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摘要：高速公路通信监控系统是现代高速公路的有效管理手段，肩负着管理调度高速公路的重任，在提高高速公路安全性和运行效率方面具有重要作用。现详细分析国内外高速公路通信监控系统的发展现状，介绍高速公路通信监控系统组成，论述高速公路引入通信监控系统的重要性，最后提出了未来高速公路通信监控系统的发展方向。
关键词：高速公路；通信监控系统；发展现状；展望
引言
与普通公路相比，高速公路具有通行车流量大、通行车速快、远途车辆为主、危险品车多等特点，这就对高速公路的路况通行能力和服务质量提出了极为严格的要求。在我国高速公路里程数不断刷新的大背景下，实现高速公路沿线路况的全线通信监控，对推进高速公路的安全运营和智能化发展具有显著意义。
1通信监控系统的发展现状
1.1国外高速公路通信监控系统发展现状
美国、日本、德国等发达国家对高速公路通信监控系统的研究进行得较早，发展至今已经形成了较为完善的技术，处于世界领先水平。
1.1.1美国高速公路通信监控系统
随着高速公路的大范围建设，1960年后，美国开始在纽约、洛杉矶、休斯顿等大城市的高速公路上设置通信监控系统。以跨越哈德逊河底，连接威活肯与纽约市曼哈顿中城的LincolnTunnel为例，在全长为25000m的隧道中，每一条车道上均设置有6部光电检测器、9只环式检测器和9部高清摄像机。整条隧道利用4台计算机处理由巡逻车传送回控制中心的各類交通数据。
1.1.2德国高速公路通信监控系统
1932年，德国修建了国内首条高速公路（波恩—科隆高速公路）。德国的高速公路通信监控系统主要包括专用通信网络、紧急电话系统、信息采集系统、信息显示和发布系统及监控管理中心。其中，交通主管部门负责建设并进行专用通信网络和紧急电话系统的管理；在统一的标准下，高速公路上的通信监控设施直接连接总中心，以进行统一管理协调；州政府交通管理部门负责高速公路沿线的交通信息采集、处理、分析和发布，并对相关设施负有首要的建设、管理和维护责任。通过权责分明的管理模式与信息高度共享的优势，德国高速公路形成了安全、高效、舒适的运营特点，为经济的腾飞和发展提供了基础保障。
1.2我国高速公路通信监控系统发展现状
随着我国城市化进程的不断加快，高速公路网络得到了快速发展。为及时获取高速公路沿线的准确信息，实现高速公路的现代化管理，我国的高速公路也展开了通信监控系统的建设工作。
由于我国区域经济发展不平衡，地理环境复杂，监控网络布设密度相对较低，因此，与发达国家相比，我国的高速公路通信监控系统发展空间巨大，仍有待于进一步完善。
2通信监控系统组成
高速公路通信监控系统主要由数据采集、闭路监视、信息显示和中心集控4个系统组成。整个通信监控系统可以实现对高速公路沿线信息的适时采集和对各项交通信息数据的记录显示，实时发布交通管制信息，以达到对道路系统内的交通状况适时调控的目的。高速公路通信监控系统又可分为视频采集部分、云台控制部分、信号传输部分和视频处理部分等。
（1）视频采集系统主要由分布在高速公路各个观测点上的摄像机组成，摄像机连接有云台装置。高速公路沿线设置的高性能数码摄像机可以完成路况实时视频图像信号的采集，并通过云台装置实现对高速公路沿线区域的视频监控。
（2）云台控制系统主要由云台和控制器组成。监控中心利用云台镜头可以遥控摄像机实现对观测点缩放图像的处理和观测位置的改变。
（3）信号传输系统主要由电源、视频和控制信号的线路组成，能完成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。
（4）视频处理系统主要由处理器组成。视频处理器与监测视频相连接，从而实现对高速公路图像的分析处理，最终在监视器中进行视频显示。高速公路信息监控系统的硬件组成还包括交换机、监控单元、主干网和远程终端。另外，整个通信监控系统还应含有收费监控网与图像数据监控网。其中，收费监控网由图像输入装置、语音输入装置、通信监控单元和音频视频接入设备构成；图像数据监控网由图像输入装置、外场设备和宽带分布式网络单元构成，而宽带分布式网络单元由计算机、通信控制板、矩阵切换电路、图像编解码板和接口模块板构成。
3通信监控系统的重要性
