高速公路综合管理平台解决方案

2023年12月8日发(作者：音乐节主题)

高速公路综合管理平台解决方案

高速公路综合管理平台

解

决

方

案

目录

第1章概论 (1)

1.1 背景 (1)

1.2 实施高速公路数字化的意义 (2)

1.3 高速公路监控系统面临的挑战 (3)

第2章系统简介 (5)

2.1 总体框架 (5)

2.2 系统结构 (6)

2.3 系统设计原则和标准 (8)

2.3.1 设计原则 (8)

2.3.2 设计标准 (10)

第3章基础监控单元设计 (12)

3.1 【视频监控类】基础监控单元建设 (13)

3.1.1 收费站视频监控系统建设 (13)

3.1.1.1 收费站监控业务描述 (13)

3.1.1.2 收费站视频监控系统结构 (14)

3.1.1.3 收费站视频监控系统功能 (15)

3.1.1.4 收费站视频监控系统核心设备 (16)

3.1.2 服务区视频监控系统建设 (17)

3.1.2.1 服务区监控场景及业务 (17)

3.1.2.2 服务区视频监控系统结构 (18)

3.1.2.3 服务区视频监控系统功能 (19)

3.1.2.4 服务区视频监控系统核心设备 (20)

3.1.3 沿线视频监控系统建设 (20)

3.1.3.1 沿线视频监控场景 (21)

3.1.3.2 沿线视频监控系统结构 (22)

3.1.3.3 沿线视频监控系统功能 (22)

3.1.3.4 沿线视频监控系统核心设备 (23)3.2 【交通事件类】基础监控单元建设 (24)

3.2.1 交通事件检测点位选择 (25)

3.2.1.1 点位选择 (25)

3.2.1.2 外场架设 (25)

3.2.2 交通事件检测系统结构 (27)

3.2.3 交通事件检测系统信息流向 (27)

3.2.4 交通事件检测系统主要功能 (28)

3.2.4.1 实时监控功能 (28)

3.2.4.2 行人、抛撒物检测 (28)

3.2.4.3 机动车逆行检测 (28)

3.2.4.4 机动车违停检测 (29)

3.2.4.5 交通拥堵检测 (29)

3.2.4.6 隧道烟雾检测 (30)

3.2.4.7 交通数据采集 (30)

3.2.4.8 交通事件报警功能 (30)

3.2.5 交通事件检测系统核心设备 (31)

3.3 【动环监测类】基础监控单元建设 (32)

3.3.1 动环检测类别 (34)

3.3.1.1 交通气象重点关注的几个方面 (34)

3.3.1.2 动环检测的布设要求 (36)

3.3.2 动环检测系统结构 (37)

3.3.3 动环检测系统功能 (37)

3.3.3.1 气象环境条件观测 (37)

3.3.3.2 路面状况观测 (37)

3.3.3.3 实景气象观测 (38)

3.3.4 动环检测系统核心设备 (38)

3.3.4.1 路面检测器 (38)

3.3.4.2 风速、风向传感器 (38)

3.3.4.3 温湿度探头 (39)

3.3.4.4 雨量传感器 (39)

3.3.4.5 能见度检测器 (40)

3.3.4.6 动环检测主机 (40)

3.3.4.7 实景观测摄像机 (41)

3.4 【交通调查类】基础监控单元建设 (41)

3.4.1 交通调查实施标准 (42)3.4.1.1 调查站分类 (42)

3.4.1.2 调查设备分类 (43)

3.4.2 一类交通调查站建设 (44)

3.4.2.1 布设标准 (44)

3.4.2.2 系统结构 (45)

3.4.2.3 主要功能及性能 (46)

3.4.2.4 核心设备 (50)

3.4.3 二类交通调查站建设 (51)

3.4.3.1 布设标准 (51)

3.4.3.2 系统结构 (52)

3.4.3.3 主要功能及性能 (52)

3.4.3.4 核心设备 (53)

3.5 【信息发布类】基础监控单元建设 (54)

3.5.1 点位选择 (54)

3.5.1.1 点位选择 (54)

3.5.1.2 架设分类 (55)

3.5.1.3 设置规则 (57)

3.5.2 系统结构 (57)

3.5.3 系统主要功能 (58)

3.5.4 核心设备 (58)

