在“眼观六路”之后

我们在谈到视频监控系统进化史的时候，基本上都会涉及到上面提到的三个时代，并且可以详尽地说出这三代系统的功能、优缺点以及各自的历史局限。从技术上，这样的划分无可厚非，视频监控系统包括其在交通信息化中的应用也的确是按照这样的发展路线在进行。然而，需要注意的是，从管理与运用的角度，我们如此概括也许是把视频监控系统简单化、片面化了。因为我们上面所描述的更准确地说应该是“视频监测系统进化史”。

　　监控与监测，虽然只有一字之差，意义却截然不同。视频监测是保证了我们“眼观六路”的能力，但在交通行业，“眼观六路”绝不是终点，在“眼观六路”之后，能够采取准确而有效的管控措施才是监控系统存在的最终意义。

　　可以看到，在过去的十几年中，交通信息化领域的视频监控系统在发展视频监测的密度与质量上，成绩斐然，但在监测的广度以及管控的力度上，我们还有很长的路要走。而且，这种发展之路应如何走，向何处走都是需要我们探讨和解决的。正基于此，8月，中国公路学会与山西省公路学会联合主办了“2011全国高速公路视频监控联网技术经验交流会”，以期通过这样的交流会集思广益，探讨视频监控技术在“眼观六路”之后的发展思路、方法与趋势。

　　“20个省（区、市）实现了高速公路联网监控，路网监控与信息采集设备布设逐步加密，部分高速公路重要路段实现了全程监控。”－－-公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划。
　
　　快速发展之喜

　　回顾刚刚过去的五年，我国的高速公路网就像春天的溪流，得到了融雪的滋润，在中国的大地上四处延伸。作为高速公路信息化重要一环的监控系统随之水涨船高，省域的视频监控联网系统正开始走进我们的视野。可以说，省域联网是以社会需求为导向的一个发展趋势。高速公路作为重要的交通基础设施，其安全、畅通的重要性不言自明，无论是从社会公众的出行还是国家安全的角度，高速公路都是一项重要的保障，而要实现高效畅通和做好安全应急预警，就需要交通部门、公安部门、社会公益部门以及媒体的通力协作。高速公路省域监控系统联网则提供了这样的协作平台。

　　监控系统除了在整体上有了长足的进步之外，我们也可以从切身体会来感受其带来的便捷。视频监控联网最直接的功能便是实现了路况信息的及时获得，而随着通信手段的不断提高，公众可以通过基于互联网的交通出行网站、交通热线、手机短信、交通广播等多种方式获取这些信息。在监控手段不断整合的过程中，各省的交通服务热线也成为了重点的改进对象，目前，很多省域的交通服务热线已经完成整合，成为了高速公路重要的服务手段。

　　此外，信息技术的日新月异也让视频监控联网有了更多的可能性。得益于高效的图像压缩算法、大规模处理芯片、通信技术的发展、先进的存储手段，如今，视频联网、集中控制、统一网管、全路网组播成为了现实。在此基础上，通过路网中的情报板等外设，高速公路已经可以实现路网级的交通诱导。

　　视频监控联网的另一个重要作用则可以上升到国家安全的层面，在应对突发性的自然灾害时，监控系统可以第一时间提供现场状况，这对于分秒必争的救灾工作万分宝贵。因此，我们也不止一次地提到，在地震和雪灾等自然灾害面前，交通监控系统所发挥的作用巨大。
　　
　　功能定位之惑

　　尽管如此——高速公路视频监控系统在公众出行、交通诱导、应急救灾中发挥了种种积极作用——我们仍无法忽视来自社会公众的声音。部分高速路段拥堵频发，被堵车辆动辄绵延数十公里，甚至上百公里；高速公路收费过高频遭质疑……当高速公路负面新闻缠身时，其中部分原因是与监控系统直接相关的。而问题的根源则需要我们抽丝剥茧般深入调查才能够得出结论。

　　一直以来我们都在强调视频的重要性，因为有了视频信号就相当于监控系统张开了眼睛，但对于视频背后的诸多数据却长期关注不够。的确，视频信号可以直观、形象地反映路况信息，一目了然，然而交通状况有其独特的复杂性，表面现象并不能描绘出它的全貌。而监控系统的功能正在于通过信息的采集来预警、决策、调度、指挥以至事后的分析，所有的这些功能仅靠视频是难以达到的。因此，我们在重视视频信号的同时，必须对抽象但精确的数据予以同等的关注，因为很多深刻的规律正是埋藏在这些看似凌乱的数据当中。

