京秦高速公路全程视频监控工程实施经验.

摘要：本文以京秦高速公路全程视频监控工程为例，以三个方面总结了工程实施情况及工程经验与不足，以供业内人士参考交流。

京秦高速公路是北京至沈阳高速公路在河北省境内的一段，起点于天津宝坻，终止于河北山海关，主线全长约1 99km，北戴河支线长约10．8km，主线为双向六车道高速公路，支线为双向四车道高速公路。

京秦高速公路自开通以来，随着沿线社会经济的飞速发展，交通流量也迅速增长，道路使用者对交通安全及舒适性的需求也同步增长。而随着京秦高速公路运营管理理念的逐步升华和运营管理水平的逐步提高，高速公路运营管理者也迫切需要实时了解和掌握高速公路的运行状态，以便更好地进行交通管理及决策。通过对国内外高速公路的实践经验总结，视频监控是延伸管理人员视野的有力工具，可以实时、直观地再现道路现场的实况，监控中心的监控管理人员足不出户就可实时了解高速公路沿线的道路条件和交通运行状况、气象状况以及交通异常事件现场的真实情况。监控管理员通过视频监控了解到路段的所有运行细节，实现对道路异常事件的性质的准确判断，并根据不同的运行状态做出正确的事件控制决策，采取适当的交通控制措施，实现最大限度地保障行车安全和交通畅通。视频监控对事故现场录像，并叠加时间、地点等附加信息，以备存档和事后分析。因此全程视频监控成为高速公路运营管理者重要的监控手段。

京秦高速公路管理处决定选取北戴河互通至秦皇岛西互通路段(约1 5km)和北戴河支线(1 O 8k m)作为京秦高速公路全程视频监控改造试点，并于2006年6月开始工程具体实施。在整个工程实施及投入运行期间，我们从中获取了一些经验，特撰写本文，以供大家参考交流。

视频传输采用节点式传输方案

京秦高速公路原有视频监控系统包括：外场设备、传输设备、监控中心设备等。外场设备主要是摄像机；传输部分包括视频电缆、光端机、光缆、控制电缆；监控中心设备包括视频控制矩阵、长时间录像机、监视器。其中．道路沿线共设置16台摄像机，摄像机的视频信号经光缆长距离传输到监控中心，实现对路段的实时监视。唐山分中心通过通信系统提供的2个G．703接口将2路ccTV视频信号传送到秦皇岛监控中心。秦皇岛段6个收费站6路广场摄像机信号，经光缆长距离传输到秦皇岛监控中心后，也接入CCTV系统的矩阵控制器，显示在21\"彩色监视器上。

上述共计24路监控图像是采用点对点视频传输方案，即每台摄像机通过1对单路视频加反向数据复用光端机及1芯单模光纤，将摄像机图像直接传输到监控中心，每台摄像机占用1芯光纤。此方案比较简单，而且较为可靠，每个传输设备故障不会影响其他的视频传输，但这种方案需要占用很多干线光纤资源，并且当距离过远(超过1 00km)，点对点光端机光纤衰耗过大，需要加中继传输。在通信系统光纤资源丰富并且传输少数视频图像时可以考虑采用这种

方案。如果按照每2km设置1对摄像机的标准，京秦高速公路全路实施全程视频监控工程至少需要设置1 OO台摄像机，100路视频图像需要1 OO根光纤，这显然是不现实的。

在京秦高速公路全程视频监控一期工程中，其实施路段沿线按2km2台摄像机的间距设置枪式遥控摄像机(这2台摄像机共用基础和立柱)，共设置28台，能做到在晴好天气条件下监视北戴河至秦西段和北戴河支线范围的任何路段，无监视盲点。

根据沿线遥控录像机的布设，并结合目前高速公路视频传输技术应用的实际情况和本路沿线的摄像机较为分散的特点，采用了节点式传输方案，采用数字非压缩技术和时分复用技术，在1芯光纤上同时传输1 O路视频信号和多路数据、音频及开关信号。

