高速公路监控系统的建设，越来越受到公路运营方、管理部门以及公众的重视。经过多年的高速公路机电工程建设和实践，相关设计、运营、管理部门对这一系统的功能不断加深了解，并在系统的应用过程中越来越多的发现——早期建设的非智能化监控系统固有的局限性，无法很好地满足高速公路运营及管理部门准确决策，保障高速公路畅通及高效率的目的。由于目前大部分高速公路已建的监控系统智能化程度不高，无法主动、及时地发现路面的异常情况进而自动执行预案，实现高效管理和应急调度指挥。

　　本文以一条省际高速公路为例，此高速公路全长115KM，全路段共有8个收费站入口，8个收费站出口，8个双向隧道，10个高速公路服务区。整个项目全部采用IP高清监控技术、智能分析技术、车牌识别技术、网络通信技术等进行设计，取得了良好的应用效果。

　　需求分析与建设目标

　　通过与高速公路运营方，高速公路管理方等各方面沟通了解，结合我们深入分析高速公路管理部门的业务需求和我们对高速公路管理信息化建设的理解，以合理性、先进性、可靠性、稳定性和可扩展性为设计原则。总结了以下几个重要的建设内容和方向。

　　高清化

　　所有硬件设备全部支持720P和1080P的高清分辨率，唯有实现高清化的图像采集和应用，才能实现整体系统的高清化，才能使监控系统从看得见到看得清的转变，也唯有高清化，才能提高整个系统的智能化程度和实际应用的效果。不仅前端全部采用720P或者1080P的高清监控摄像机，网络传输、管理控制、显示系统全部采用高清设备和技术。

　　智能化

　　通过各种智能分析技术来主动判断高速公路的运营状况，对高速公路上不符合规范，规章和违法的交通行为及事件自动记录并报警，能够智能识别各种违章行为，包括车牌识别，人脸识别等。以实现从被动监控到主动智能监控的转变。

　　IP网络系统架构

　　基于TCP/IP协议的网络通信体系架构是全球最开放的和最标准的，由于IP网络系统架构的开放性、成熟性和广泛兼容性，采用IP网络体系架构不仅维护简单，而且方便系统的扩容和管理。

　　网络存储

　　基于整个系统的全IP网络架构设计，采用网络化存储技术，部署简单，与其他存储技术相比具有强大的优越性能。存储网络可提供在计算机与存储系统之间的数据传输，可以实现超大容量数据的集中存储，超大数据吞吐能力，远距离数据存储，方便扩容并且部署简单。

　　弹性扩展，标准开放

　　高速公路的管理是一种层级管理结构，并且随着各地经济的不断快速发展，高速公路建设里程不断增长，高速公路的监控系统也会不断新建和扩容，为了保护已有投资，必须确保新旧高速公路监控能够无缝融合、平滑弹性扩展。在系统不断扩大的同时，标准的开放性可有效降低系统扩容的整体成本，并实现快速部署。

　　系统整体规划

　　根据高速公路长距离，全室外，多级管理的特点，设计高清全IP光网络系统架构。与目前高速公路联网监控的其他几种系统架构相比有比较明显的技术优势。传统的第一种系统设计方式是站级以下采用光端机+模拟视频矩阵+硬盘录像机的主体架构方式，录像和上传都采用硬盘录像机编码和存储。另外比较典型的一种是分中心以下全部采用模拟摄像机+光端机+光矩阵平台进行联网，省中心一级采用编码传输的方式。

　　在本文的高速公路全IP高清监控系统设计当中，高清IPC直接输出高清720P或1080P图像，同时高清IPC都具备双码流输出技术，在高速公路机电工程中，传输系统全部采用光纤，为高清IP监控系统提供了良好的基础网络传输平台，全流媒体转发和交换技术，并通过环网传输技术，可大大节约高速公路紧张的光纤资源，同时可降低系统成本。

　　另外，为了提高高速公路管理部门的现场管理和执法水平，系统还设计了移动执法终端系统，通过3G无线广域网络，管理人员能通过终端管理系统实时现场查看整条或多条高速公路的路况，并可通过系统快速展开取证执法，可极大提高高速公路的管理效率和减轻管理人员的劳动强度。