在我国加入世界贸易组织后，高速公路建设迈入了快速增长期，里程数不断增加，在带动沿线城市的经济发展中发挥了重要作用。不可否认的是，飞速发展的高速公路网络也带来了交通事故频繁发生的弊端。这是由于，一方面高速公路的现代化发展使得其承载的行车数量不断增加，车辆行驶速度逐渐提高，极容易导致交通事故的发生。另外，驾校培训质量高低不等，驾驶员素质参差不齐，也导致了越发频繁的交通事故。高速公路通信监控系统的使用可以实现对沿线道路的全天候、全方位监控，通过对沿线路况和行驶车辆的适时监控，保证高速公路的高效便捷通行，同时也可以在一定程度上降低交通事故的发生比例。高速公路通信监控系统的实时监控还具有高效性特点，在降低人力成本方面也有显著优势。因此，在现代高速公路建设中引入通信监控系统具有重要意义。
4通信监控系统的发展趋势
4.1云计算服务于通信监控系统
利用海量工业标准服务器，将高速公路交通状况、天气信息、车流量数据等存储在云系统的存储和应用服务中心，利用云计算的分布式处理、并行式处理及网格计算可以实现庞大信息的高速处理分析，并可随时更新，从而有助于合理选择行车路线，进一步提升高速公路的行车安全通行能力[5]。未来的高速公路将能把通行车辆的所有数据存储在接入互联网的计算机上，在云计算的作用下，省去了服务器的运算过程，用户直接访问云端便可时刻了解到高速公路上的实时路况信息，从而极大地降低了交通拥堵风险。
4.2物联网服务于通信监控系统
物联网即物与物通过互联网相互连接，是新一代信息技术的主要组分。当前，物联网技术已经应用在了高速公路视频识别和ETC车道建设等诸多方面。未来，通过物联网技术可以将人、路、车、周边环境连接为一体，并利用信息技术、通信技术、电子控制技术和计算机技术等形成有序运行的整体系统。物联网技术的应用可实现高速公路的高效率运营，并为通行车辆提供准确的出行信息，从而最大程度地保障了交通安全。
5结语
通信监控系统建设对于现代高速公路的高效、安全、舒适运营具有重要的作用。我国的高速公路通信监控系统建设才刚刚起步，其建设涉及实际应用的方方面面，需要研究人员的进一步研究探索，更离不开社会各届的共同支持。通过展开与发达国家的交流合作，可以借鉴学习其在高速公路通信监控建设上的先进经验，从而促进该项技术的不断进步。同时，还要时刻考虑到我国的经济发展水平、区域发展差异和道路运行状况等因素，进行全面分析，最终发展出适于我国国情的先进高速公路通信监控系统。
参考文献：
[1]冯航英.高速公路智能监控通信技术研究[J].中国高新技术企业，2013（1）：15-17.
[2]佘刚.高速公路监控通信系统管理与发展[J].河南科技，2012（24）：112.
[3]孙会仁.高速公路全程监控的重要性及相关系统的应用[J].交通建设与管理，2014（14）：250-252.
关键词：高速公路；通信监控系统；发展现状；展望
引言
与普通公路相比，高速公路具有通行车流量大、通行车速快、远途车辆为主、危险品车多等特点，这就对高速公路的路况通行能力和服务质量提出了极为严格的要求。在我国高速公路里程数不断刷新的大背景下，实现高速公路沿线路况的全线通信监控，对推进高速公路的安全运营和智能化发展具有显著意义。
1通信监控系统的发展现状
1.1国外高速公路通信监控系统发展现状
美国、日本、德国等发达国家对高速公路通信监控系统的研究进行得较早，发展至今已经形成了较为完善的技术，处于世界领先水平。
1.1.1美国高速公路通信监控系统
随着高速公路的大范围建设，1960年后，美国开始在纽约、洛杉矶、休斯顿等大城市的高速公路上设置通信监控系统。以跨越哈德逊河底，连接威活肯与纽约市曼哈顿中城的LincolnTunnel为例，在全长为25000m的隧道中，每一条车道上均设置有6部光电检测器、9只环式检测器和9部高清摄像机。整条隧道利用4台计算机处理由巡逻车传送回控制中心的各類交通数据。
1.1.2德国高速公路通信监控系统
1932年，德国修建了国内首条高速公路（波恩—科隆高速公路）。德国的高速公路通信监控系统主要包括专用通信网络、紧急电话系统、信息采集系统、信息显示和发布系统及监控管理中心。其中，交通主管部门负责建设并进行专用通信网络和紧急电话系统的管理；在统一的标准下，高速公路上的通信监控设施直接连接总中心，以进行统一管理协调；州政府交通管理部门负责高速公路沿线的交通信息采集、处理、分析和发布，并对相关设施负有首要的建设、管理和维护责任。通过权责分明的管理模式与信息高度共享的优势，德国高速公路形成了安全、高效、舒适的运营特点，为经济的腾飞和发展提供了基础保障。
1.2我国高速公路通信监控系统发展现状
随着我国城市化进程的不断加快，高速公路网络得到了快速发展。为及时获取高速公路沿线的准确信息，实现高速公路的现代化管理，我国的高速公路也展开了通信监控系统的建设工作。