3.6 【综合监控类】基础监控单元建设 (59)

3.6.1 隧道等级标准 (59)

3.6.2 系统结构 (60)

3.6.3 建设规范 (61)

3.6.3.1 视频监控摄像机 (61)

3.6.3.2 视频车检器 (62)

3.6.3.3 交通事件检测 (62)

3.6.3.4 环境监测 (63)

3.6.3.5 报警 (65)

3.6.3.6 信息联动发布 (65)

3.6.4 核心设备 (66)

3.6.4.1 视频监控摄像机 (66)

3.6.4.2 视频车检器 (67)

3.6.4.3 交通事件检测设备 (68)

3.6.4.4 动环检测主机 (68)3.6.4.5 CO/VI检测仪 (68)

第4章传输及供电系统设计 (69)

4.1 通信传输建议 (69)

4.1.1 网络组成 (69)

4.1.2 骨干传输网 (71)

4.1.3 路段接入网 (71)

4.1.3.1 组成比较 (71)

4.1.3.2 可靠性比较 (72)

4.1.3.3 先进性比较 (72)

4.1.3.4 建议 (73)

4.1.4 组网方式 (73)

4.2 供电 (74)

4.2.1 一般供电 (74)

4.2.2 特殊点位供电 (75)

第5章监控中心及软件平台 (76)

5.1 监控中心整体架构 (77)

5.2 一级监控中心设计 (78)

5.2.1 系统结构 (78)

5.2.2 功能设计 (79)

5.2.2.1 信息采集 (79)

5.2.2.2 数据处理 (79)

5.2.2.3 信息显示 (80)

5.2.2.4 视频图像管理 (80)

5.2.2.5 路网监测、协调管理 (80)

5.2.2.6 公众信息服务 (80)

5.2.2.7 信息共享 (81)

5.2.2.9 数据备份和系统恢复 (81)

5.2.2.10设备管理 (81)

5.2.2.11系统安全 (81)

5.3 二级监控分中心设计 (82)

5.3.1 系统结构 (82)

5.3.2 功能设计 (82)

5.3.2.1 信息采集 (82)

5.3.2.2 数据处理 (82)

5.3.2.3 信息显示及发布 (83)5.3.2.4 视频管理 (83)

5.3.2.5 交通管理与应急处置 (83)

5.3.2.6 系统设备管理功能 (83)

5.3.2.7 系统安全 (83)

5.4 基础监控单元子中心设计 (84)

5.4.1 系统结构 (84)

5.4.2 功能设计 (84)

5.4.2.1 信息采集 (84)

5.4.2.2 信息处理 (85)

5.4.2.3 视频管理 (85)

5.4.2.4 交通管理与应急处置 (85)

5.4.2.6 系统安全 (85)

5.5 中心存储系统 (85)

5.5.1 存储技术对比 (86)

5.5.2 存储方案选择 (89)

5.5.3 存储容量设计 (89)

5.6 解码拼控及显示系统 (91)

5.6.1 解码拼控设备选择 (91)

5.6.2 显示设备选择 (93)

5.7 中心服务器架构系统 (94)

5.7.1.1 平台主要设备、模块 (94)

5.7.1.2 硬件环境及服务器参考配置方案 (97)

5.8 中心平台软件 (101)

5.8.1 控制管理功能 (101)

5.8.1.1 各类监控信息融合 (102)

5.8.1.2 电子地图 (102)

5.8.1.3 综合查询 (102)

5.8.1.4 统计功能 (103)

5.8.1.5 路况信息管理 (103)

5.8.1.6 智能研判 (103)

5.8.1.7 运维管理 (104)

5.8.1.8 本地配置 (105)

5.8.2 配置管理功能 (105)

5.8.2.1 组织资源 (105)

5.8.2.2 用户管理 (106)5.8.2.3 报警管理 (106)

5.8.2.4 录像管理 (106)

5.8.2.5 地图管理 (107)

5.8.2.6 备份管理 (107)

5.8.2.7 任务计划 (108)

5.8.2.8 系统管理 (108)

5.8.3 资源信息获取功能 (108)

5.8.3.1 公告信息 (108)

5.8.3.2 报警信息 (109)

5.8.3.3 日历 (109)

5.8.3.4 异常信息 (109)

5.8.3.5 下载中心 (109)

