数字化转型 | 河北高速数字化转型升级中的路网运行监测预警系统介绍

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一、监测设施数字化升级

结合《全国高速公路视频监测优化提升实施方案》的要求，完成存量视频接入并逐步对现有老旧设施进行升级换代，提升视频监测设备在线率和监测视频的数字化、高清化和有效化水平。

道路主线全程监控摄像机数字化升级，利用原摄像机立柱进行安装，平均间距不大于1对/公里，原布设间距较大区段进行加密布设。

重点区段各监控点增加布设球型摄像机，照射正下方，减少盲区。升级摄像机需要具备夜视功能，加强路段夜间感知能力及事件监测能力。

新增摄像机纳入现有路段视频存储设备进行存储，对沿线各收费站不满足使用的存储设备进行扩容升级，以满足视频存储要求。

二、AI智能分析预警系统建设

建设AI智能分析预警系统。

系统主要由视频监控系统、网络传输系统和后台分析系统等部分组成。视频监控利用前端已升级的监控摄像机获取视频及图像数据，数据通过网络传输系统传输至路段中心，通过部署在路段中心的视频分析平台对视频和图像进行提取分析，获取交通量和交通事件数据，结合路段平台功能实现流量检测、车型识别、占道监测、车辆轨迹的刻画、事件的早期预警和趋势预测等功能。

在路段中心建设视频事件检测服务器，部署视频分析平台，并存储事件过程视频，按照河北省高速公路视频联网监测工程总体要求，AI智能分析预警系统功能应适应省级视频云平台视频分析算例、模型在线升级等要求，确保分析结果和功能与省级视频云平台保持一致。

本系统应能够支持交通事件检测，包括违章变道、逆行检测、停车检测、行人检测、拥堵检测、压黄线、欠速检测、超速检测、抛洒物检测、火焰检测、烟雾检测等异常行为分析;支持交通参数采集，包括车流量、平均车速、车头时距、车头间距、时间占有率、空间占有率、排队长度等。

同时进行基于网络流理论的高速公路智慧扩容技术研究和基于“节点通道核心层-联动层”一体联动的路网精准感知与智能管控技术应用研究。

三、多源感知体系建设

3.1 交通运行状态智慧感知

综合利用智慧感知设备、全程监控摄像机、高清卡口车牌识别单元等实现对沿线路段内车辆的全程定位、轨迹跟踪、事件分析以及交通流状态的评估。

智慧感知设备点位平均1公里设置1处。

智慧感知系统提供具有远距离大范围探测能力和交通态势感知能力，可在检测区域覆盖的范围内内沿途追踪每一个车辆单个车辆，并在数据库中存储或GIS地图中存储和实时显示其位置、方向、及时车速、车型、ID号码，经纬度、方向角等信息，并可根据车辆沿途点位信息快速定位车辆行驶路径。

异常事件检测功能：对高速公路上行驶的车辆、行人、动物、抛洒物体进行实时跟踪定位检测并及判断其运动状态和位置信息。

系统具有远距离大范围探测能力和交通态势感知能力和极低的误报率。

系统自身具有交通异常事件检测分析功能，检测事件类型包括:车辆停驶、交通事故、车辆拥堵、车辆排队、车辆逆行、车辆慢行、抛洒物、行人以及特定区域的非法入侵等等重要事件，对异常事件几秒钟就可以形成报警予以提示，当系统检测到异常事件是系统会驱动雷达临近的摄像机对异常车辆、行人或事故现场进行持续自动跟踪定位查看，极大的减少了监控人员的劳动强度。

交通数据采集功能：全方位跟踪检测雷达系统通过对每一个跟踪目标实时分析可以获取交通数据，数据类型包括:车辆流量、平均车辆速度、单车即时速度、车辆分型等。

同时可追踪目标精准信息，包括:即时速度、运动方向、经纬度、所在车道、目标尺寸、ID编号、方向角等重要信息。

融合联动功能：智慧感知设备检测到异常交通事件支持视频管理平台触发视频录像。

对于智慧感知设备检测范围内的任何一个目标，支持启动一个或一组关联摄像机，对被跟踪的目标进行监视查看直到该目标离开检测区域为止。

3.2 车辆特征识别

在进出互通匝道、路段主线等位置布设车辆特征识别设备，一般路段在现有门架可变信息标志位置进行设置。

通过车辆特征识别设备采集每一个车辆目标的即时速度信息、经纬度信息、航向角信息、目标物体的尺寸信息、类型信息(大型车、中型车、小型车、行人)、运动方向信息、所在车道信息、唯一检索ID编号信息、车牌信息、车辆颜色信息、车辆品牌信息、车型信息等。

系统具备车牌抓拍、特征车辆追踪等功能，对当前经过车辆特征提取，结合智慧感知设备实时探测情况，将车牌信息与其信息进行叠加，实现车辆唯一特征实时管控，并在中心大屏直观显示车辆所有信息，真正达到虚实结合，完美呈现道路外场交通情况。

融合功能：与智慧感知设备、道路监控摄像机实现多数据融合后，可以实现对可疑车辆，“黑名单车辆”、“白名单车辆”、“两客一危车辆”的跟踪监视作用。

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