此方案由于多个节点共用1芯光纤，极大地节约了光纤资源，比点对点传输系统大大节省了光纤芯数；同时其单个节点故障也不会影响到其他的节点传输，其系统构成也较为简单，并且在以后增加图像时不需再另敷设光缆，可扩展性好。这一特点为京秦高速公路全线实施全程视频监控工程提供了可操作性。

监控中心增加交通事件自动检测系统

原有监控中心的功能只能通过监视器实时、直观地再现很少部分道路和收费站广场的实况，监控人员通过对监视器图像的人工监视，发现异常情况人工报警，提出事件处理和实施救援的建议措施，完全属于事后决策。这种监控方式对突发性较强的交通异常事件无法预测，很容易造成二次事故，如大规模的追尾等。其秦皇岛监控中心系统图如图一所示。

为了提高高速公路的服务水平，尽可能地避免更大的生命财产损失，及时准确地检测出交通异常事件，提高系统的响应速度，为突发事件处理和紧急救援赢得宝贵的时间，全程视频监控工程引入了交通事件自动检测系统。在秦皇岛监控中心设置视频事件处理器，通过道路沿线的摄像机图像进行分析，根据图像处理算法产生事件告警。该算法软件对图像对比度和色彩饱和度的要求不高，可以适用于白天、夜晚、雨、雪、雾等天气，能对高速公路上发生的各种交通事件进行检测，并且伴有声光告警信号提示监控值班员。其秦皇岛监控中心改造系统图如图二所示。

改造后监控中心控制软件上能够给出交通异常事件告警，监控人员能根据事件告警，向京秦高速公路管理处路政巡逻人员提供突发事件处理和紧急救援建议，或者根据道路监控图像，利用热线咨询电话为路上的司乘人员提供最新、准确的路况信息。但是，目前高速公路监控管理中心还没有和其他职能单位如：高速交警部门、气象预报部门，实现信息资源共享，没有真正做到社会联动。而且在交通信息发布及控制方面，原机电工程中高速公路信息发布的核心媒介——可变情报板与可变限速标志数量相对不足、布局不合理，使得管理功能存在相对滞后，功能也是乏善可陈。即使高速公路监控中心得到事件告

警，也不能做到及时发布信息，不能起到事专控制的作用。

如何使得信息发布在时间、地点、内容、形式上更加人性化，根据不同季节、时段的特点，选择显示有针对性的提示信息，提高信息的接受程度，充分发挥其预防事故、缓解拥堵的初哀，是我们今后必须面临的课题。因此我们需要进一步完善高速公路信息发布系统的建设，为广大的司乘人员提供准确、及时、高效的信息强务，以期达到我们为交通安全护航、为文明服务添彩的初

衷。

供配电系统采用低压电力电缆供电方式

全程视频监控一期工程的外场设备，其供电采用低压电力电缆供电方式。增加的遥控摄像机的供电线路引自附近收费站区、服务区和原来设置在外场设备附近的变压器。电力电缆采用VVzz型电缆，直埋于路侧。供电电缆横穿主线道路、沿线桥涵时，有钢管保护。过沿线桥涵时，保护钢管每隔30 35m设

1处电缆接线盒。

这种传统电缆供配电方式简单，如果某一条供电线路的某部分出现故障，那么该条供电线路上的所有遥控摄像机都将无法工作。综合考察对比各种供电方案，在有条件的地方使用太阳能蓄电池供电方式是一个可以克服传统电

缆供电费用高、容易被盗等缺点的有效供电方式。

高速公路监控系统建设是一项复杂的系统工程。实施高速公路全程视频监控工程的目的，是充分利用现有机电设备，结合当前先进技术，使高速公路管理者能够及时掌握高速公路交通动态和道路状况，对交通实施有效调度指挥，为使用者提供安全、舒适、快捷、经济的交通服务，为社会和经济发展做

出贡献。