　　同样处于争论焦点的是高速公路收费、监控两大系统孰重孰轻的问题。从运营方的角度，收费是收回投资收益的最主要的手段，要保证企业的利益、维持高速公路的正常维护运营，收费都功不可没。所以，在这样的背景下，我国形成了规模非常庞大的收费系统，系统技术应用、反作弊及打击偷漏费的手段等都可以代表国际水平。如果运营方一概用“以我为主”的方式看待问题，那么收费的重要性一定是处于监控之上的。然而，且不说高速公路自身天然的公益属性，即便是单纯地从市场化运作的角度出发，任何轻监控而重收费的行为都是极为短视的。对比国际上许多优秀的企业，他们在做好产品销售的同时，都无一例外地将售后的服务列为重中之重，眼光更长远者，甚至拿出部分利润来无偿回馈社会。这并非出于个人品质的慈善，这其实是合乎常理的商业规律。如果高速公路按统一的标准对每辆车都收取一定费用，那么当它不能提供畅通、安全和一致性的服务时，那势必会引发公众的不满。因此，目前部分地区采取拥堵超过一定限度时免收通行费的做法，便是一种积极的信号。另外，我们也不妨可以尝试监控与收费联动的方式，例如，以收费费率浮动来调节高速公路的交通流量，这样既符合市场规律，又可以通过额外的收入来改善那些相对恶劣的交通环境。

　　上面的争论形式各异，但都有一个相同的根源，那就是高速公路监控系统的功能定位问题。归根结蒂，高速公路监控系统最终目的是保障路网畅通、保证公众出行安全，因此，在功能上，它应该明确无论是视频信号还是数据的收集，都是要获取路网运行的信息，来以此评估运行状况和产生异常的可能性，做好风险预警；及时诱导和调度道路交通，防患于未然；事后追踪、分析，以证据消除公众的质疑。同样，对于高速公路的收费和监控来说，我们也要明确高速公路本身的服务属性，收费是为了修更多更好的路，监控则是为了提供更快捷安全的服务，两者相辅相成，而当高速公路运营中有了盈余，提升服务质量、增加服务种类，完善类似监控系统这样的服务保障体系则势在必行。无论何时高速公路的运营者都不能忘记，取之于民，更应用之于民！


　　监控规模之争

　　只有功能定位正确，才能正确把握监控规模。

　　我国的经济发展存在区域差异，这从高速路网的分布上就可见一斑。经济流促进了物流与客流的快速发展，物流与客流则直接对高速公路的服务水平提出要求。当高速公路的监控系统定位于服务功能，我们就不能不考虑交通流量对监控规模的制约。

　　如果对监控规模进行细分，我们可以在各地的高速公路上总结出重点监控、高密度监控、综合监控、全程监控等名称各异的监控模式，如何选择则需要高速公路的管理者综合考虑，在节约能源、统筹经济的前提下，为改进监控系统的效能提出最合理的监控模式。

　　对于那些交通流量密集、交通事故频发的区域，全程监控可以实现视频的无盲区覆盖，是获取路况信息的最佳途径，但同时要注意跨区域联网与数据共享的问题，确保监控的连贯性。而对于桥隧等基础设施复杂、事故隐患多的地点则需采用综合监控的方式，不仅对桥隧前后以及桥隧之中的路段进行连续性的监控，而且需要对桥隧结构本身进行安全性的监控。近段时间以来，桥隧事故频发，也给监控系统带来更高的要求。而像一些交通流量较小的路段，从节约资源的角度，就完全可以采取重点路段监控的手段，我们可以参照一些交通事故的预测算法，在事故的易发点采取适当的监控手段。

　　除了要根据路网的情况对监控规模进行因地制宜地控制外，从监控系统的功能定位出发，我们也要对监控中心的建设规模予以足够的重视。

　　在刚刚结束的2011全国交通运输信息化工作会议上，交通运输部副部长高宏峰曾专门针对高速公路监控系统的规模问题做了点评。目前部分地区的监控中心规模宏大、装修豪华，但功能单一、同质化严重。高宏峰认为，交通信息化的建设重在好用，而不是好看。与国外的一些发达国家相比，我国高速公路监控系统的技术和设备不可谓不先进，投入不可谓不巨大，但在具体应用上，却未必能够发挥出与之相符的功能。所以，我们一定要把握正确的功能定位，量体裁衣、量力而行，从监控设备的作用分析哪些是我们需要的，多大规模才合适。

　　监控设备的现状及作用分析：

　　1.摄像机：面临的问题是提取信息的能力差，存储、传输成本高，视频传输花费精力巨大，主动发现难（需要事件检测系统），历史资料查询不是很方便。它的作用也很明显：最直观、最有效，是事后追踪的重要依据。
　　
　　2.车辆检测器：与交通调度的关系密切、信息指导性强、应用最广、性价比高。
　　
　　3.气象检测器：单台使用作用有限，必须连续布设并组网。
　　
　　4.传输及处理：通信不断扩容，投影系统与电视墙、工作站虽然多，没有信息处理能力的支撑。
　　
　　5.信息提供设施：情报板（柱式、单悬、门架式）、服务区LED电子屏、触摸屏、信息显示屏，如果将这些设备的功能发挥到位了就是一大亮点。

