交通運輸部發布的《交通運輸“十二五”發展規劃》中提出，“十二五”末，我國國家高速公路網將基本建成，總里程達到10.8萬公里，屆時將覆蓋90%以上的20萬以上城鎮人口城市。高速公路欠發達的東北三省以及西部各省市是“十二五”規劃的重點，未來會強化建設力度。高速公路安防建設尤為重要，智能識別傾力而出。

高速公路安防需求一路飆升

隨著國內高速公路的大規模建設及高速公路網的完善，高速公路重點路段的監控、管理已經成為高速公路安全管理的一項重要內容，與此同時，安防系統的責任也顯得倍加重要。安防監控大聯網、視頻智能分析、數字高清等應用逐漸成為該領域的安防目標。

衍伸到安防行業，高速公路的持續火熱建設，安全出行的理念勢必對安防業務的需求也激增，而重多新建項目，以及運行數年的高速公路也都面臨著改造高峰期，如京珠高速，京滬高速等較早一批高速公路都已達到機電設備改造周期，新的項目建設與舊的設備改造使得高速公路安防市場一路飆升，本文從需求和應用兩大塊分析，探討高速公路安防隱藏的機遇和挑戰。

高速公路安防建設尤為重要

在我國，以國家高速公路網為主骨架的“五縱七橫”公路網絡已經基本形成，并還在不斷延伸。高速公路網建設不但為國民經濟和社會發展提供著交通保障，也使得百姓的出行變得更加便捷。“十二五”時期，我國將繼續推進國家高速公路網、國家區域發展戰略確定的高速公路、特大城市圈、大中城市群、疏港高速公路以及省際連接線高速公路的建設，以加快重要高速公路的擴容和改造。但高速公路每天還在演繹著暢通或擁堵，喜或憂的故事。作為高速公路信息化的重要組成部分，高速公路安防（監控）建設就顯得尤為重要。

據介紹，我國高速公路安防監控系統主要分為收費站監控、隧道/特大型橋梁監控和路面監控三個部分：

收費站監控系統：主要是對收費站車道、收費站廣場、收費亭的收費情況進行監控，并對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄，以實施有效的監管。目前，收費站監控系統已經非常成熟，普及率很高，已投入運營的收費站基本上都安裝了監控系統；

隧道/特大型橋梁監控系統：盡管其建設速度滯后于收費站監控系統，但現大部分隧道都實現了無肓區監控，特大橋梁等重要交通路段也都安裝完善；

道路路面監控：主要對高速公路干線、互通立交、橋梁等高速公路重點路段的監視，掌握高速公路交通狀況，及時發現交通阻塞路段和違章車輛并給予引導，保證高速公路的安全通暢。目前，由于路面監控尤其是全路段路面監控技術難度和投資成本高等因素，安裝路面監控的高速公路所占比重還很小，只有少部分道路路面實現了監控，也主要安裝在高速公路出入口、坡度陡峭的事故多發路段，尚未實現全程監控。

伴隨高速公路的快速發展，安全運營成為其主要訴求，國家也相繼出臺了相關技術規范，如《智能運輸系統消息集模板》、《機動車號牌自動識別系統》、《DMI可測量實景影像》、《公路地理信息數據采集與質量控制》、《視頻交通事件檢測器》等，這些技術規范與條例的頒布大大規范了高速公路的安防建設，切實保證三大高速公路安防監控系統能更有效、穩定地運行。

智能視頻識別助力道路安防

“智能視頻識別系統一般包含視頻圖像數據采集模塊、圖像智能分析處理模塊、數據傳輸模塊、后臺處理軟件模塊四部分。智能分析在車輛抓拍和車輛信息提取上的應用已經較為成熟，交通事件檢測通常包含車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速或停車、車輛逆行、車輛排隊長度超過閾值、交通擁堵、行人違章、車龍、拋灑遺棄物、煙霧和火災等；并且還可提供相應的流量、速度、占有率、車頭間距、隊列長度、車輛類型等實時檢測的交通數據。當發生交通車輛事故時，系統能夠快速地自動報警和錄像，為道路的交通安全管理和道路運營提供保障。在隧道監控中，事件檢測分析系統檢測到有煙霧超過警戒時即發出報警，系統立即啟動應急預案，指揮通風系統、照明系統和消防滅火系統立刻聯動；對于監控信息自動采集，其通過智能視頻分析技術分析和判斷并輸出結果。”天津亞安科技股份有限公司研發中心智能交通組產品經理郗勝奎如是介紹。

作為道路監控智能化的重要手段，視頻識別技術越來越得到行業的關注，也被大量地應用到實際項目中來。就目前來說，道路視頻智能識別系統架構主要有三種方式：

智能分析攝像機：這是目前的主要實現方式，即將智能視頻分析算法嵌入到前端專業設計的攝像機中，當有行駛的車輛觸發攝像機抓拍后，攝像機即刻通過內嵌算法對視頻信息進行檢索和分析，然后將圖片及分析結果傳送到后臺聯動處理中心。該種前端識別方式有兩大優點：一是處理效率高；二是只輸出分析的結果，其傳輸的信息流量和帶寬占有率低。當然也可根據需求輸出雙碼流。

獨立式視頻分析設備：這是一種專用于道路智能視頻分析的獨立設備，其內嵌智能分析算法，其從前端攝像機提供的視頻流中識別車輛和行車違規信息，并將分析結果發送到后臺。此種分析設備一般安裝在與前端攝像機距離較近的位置，其強大的智能視頻分析功能甚至可支持4路1080P高清視頻分析，同時可支持圖片和視頻流輸出。此獨立式設備方式具備兩大優勢，一是分析性能強大；二是可與多種類高清攝像機匹配組合。

后臺處理方式：現在很多交通系統平臺一般都開發有道路信息智能檢測模塊，統一將前端攝像機的視頻流發送到后臺，再由后端平臺進行分析。該模式的優點是集中性很強，而且利用后端平臺硬件的超強的智能視頻分析性能，對識別的應用也較多樣化。當然，也存在一定的風險，如對網絡帶寬的要求非常高。當大量前端攝像機需要同步分析時，即便平臺具備負載均衡功能，但由于前端攝像機傳回的信息量龐大，仍會對系統的處理性能和網絡帶寬造成影響。

上述三種方式各有優劣，但都離不開前端的圖像捕捉單元。天津亞安的郗勝奎認為：“對于視頻監控而言，圖像清晰度是最關鍵、最基本的需求。視頻監控圖像越清晰，畫面細節越完整，智能分析功能的準確度也越高。當目標像素越多，識別越清晰，分析準確度也更高。簡而言之，智能分析功能的使用都是在圖像識別清晰的前提下進行過濾處理的。無論是針對智能前置的分析模式還是后端平臺分析處理，高清畫質都是提高智能分析準確性的重要因素。由此可見，高清畫質不僅是單一的視覺效果上的滿足，同時，也能為智能分析提供更有用的分析環境。”