近年来的平安城市建设,为道路监控提供了巨大的市场机遇,此外,近年来中国的汽车保有量迅速增加,交通出行量大幅上升,使得巨大的行车需要与有限的交通基础设施之间的冲突进一步加剧,必将催生出庞大的智能交通产品市场。道路监控发展一路领先,未来发展将走向定制化。
城市道路监控系统发展历程
城市道路监控系统是随着视频监控系统的兴起、人们生活水平提高后交通工具的改善带来出现便利的同时诱发的道路事故越来越多而被时代需要的产物。它主要经历了模拟、数字和高清这三个阶段。
1、传统的模拟监控模式
传统的模拟监控模式在国内大中城市刚刚引入道路监控应用时最为盛行,而最近几年则日趋衰微,其主要缺陷如下:
传输通道敷设费用过于昂贵:由于各道路监控点和监控中心之间通常相距几公里甚至几十公里,而有效传输距离仅300米左右的视频电缆显然无法达及,常规的解决办法是在监控点和监控中心之间敷设光缆作为传输通道,光缆两端接光端机作为视频/光信号转换设备。但这种解决方案实在过于昂贵,仅光缆敷设费用就占了整个监控系统总投资费用的80%以上。
系统结构复杂,监控中心设备繁多,操作烦琐:系统由摄像机、监视电视墙、录像机、控制矩阵、画面分割器、解码器及其它辅助设备组成,以同轴电缆为图像传输介质,以屏蔽双绞线为控制信号传输介质,设备繁多,结构复杂,扩容性差,而且多数设备是专用设备,要求操作者经培训后才具备相应的操作能力。
2、数字化视频监控模式
数字化监控技术的发展,大大推动了城市道路监控系统的实用性,由模拟摄像机、视频编解码器、软件平台等设备构成的数字化城市道路监控系统,使得整个系统具备了计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、便于综合管理等优点。
随着社会治安情况的日趋复杂,城市道路监控不再单单用来做交通管理,而开始承担起越来越多社会综合管理的职责,因此,原有的图像清晰度已经无法满足现在的需求。2009年,公安部先后发布对图像清晰度提出更高要求的《闯红灯自动记录系统通用技术条件》、《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》、《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》、《机动车号牌图像自动识别技术规范》等一系列标准,自此掀开了城市道路监控系统高清化的序幕。
3、高清化视频监控模式
城市道路监控系统的高清化过程并不顺利,初期由于IP高清摄像机的延时问题严重,许多用户都用“无法忍受”来形容当时高清的效果,只能将其应用在对实时性要求较低的电子警察上。
随着技术的发展,IP高清摄像机的延时由最初的几秒缩短到了200-400毫秒,但对于部分重点监控区域需要进行实时PTZ操作的球机而言,仍然无法接受,并由此催生了HD-SDI技术在监控领域的应用,甚至还引起了业内对于IP高清和HD-SDI高清哪个才是未来发展方向的争论,然而,随着高清项目建设日益增多,用户需求越发明确,业内逐步形成了高标清混合,高清IP、HD-SDI、标清监控点可根据用户需求任意布设的融合、定制的系统概念。
道路监控系统应用:智能分析
智能视频分析技术指使用计算机从视频中通过计算算法软件进行运算和分析,提取视频中的有用信息,完成这一信息提取和理解的一项技术,说得通俗一些,就是计算机对视频的“内容”的提取和理解,这一过程最为关键的技术是采用计算机对视频信号进行分析,以提取视频场景中发生的一些特定的事件或监控目标的特定行为。
从定义中不难发现,结合到交通领域,智能视频分析技术可以明确地区分车或其它物体,并过滤掉树叶、光影、雨雪等自然干扰和光线变化影响,一旦监控画面中“关键目标”出现,例如机动车车体、车牌、车头灯特征信息,系统能够以最快、最佳的方式提供有用的分析信息,如车牌号码的内容、车辆的行驶方向、车身颜色、车辆速度、车标等信息,交管中心平台就可以通过对这数据来作出相应的应用管理,如大屏幕发布、违规车辆处理、交通信号灯设施远程控制等管理机制。
智能视频分析技术在智能交通最广泛与成熟的应用是在高速公路和电子警察场所,具体应用的技术功能体现在:
车牌识别:车牌识别技术目前已经是公路系统中的成熟技术,已经基本取代了人工录入车牌的原始方式,它现在是是智能交通最基本的组成构件之一,目前应用已经非常成熟,是高速公路收费系统和高速公路车辆查询跟踪系统的重要组成部分,识别系统以图像处理理论为基础,利用相机采集包含车辆号牌的视频图像,通过图像处理,对车牌进行提取和识别,达到车牌的自动识别。通过自动识别出来的车辆号牌信息,将所识别出来的车辆号牌信息及传给后端软件,对车辆进行统一管理和控制。