由于我国区域经济发展不平衡，地理环境复杂，监控网络布设密度相对较低，因此，与发达国家相比，我国的高速公路通信监控系统发展空间巨大，仍有待于进一步完善。
2通信监控系统组成
高速公路通信监控系统主要由数据采集、闭路监视、信息显示和中心集控4个系统组成。整个通信监控系统可以实现对高速公路沿线信息的适时采集和对各项交通信息数据的记录显示，实时发布交通管制信息，以达到对道路系统内的交通状况适时调控的目的。高速公路通信监控系统又可分为视频采集部分、云台控制部分、信号传输部分和视频处理部分等。
（1）视频采集系统主要由分布在高速公路各个观测点上的摄像机组成，摄像机连接有云台装置。高速公路沿线设置的高性能数码摄像机可以完成路况实时视频图像信号的采集，并通过云台装置实现对高速公路沿线区域的视频监控。
（2）云台控制系统主要由云台和控制器组成。监控中心利用云台镜头可以遥控摄像机实现对观测点缩放图像的处理和观测位置的改变。
（3）信号传输系统主要由电源、视频和控制信号的线路组成，能完成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。
（4）视频处理系统主要由处理器组成。视频处理器与监测视频相连接，从而实现对高速公路图像的分析处理，最终在监视器中进行视频显示。高速公路信息监控系统的硬件组成还包括交换机、监控单元、主干网和远程终端。另外，整个通信监控系统还应含有收费监控网与图像数据监控网。其中，收费监控网由图像输入装置、语音输入装置、通信监控单元和音频视频接入设备构成；图像数据监控网由图像输入装置、外场设备和宽带分布式网络单元构成，而宽带分布式网络单元由计算机、通信控制板、矩阵切换电路、图像编解码板和接口模块板构成。
3通信监控系统的重要性
在我国加入世界贸易组织后，高速公路建设迈入了快速增长期，里程数不断增加，在带动沿线城市的经济发展中发挥了重要作用。不可否认的是，飞速发展的高速公路网络也带来了交通事故频繁发生的弊端。这是由于，一方面高速公路的现代化发展使得其承载的行车数量不断增加，车辆行驶速度逐渐提高，极容易导致交通事故的发生。另外，驾校培训质量高低不等，驾驶员素质参差不齐，也导致了越发频繁的交通事故。高速公路通信监控系统的使用可以实现对沿线道路的全天候、全方位监控，通过对沿线路况和行驶车辆的适时监控，保证高速公路的高效便捷通行，同时也可以在一定程度上降低交通事故的发生比例。高速公路通信监控系统的实时监控还具有高效性特点，在降低人力成本方面也有显著优势。因此，在现代高速公路建设中引入通信监控系统具有重要意义。
4通信监控系统的发展趋势
4.1云计算服务于通信监控系统
利用海量工业标准服务器，将高速公路交通状况、天气信息、车流量数据等存储在云系统的存储和应用服务中心，利用云计算的分布式处理、并行式处理及网格计算可以实现庞大信息的高速处理分析，并可随时更新，从而有助于合理选择行车路线，进一步提升高速公路的行车安全通行能力[5]。未来的高速公路将能把通行车辆的所有数据存储在接入互联网的计算机上，在云计算的作用下，省去了服务器的运算过程，用户直接访问云端便可时刻了解到高速公路上的实时路况信息，从而极大地降低了交通拥堵风险。
4.2物联网服务于通信监控系统
物联网即物与物通过互联网相互连接，是新一代信息技术的主要组分。当前，物联网技术已经应用在了高速公路视频识别和ETC车道建设等诸多方面。未来，通过物联网技术可以将人、路、车、周边环境连接为一体，并利用信息技术、通信技术、电子控制技术和计算机技术等形成有序运行的整体系统。物联网技术的应用可实现高速公路的高效率运营，并为通行车辆提供准确的出行信息，从而最大程度地保障了交通安全。
5结语
通信监控系统建设对于现代高速公路的高效、安全、舒适运营具有重要的作用。我国的高速公路通信监控系统建设才刚刚起步，其建设涉及实际应用的方方面面，需要研究人员的进一步研究探索，更离不开社会各届的共同支持。通过展开与发达国家的交流合作，可以借鉴学习其在高速公路通信监控建设上的先进经验，从而促进该项技术的不断进步。同时，还要时刻考虑到我国的经济发展水平、区域发展差异和道路运行状况等因素，进行全面分析，最终发展出适于我国国情的先进高速公路通信监控系统。
参考文献：
[1]冯航英.高速公路智能监控通信技术研究[J].中国高新技术企业，2013（1）：15-17.
[2]佘刚.高速公路监控通信系统管理与发展[J].河南科技，2012（24）：112.
[3]孙会仁.高速公路全程监控的重要性及相关系统的应用[J].交通建设与管理，2014（14）：250-252.