　　总结经验，攻克速度与质量的谜题

　　在谈到我国的改革与发展进程时，常常会听到这样的观点：新中国建立于62年前，而经济快速发展的历史也不过30余年，我们是在用极为短暂的时间来比拼西方自文艺复兴开始的发展历程，这一定会出现问题。进入新的世纪，中国的发展速度与质量越发成为人们讨论的焦点，而我国交通信息化的建设同样面临这样的谜题。以本文探讨的高速公路视频联网监控为例：在基础技术方面，十几年间，视频联网监控就经历了从模拟信号到MPEG-2、MPEG-4和H.264等数字压缩模式以及非压缩的数字平台；在管理体制上，视频联网监控则经历了从单一路段到全程监控，从区域联网到跨省联网的飞跃式发展。技术与发展模式的日新月异给交通信息化部门的管理者们带来了巨大的挑战，为了应对，我们无法追求一步到位的终极解决方式，只能在前进的过程中摸索符合本地发展规律的新模式。

　　山西：破解技术标准难题
　　
　　2008年之前，山西省就已经实现了全省高速公路所有视频图像的三级联网，其中有一个分中心采用MPEG-2方式视频全数字化，另外8个分中心采用模拟＋MPEG-2数字方式传输。
　　
　　2008年，H.264视频编码技术在晋济高速公路首次引进，之后的各新建路段在设计阶段就改变原有的模拟传输方式，纷纷采用新的H.264视频编码技术。相对于以往模拟传输视频信号，H.264数字视频编码方式的优势是显而易见的：压缩比高、节约带宽、控制灵活、浏览便捷、图像质量优质以及展现方式多样。因此，H.264视频编码技术就成为了山西省高速公路视频联网监控工程的第一选择。

　　然而，正像许多交通信息化领域的新技术一样，H.264视频编码技术虽然具有显著的优势，从技术角度，推广起来也没有问题，但从长远考虑，必须要保证其能够在大范围互联互通的要求。如果各地盲目上马，势必会在遍地开花之后，出现各自为政、信息孤岛的局面。而山西省高速管理局很早就注意到了这个问题。他们了解到，由于H.264视频编码国际标准只是做了技术框架定义，各类技术指标相对较粗，势必会因设备的不同、码流的不同、信令的不同、控制协议的不同等差异，导致不同厂商的设备之间无法做到互编互解，因此绝大多数是统一采用一家产品实现联网。当然，这样的方式虽然不失简单，却容易形成垄断，进而造成成本的上升。

　　在此背景下，山西省高速公路管理局与西南交通大学共同开展了“高速公路H.264视频监控联网技术要求制定、测试及推广应用”项目研究。以实现不同产品互通、打破独家垄断、降低建设和管理投资为目的，在路网内多家厂商H.264视频软硬件共存的前提下，最终实现视频联网。　　这可以说是一个推广性非常强的解决方案，而其难度也是显而易见的：

　　1.需要对多家主流产品的反复分析对比与测试，找出与国际标准不相符之处以及产品相互之间的差异；

　　2.制定符合相关业内H.264视频技术标准的、能够容纳业内主流产品的、符合高速公路管理实际的视频联网技术要求体系与测试平台；

　　3.解决不同厂商编解码设备的互编互解，实现不同厂商视频流的互通；

　　4.解决不同厂商用于管理各自设备的管理平台软件以及控制信令和协议的互联互控。

　　面对以上几个问题，山西省高速公路管理局从2010年3月开始，经历了严谨的调研、制定技术要求、软件开发以及测试四个阶段，到2011年1月，终于，技术要求得到了实际应用的认可，其中，通过技术要求测试的4个厂商的产品已经在山西省高速公路治超联网项目以及逐步通车的11条高速公路得到成功推广。

　　这样的项目除了其自身巨大的推广价值之外，高速公路本身也可以得到很多“实惠”，因为通过该项目所制定的技术要求，任何厂商的视频监控软硬件产品只要遵循技术要求即可参与到新建路段的建设，这样也就意味着引进了竞争，打破了垄断，有效地降低了投资。按照山西2010年通车的1000公里高速公路测算，采用该项目成果后，据不完全统计取得直接经济效益3195万元。