事件检测分析:在高速公路监控系统中,需要对关键路段(如事故多发区等)进行实时监控,随着监控点的增加,人工查看录像监控已经无法满足现有需求,如依赖回放检索,会导致时间处理滞后。因而,需要通过智能监控,对录像自动进行分析,对特定类型的事件进行提取,要求事件检测分析系统在图像所能监控覆盖范围内,能够进行交通事件、事故的自动检测。所需要检测的交通事件通常包含如下几项:车辆停驶、车辆减速、车辆超速、车辆低速或停车、车辆逆行、车辆排队长度超过阈值、交通拥堵、行人、车龙、抛洒遗弃物、烟雾和火灾等。并且提供相应的交通数据实时测量:流量、速度、占有率、车头间距、队列长度、车辆分型等。当发生交通车辆事故时系统能够快速自动报警和录像,为道路的交通安全管理和道路运营提供帮助。在隧道监控中,事件检测分析系统检测到有烟雾超过警戒报警,系统启动应急预案,指挥通风系统、照明系统和消防系统立刻联动,对监控信息自动采集,通过智能视频分析技术分析、判断并输出结果。
交通状态检测:该功能是通过对道路沿线的监控摄像机所采集到的图像进行视频分析,通过检测区域内的车辆数和速度,自动识别出路段的交通状态(交通状态分为:畅通、拥挤、堵塞三种状态);当检测到道路交通发生拥挤或堵塞时,系统通过语音播读、文字信息提醒等方式进行报警,提示交通管理员及时对交通拥堵事件进行交通疏导处理,并可通过对交通拥堵数据的统计分析,为交通管理提供决策依据,把过去的被动式交通管理上升为主动式的交通管理,从而保证道路交通的畅通运行,提高交通管理水平提供有力的技术手段。同时,与交通诱导等系统进行联动,在事件发生时,通过交通诱导系统发布交通信息,实现智能化的交通管理。
违章变线:在某些路段(如隧道内),正在高速行驶的机动车辆随意变线是一种违章行为,容易导致交通事故的发生,应该及时发现和处理。视频分析技术通过监测车辆的行驶轨迹,并与车道线进行比较,可以发现违章变线行为。
违章或故障、事故停车:在车道上或禁止停车区域出现停车现象,不论是因车辆故障停车或违章停车,都或属于极为危险的事件,或属于易引起交通阻塞的违章行为,需要及时进行处理,而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通,视频分析技术可以及时发现停车行为,提醒交通管理部门及时处理。违章左转右转在某些道口,是不允许进行左转或右转,否则不但容易引起交通阻塞,也容易引起交通事故导致生命财产的损失,通过视频分析技术自动检测违章左转或右转行为,可以对这些违章行为进行有效处罚,以提高交通监测系统的威慑力,从而减少违章行为的发生。
压黄线行驶:在交通法规中,压黄线行驶是一种严重的违章行为,应该予以严肃处理。视频分析技术通过监测车辆的行驶轨迹,并与黄色分隔线进行比较,可以有效地发展违章压黄线行驶的行为。
违章逆行:在交通法规中,逆行是一种很严重的违章行为,不但容易引起交通的混乱,也很容易引起交通事故的发生,应当及时发现及时制止及时处理。视频分析技术通过监测车辆的行驶方向,与正常行驶方向比对,可及时发现违章逆行行为并及时报警,提醒交通管理部门进行处理。
遗洒物体:正在行驶过程中的车辆不慎遗洒物体,容易引起交通的阻塞,特别是在机动车辆高速行驶状态下(如高速公路,隧道内),前车出现遗洒现象极易导致后车的严重交通事故,当发现这种事件时,需要道路管理部门及时尽快地处理,以避免严重后果的发生。视频分析技术通过对监控视频的分析,可及时发现物品遗洒的事件,及时在情报板上公布提醒后车,并及时派出人员进行处理。
行人横穿公路:在非人行横道线区域,行人横穿公路是很危险的行为,很容易导致交通事故的发生,而且很容易出现人员的伤亡,应当及时制止。视频分析技术通过分析行人的运动轨迹,能及时发现违章横穿公路的行为。智能交通,智能先行。智能视频分析技术应用在交通领域,这是时代需求与科技管理结合下的必然产物。
道路监控系统发展:定制化将是主流
自2010年开始,海康威视、大华股份、中威电子等业内龙头均先后推出了以视频综合平台为核心的定制化高清监控系统。几家公司的视频综合平台,不约而同的集成了数字矩阵功能、高清编解码功能、大屏拼接控制功能、视频管理平台软件等多种功能,中威电子还在其中集成了其以往光传输平台的全部功能,具备强大的光接入和组网能力。
定制化城市道路监控系统,不仅是实现HD-SDI、IP高清、标清视频的接入就可以,而是要真正融合这三种系统,集HD-SDI数字非压缩视频与H。264数字压缩视频于一体,既能满足高清、高实时图像的需求,又能满足数字化存储、IP网络传输的要求;既可以前端压缩编码,又可以分中心/中心集中压缩编码,真正实现HD-SDI高清视频、IP高清视频和模拟视频的任意联网、调度、切换、控制,支持视频、音频、数据、以太网、E1信号、开关量等各种信号的接入,能够解决同一平台上多业务同时接入的问题。
定制化城市道路监控系统是可以按照客户需求定制的,融合了高标清监控系统各自优势、特点的最新一代监控系统。