步。就目前的发展情况而论，高速公路监控系统我国的高速公路监控系统主要包含以下四个部分：

一是视频采集系统，由分布在道路上的摄像机组成，摄像机连接有云台装置。同时，在低像素摄像机的基础上海配备了高性能数码相机，以完成路况实时图像、视频信息的传送。二是云台控制系统，主要由云台和控制器两者组成。监控中心可以利用云台镜头的遥控摄像机实现对观测点图像进行缩放处理和改变观测位置。三是信号传送系统，通过电源、视频和控制信号的线路，实现对高速公路沿线交通状况、收费站、收费车道等附属设施的数据监控和图像监控。四是视频处理系统，主要由处理器组成。处理器通过信号传送系统传输来的信号进行分析和处理。通过这四个组成部分，我国高速公路监控系统初步实现了对公路的监视与控制。

然而，由于资金投入有限，我国告诉公路监控系统发展还很不完善，呈现出以下特点：

一是监控的局部性。所谓局部性的监控指采取光端机和视频矩阵组合的方式对道路进行监控，此外，多对部分交通事故高发或多发地段的道路进行监控，对交通事故不多发的地段则少监控或者不监控。这种情况的出现一方面式由于政府资金的短缺，另一方面也来源于我国高速公路道路的复杂性，在一些道路条件比较复杂的地段，由于技术水平的限制很难实现道路交通的有效监控。

二是监控的模糊性。所谓模糊性的监控与精准式的监控相反，主要表现为监控画面的模糊性、监控数据的浮动性等。出现模糊性监控的主要原因在于，我国地域辽阔，信息的较长传输距离会严重影响信息自身的完整性，从而使得信息最终呈现的画面和数据具有模糊性和浮动性。此外，随着社会经济的告诉发展，人们对信息的准确性和清晰性要求要越来越高，传统的道路信息监控系统显然已无法满足人们的精细化需求。

三是监控系统的局部性。随着高速公路道路建设的告诉发展，我国高速公路道路系统已基本搭建完成，形成了一条贯穿东西南北的道路网。与此相应，道路监控系统也应该是一个贯穿各个地域监控系统的整体，每一段高速公路系统都不是封闭的，而应该是整体道路的重要组成部分。但是，我国的告诉公路道路系统之间却未形成相互联系的网络系统，而是相互割裂的的局部系统，系统与系统间不能相互兼容，有的系统可以传输图像，有的系统则只能传输数据。

四是道路监控系统的机械反应性。现代化的道路监控系统应该包括了对信息的处理和反馈，而不只是对信息的机械的反应。就目前我国的交通系统来看，主要还局限在对数据信息的机械传输，系统自身的设计还比较简单，没有引入人工智能的成分，因此不能给监控中心具有建设性的建议，与当代社会提出的智慧交通的理念要求还存在较大差距。

综上所述，笔者认为中国高速公路监控系统虽然已初步具备了高速公路监控系统的基本模型，但是仍具有局限性，主要表现为监控的局部性、监控的模糊性、监控的局部性和道路监控系统的机械反应性。

3 高速公路监控系统的发展

2018年我国对高速公路建设的投资，其中道路建设的投资占总比例为70%，用于公路监控系统的建设则占据了25%。相比于从前对于监控系统投入少。不投入的情况而言有了不小的改观。可以好不夸张的说，高速公路监控系统的发展将迎来一个高峰，对监控系统的维修、改造和升级的费用必然会不断增加。由此，如何把费用用在刀刃上，如何通过研发费用的增加改善高速公路监控系统，便成为了一个必然要解决的问题。就目前而言，我国高速公路系统需要向以下几个方向发展：

一是加强道路控制系统的建设。在上文中我们把公路监控系统划分为监视系统和控制系统，我国高速公路监视系统虽然信号传输不精确、不清晰的缺点，但是已基本符合国际标准，与之相比，我国的道路控制系统还处在摸索阶段，如何通过道路控制系统的建设有效方法交通事故的发生成了我们必须要解决的问题。例如，我们可以利用工业标准服务器，将公路上的各类信息储存在云系统中，并通过网格式计算和分布式处理对信息进行高效分析，帮助行车合理的选择车辆路线，由此提升整个告诉公路的安全系数和同性能力。

二是加强高速公路监控系统一体性建设。就目前的公路监控系统来看，高速公路监控系统还是一个割裂于其他系统的封闭系统，并不能实现与周遭事物的有效沟通。如此一来，监控系统就不能通過通盘考虑所有因素，有效预防交通事故的发生。由此就必须将拓展高速公路监控系统的开放性。例如，通过物联网技术将车辆、驾驶员、天气、行车环境融为一体，构成行车域，并通过计算机技术、网络云及时、人工智能技术等打造一个物与物相互连接的整体系统，从而实现高速公路的高校运营，提升车辆行驶信息的准确性。

三是加强大数据与监控系统的融合。高速公路监控系统所形成的数据具有数据多、数据量大、数据类型丰富的特点，因此传统技术已经无法对这些数据进行有效挖掘，必须要发挥大数据技术在处理数据和挖掘数据方面的优势，形成面向大数据分布式存储与数据管理框架，实现视频系统与大数据的有效结合，形成立体化的数据结果的呈现，从而为监控中心提供更加有效的决策。

综上所述，笔者认为，要想使中国的告诉公路监控系统得到有效发展，就必须要加强道路控制系统的建设，要加强高速公路监控系统一体性建设，要加强大数据与监控系统的融合，最终形成道路、行车、天气、周围环境、监控中心的有效结合，最终提升高速公路的利用率，降低高速公路事故发生的可能性。

参考文献

[1] 赵祥模.高速公路监控系统理论及应用[M].电子工业出版社，2003.

[2] 林慧丹，高更君，陈晓斌物流运输管理[M].上海财经大学出版社，2008.

[3] 张飞舟，范耀祖.交通控制工程[M].中国铁道出版社，2005.