　　
　　江苏：一路三方，共建共享

　　技术与管理是高速公路信息化的两个要害所在，两者相互关联又相互支撑，缺一不可。

　　高速公路所面临的监测强而管控弱问题，从某种程度上说，实际上是技术强而管理弱的一种表现。如何把监测到的结果作为管控的依据，如何把管控与监测从机制上衔接起来，江苏为我们探索出了一条新路。
　　江苏省高速公路联网营运管理中心是高速公路联网监控调度系统的责任主体，中心2007年8月系统建设初步完成，2008年1月系统正式投入使用。

　　在管理机制上，江苏省高速公路联网营运管理中心一改以往路公司一家管理的模式，而是实行高速公路、路政、公安联合值班的工作机制。虽然高速公路公司是中心的建设者，但为了在处理高速公路突发事件和重特大交通事故时，互通信息、联合行动，在处置恶劣天气时能够充分发挥统一协调的优势，保障全路网安全畅通，中心把路政以及公安系统均纳入到工作机制中来，所有省中心下达的指令，也都是在三方协调的基础上生成的。交警总队高速公路支队专门在指挥中心下设一个科，由此来发布指令到各个路段的交警支队。路政也是如此。所以，指令由一方下达，保证了具体执行的高效、一致。同时，为了提高管理能力，高速、路政、公安三方每月召开联席会议，针对高速公路运营管理中遇到的各类治安问题，在联席会议上研究和制定解决措施，并以联席会议纪要的形式落实工作措施和责任人，限期解决。

　　从高速公路的服务功能出发，这样的体制无疑是科学的，而且，公安与路政的介入，对高速公路的业主也是一个利好消息，因为这样可以让追缴偷逃费的工作进行得更加顺畅。

　　另外，江苏省高速公路的视频监控图像还先后与省公安厅、省交通运输厅实现共享；共同开发建设了高速公路卡口拦截系统等项目；共同建设国家道路交通安全科技行动计划课题六江苏高速公路示范工程，真正实现了多方的共建共享。

　　在建设方面，指挥中心所有的建设都是由路公司来进行，但数据毫无保留地与公安等部门共享，同时，近年来，公安系统也在高速公路上布设了部分高清摄像机，数据也是直接接入到省中心。
　　
　　类似江苏省这种一路三方、共建共享的管理体制一方面为高速公路的监控工作提供了便利，让应急处置更加快捷；另一方面也大大节省了社会资源，避免重复建设，是一项便民利民的重要举措。

　　展望未来，奠定智能交通的基石

　　发展的脚步还在继续。目前，随着高速公路路网的延伸，单独路段的异常事件影响的范围越来越广，必然要求相临路段之间能互通协调，这就带来了联网的需求，所以，高速公路监控系统面临的下一个重要任务便是跟上路网的步伐，从图像与数据两方面打破区域间孤立的桎梏，互联互通。这也是近日出台的公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划中所提到的。

　　除此之外，在加大路网监测联网范围的同时，我们也应该基于高速公路的功能定位，提升监控系统的服务质量。

　　在一些美国大片中我们常常可以看到这样的场景，犯罪嫌疑人驾车疯狂地冲上高速公路，监控系统发现之后，可以一边对车辆进行定位一边指示警方进行抓捕，并不停地给警方提供信息。当然结局往往是虽然警方出动了大量警车以及直升飞机，嫌犯还是幸运地逃之夭夭。这其中虽然包含了艺术夸张的成分，但里面所涉及的监控系统却是实实在在的。在发达国家中，与监控系统联动的紧急救援系统的确具备短时间调度警察、医疗和消防等机构的能力。而且，针对高速公路的特点，很多国家还设置了专门的救援机构，例如德国的ADAC（Allegemeiner Deutsche Automobil Club），德国人亲切地称之为“黄色飞鹰”，该机构拥有1600多辆救援车辆，1100多个遍布于德国境内的合作伙伴，不分昼夜地提供现场服务。在美国、日本也有类似的服务机构，这正是我们学习的方向。

　　路网监测系统可以说是一个基础，对于交通环境的控制都要依托于此。在这个基础形成之后，我们就要开始将“监视”与“控制”形成联动效应，采用“监视—控制—反馈—再控制”的闭环系统，使高速公路的监视与控制很好地结合起来，而不再是彼此孤立的系统，使监控系统能从整体和全局上为高速公路管理发挥作用。这需要我们从行政体制上、从管理思路上、从市场模式上多方面多角度思考，立足于监控系统的公共服务属性，充分发挥出联网监控的巨大效能。

　　此外，在技术的角度，智能化发展仍大有可为。随着事件检测、车牌识别等技术的不断完善，通信、传感等技术的快速发展，监控系统正不断增强自身处理交通事件的能力，并能对事件形成智能化响应、智能化处理。“机器作业”、“无人值守”、“人工遥控”等作业方式都代表着监控系统未来的发展方向。所以，在“眼观六路”之后，我们依然可以看到未来高速公路监控系统广阔的发展空间。