5.8.3.6 版本信息 (110)

第1章概论

1.1背景

近年来，我国公路建设取得举世瞩目的成绩，以高速公路为骨架、国省干线公路为主体的全国干线公路网快速形成。然而，这

几年我国极端气候、地震、地质灾害频发，公路网的安全运行与抗灾救援保障工作面临日益增长的巨大压力。

当前的高速公路运营管理系统，信息化整体水平还不能适应现代交通运输业发展的需要。一是信息化发展尚未覆盖交通运输现

代化建设全局，信息化与业务管理和服务的融合不足，信息资源开发利用程度不高，信息资源共享水平较低，动态信息采集能

力相对薄弱，尚未在规范业务、流程再造等方面实现深化应用，对行业发展的贡献程度有待提升。

随着交通运输部“十二五”重大信息化工程的启动和国省干线公路升级改造的全面开展，路网运行管理与服务工作将面临大建

设、大发展的新时期。三项“技术要求”（《高速公路监控技术要求》、《高速公路通信技术要求》、《路网运行监测与服务暂

行技术要求》）的同时发布，对指导和规范公路网运行监测与服务系统的建设、运行与管理，保障全国高速公路和重要国省干

线公路以及重要公路设施的稳定运行，加强国家干线公路网运行监测与科学管理，提升国家干线公路网安全性能和服务质量，

提高公路突发事件应急处置能力和

公共服务能力，实现国家干线公路网“可视、可测、可控”的发展目标，以及为人民群众提供安全、畅通、便捷、绿色的公路出

行服务等方面具有重大而深远的意义。

1.2实施高速公路数字化的意义

截止2012年底，我国机动车保有量已达2.4亿辆，公路通车总里程已突破420万公里，其中高速公路已超过9.6万公里。2013年

5月国家发展改革委会同交通运输部编制的《国家公路网规划（2013年-2030年）》披露：至2030年还将新建2.5-3.3万公里高

速公路。

交通基础设施和运输装备规模总量不断扩大，使我国交通运输管理能力面临巨大挑战，利用信息化手段对已形成的资产进行充

分利用和潜力挖掘，提高交通基础设施和运输装备运行效率，保障路网畅通，已经成为迫在眉睫的重要任务。

高速公路与一般公路相比, 具有线型好设计标准高、文通流大、行车速度快等特点。如不采用先进的监控管理措施, 在文通流量

大、气候恶劣的情况下, 极易发生文通事故和文通阻塞。

在高速公路上部署全程的监控系统，可以：

●对交通流和交通运行状况进行实时监视

●对关键点进行气象检测

●对关键路段实施文通实时控制

●及时发现各种异常情况并采取应急措施实施高速公路全程视频监控系统可以改善高峰期间车辆行驶的平均速度、减少交通堵塞程度和车辆延滞时间，同时也能大大减

少文通事故和保证交通安全,节约燃料和减少车辆的磨损, 缩短运输时间，减少污染。

总之，实施高速公路数字化是保证高速公路高速、安全、经济地运营管必不可少的条件。

1.3高速公路监控系统面临的挑战

●信息采集覆盖面不全

传统的高速公路监控系统，往往只注重收费系统相关的视频监控建设，对于沿线的视频监控、交通信息采集、环境信息采集等

系统建设力度较弱。随着交通态势的日益严峻，大众对出行服务的诉求越来越强烈，更全面、更深度的监控系统迫在眉睫。

●人工“监视”越来越难，智能化程度较低

随着高速公路通车里程的快速增长，外场监控类设备也越来越多，部分高速公路采用全程监控甚至视场无缝覆盖的方式有效的

消除了物理监控盲区，但是监控中心的值守人员无法在有限的时间内实时掌控海量的监控场景内的情况，出现逻辑监控盲区。

“智能化”监控点位的建设比例需进一步加大。

●原系统兼容性低，以网络高清为代表的新产品难以应用

高速公路监控系统通过近10多年的建设，多数已基本建成了以

模拟视频矩阵、数字非压缩光矩阵平台及H.264标清视频编解码器为核心的监控体系。但随着以高清视频网络摄像机、高清视

频网络录像机为代表的高清晰度视频监控设备的规模化应用，原有的视频监控系统改造、兼容网络监控迫在眉睫。同时，如何

基于不同生产厂商的数字化高清视频监控设备，在统一的平台下建立新的同时兼容数字高清、标清视频监控设备的联网管理系

