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隨著我國高速公路的大量修建，對高速公路監控系統的需求越來越大，要求也逐步提高?？偟恼f來，由于我國在這方面的研究起步較晚，與國外存在著較大的差距，在高速公路上車檢器、攝像機、情報板的布設密度偏低。隨著高速監控日漸高清化，高速公路監控的重要性越來越深遠，本文重點談論高速公路系統國內外研究現狀。

高清化全面提升監控品質

如果說網絡化是單就高速公路監控系統的升級，那么高清化無疑是實實在在的畫質革新。當前，在大多數高速公路視頻監控系統中，圖像清晰度只有CIF、D1等畫質效果，一旦接入后端存儲顯示設備，可呈現的清晰度恐怕還有提升的空間。而高清設備則不然，僅就前端采集的效果來看，高清攝像機對路網的過往車輛車牌號碼及局部特征均可進行更細致的拍攝。對于視頻監控而言，圖像清晰度是最關鍵也是最基本的需求。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。眾所周知，識別分析的前提是識別畫面能滿足識別條件的最小像素。當目標像素越大，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處理過濾。高清前端產品相對于標清而言，在相同焦長及視場距離條件下，其單位面積的有效像素點更多，也就是能為視頻分析處理運算提供更清晰的目標信息，從而提高數據準確性。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。

時下，對于高清監控的真正認可，多是指整體高清的概念，即由高清前端設備、高清存儲、高清管理平臺、高清解碼、高清顯示等各環節組成的系列高清。整體高清系統是對現場畫面的真實還原，任何一個環節的缺失，均不足以呈現完全意義上的高清。如顯示環節，高清顯示設備對比標清顯示設備，其能更優質的處理前端采集的畫面。高清顯示設備所具有的動態超解像技術，通過對每個圖像幀的數據進行解析、處理，將低解析度圖像處理成高清影像后進行顯示。此外，針對高速公路行業高速運動的物體解像，高清顯示設備可通過運動補償技術實現，運動補償技術是以先前的局部圖像來預測、補償當前的局部圖像，從而消除圖像出現的鋸齒、拖尾現象，使畫面更為流暢清晰。因此，整體高清才能做到高清畫面從一而終的采集還原。

可以看到的是，市場上現有的高清設備已琳瑯滿目，高清整體解決方案也較為多元。針對現有的高速公路安防系統，可選擇以下幾種模式進行系統搭建或改造：一、整體HD-SDI或整體網絡高清解決方案；二、HD-SDI及網絡高清產品的混合應用與系統組成；三、模擬、HD-SDI、網絡高清產品的綜合解決方案。HD-SDI系統能較好完成高清圖像的采集、無延時傳輸及無失真高清顯示等環節，而網絡高清系統則可以更便捷的進行平臺的搭建和系統的管理與分配。當項目建設中監控點間的距離小于100米，整套系統則可采取整體HD-SDI系統，通過同軸電纜或光端機直接接入高清矩陣，并輸出顯示。此種模式適用于中小型高速公路監控系統項目的高清改造，其在保留原有模擬系統的布線狀態下，更新設備即可，滿足用戶的習慣性需求。若采用HD-SDI與網絡高清監控系統結合應用的模式，則可在HD-SDI產品完成采集傳輸、顯示后將前端的SDI非壓縮高清視頻信號壓縮編碼之后，打包成IP數據傳輸共享及并進行存儲。其在網絡系統的架構下，可進行龐大靈活的系統管理、便捷的遠程訪問以及大平臺的組建，同時通過采用HD-SDI的高清視頻監控畫面，將整套系統的監控效果推向極致。

國外高速公路監控系統現狀

在高速公路監控系統領域，美、加、歐、日等國家走在世界的前列。美國自20世紀50年代開始大規模修建高速公路，1960年以后把注意力集中在高速公路的運行和管理上，芝加哥、休斯頓、洛杉磯、紐約等一些主要城市的高速公路都設置了不同規模的監視控制系統。芝加哥在1961年制定了區域高速公路監視計劃，采用存在型車輛檢測器獲得的數據來研究高速公路上的一些交通現象。1962年在阿依贊快速公路的兩端設置了監視系統，安裝了近700只環形線圈車輛檢測器，用電話線與中心計算機連接，全線安裝了300部緊急電話，配置了25輛巡邏車，并在4處設置了道路信息板。在中心控制室里有圖形顯示器，顯示全線交通情況。1965年又通過車輛檢測器、遙測裝置和電子計算機自動地控制入口匝道處的交通量和信息標志，從而達到了線路的最佳運行狀態。

在歐洲，也有許多國家在高速公路上配置功能完善的監視控制系統。意大利的那不勒斯收費公路上的TANA系統就是一個典型例子。該公路全長20km，雙向6車道。TANA系統在公路和匝道上安裝了大量的車輛檢測器，氣象監測器，道路信息板。在控制室里圖形顯示面積為4.smx2.sm，顯示板上共有767只顯示燈，形象的表示出交通狀態信息。全系統采用了3臺計算機，雙機備份，因而大大減少了停機時間。其他國家如德國英國等也都在高速公路上設置了類似完善的監控設施。高速公路實時監控的實現給這些國家帶來了很高的社會效益和經濟效益。

日本高速公路監控系統的研究是從1968年開始的。日本高速公路監控系統采取三級管理體制。全國共有6個管理局，每個局下屬若干個管理處，對所管轄外場終端設備進行監視和控制。由于日本的地形和國土面積的限制，高速公路因車輛過多造成的片段堵塞占全部堵塞的3/4，因而日本高速公路交通管制系統的出發點是以正確把握交通狀況為先決條件，通過設置各種形式的車輛檢測器檢測通過的車輛數目，并計算出速度、密度和占有率等交通參數，借助緊急電話、巡邏車和閉路電視等對交通狀況進行監視。