统也是一个迫切要解决的问题。

●信息孤岛现象严重，联网程度较低

由于高速公路监控系统所包含的内容（收费监控、气象监测、全程监控、交通事件、信息发布等），往往是分阶段建设，所以

形成了各个子系统“各自为政”的现象，没有实现集中监控、系统协同作战程度较低。

另外，部分省域内的高速公路由于投资主体的差异，各个路段的建设模式、软件平台不尽相同。造成了监控系统没有联网、区

域协同性较低。

●面向公众的出行服务程度不高

伴随着全国高速公路的建设热潮，监控系统作为机电建设中不可或缺的一部分，在高速公路运营管理中也发挥着越来越大的作

用。但是，如何更好的利用这些监控资源为公众提供便捷、优质的增值服务，最大限度的发挥它的价值，这方面还有所欠缺。

第2章系统简介

针对高速公路监控系统的上述现状和问题，本文设计了一套【高速公路综合监控系统】。

2.1总体框架

【高速公路综合监控系统】系统架构如图所示：

【高速公路综合监控系统】从监控内容上，包含了视频图像监控、交通事件检测、气象环境监测、交通调查等内容。

从业务应用上，以综合监控平台为依托，实现了实时路况监测

与记录、交通流量控制、交通态势评估、交通信息发布四大业务应用。

其中：

实时路况监测与记录包含：道路实时流量的监测、道路气象环境的监测以及道路异常事件和报警；

交通流量控制包含：入口控制、互通立交的分流控制、特殊天气/施工保养的分道控制等；

交通态势评估包含：流量态势和预测、道路养护分析、节假日/重大事件的预案管理等；

交通信息发布主要指面向公众服务的：基础信息服务、路况信息服务、路径信息服务、安全驾驶提醒等。

2.2系统结构

【高速公路综合监控系统】由高速公路省级监控中心、路段监控分中心、基础监控单元三级管理架构构成。

以[路段监控分中心]为主要监控组织，收费站、隧道管理站、桥梁管理站辅助监控。

高速公路省级监控中心建议设置在高速公路管路局或相应的职能部门。此中心除负责省域内的高速公路监控外，还实现与上级

单位（部或省级路网监控中心）、其他部门（如高速交警指挥中心）的互联互通。

路段监控分中心应根据路段建设情况、投资主体、运营管理模式，结合路段实际道路交通特点和长度设置。

基础监控单元包括隧道管理站(无人值守隧道管理站和有人值守隧道管理站)、桥梁管理站、部分收费站、其他监控外场设施

等。

系统拓补图如图所示：

大型收费站、且管理资源配备齐全的，可考虑设置收费站监控中心（即收费站A型）；一般收费站设置无人值守的机房（即收

费站B型），站长室通过平台客户端实时监控本站视频。同一条道路，建议采用同一种监控模式。

隧道、桥梁，根据长度、等级设置相应的管理站。

2.3系统设计原则和标准

2.3.1设计原则

以保安全、促畅通为出发点，紧紧围绕高速公路运营管理业务与出行服务业务，并在秉持下述原则的基础上，进行系统设计。

●先进性

系统的设计应该具有技术先进性，所采用的理念、技术应当是业内领先的，并能代表未来的发展方向。

●稳定性

监控系统是一个系统牵涉面多、运行环境恶劣、不间断使用的复杂系统。系统设计时要统筹考虑所用设备和控制系统，符合当

前技术和运营管理部门的工作发展方向，同时系统选用成熟的技术，减少系统的技术风险。

●集成化

一方面系统高度集成可以有效减少系统故障点；另一方面系统集成可以有效实现信息共享。以适应高速公路视频监控系统的业

务发展要求。

●可拓展性

不同客户的诉求是不同的，这就要求我们的核心架构具有足够的灵活性，具有良好的分层、模块化设计。针对不同的应用场景

可以实现灵活、快速的定制，及时响应客户需求。

系统应采用灵活、开放的模块化设计，赋予结构上极大的灵活性，为系统扩展、升级及可预见的管理模式的改变留有余地。

●易用性与易维护性

系统从实战出发，围绕当前运营管理部门的核心诉求进行设计，采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体化操作设计，在出现

系统