黎兆勇

高速公路運行管理中，視頻事件檢測非常關鍵，直接影響著高速公路的整體運行安全。文章結合崇靖高速公路工程實例，介紹了視頻事件檢測系統(tǒng)的應用原理與功能。

崇靖高速公路;視頻事件檢測系統(tǒng);應用

U491A391282

0?引言

作為高速公路運營管理一個非常重要的組成部分，對路面異常事件的實時檢測、發(fā)出預警、及時處置會對交通領域產(chǎn)生不容忽視的影響。最近幾年，由于對高速公路的異常事件沒有進行及時有效地處置而導致的交通事故頻繁發(fā)生，對高速公路的行車安全造成了嚴重威脅。在這種情況下，技術人員必須做好視頻事件檢測系統(tǒng)的研究應用，保證高速公路的運行安全。

1?工程概況

崇靖高速公路地處山區(qū)，地勢復雜，橋隧比高達22.2%，急、險、陡、彎路段多，且“兩客一危”車輛較多，監(jiān)控、管理難度大，靠人工巡檢無法及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)異常事件。為隨時了解道路的通行情況，提升交通事件檢測率，提高處理突發(fā)事件的效率，保障高速公路的安全運行，需在事故多發(fā)和安全隱患較大的路段部署星光級高清監(jiān)控設備，并應用視頻事件檢測系統(tǒng)進行檢測。

2?視頻事件檢測系統(tǒng)的應用

在崇靖高速公路急、險、陡、彎、橋和事故多發(fā)路段部署星光級監(jiān)控攝像機，可實現(xiàn)路面交通狀況的實時監(jiān)控。通過后臺系統(tǒng)對前端監(jiān)控攝像機采集的視頻進行檢測分析，可實時檢測該監(jiān)控點發(fā)生的各類交通事件，并發(fā)出報警指示，以便相關部門人員及時對相應的交通事件進行處置并發(fā)布預警信息，使司乘人員及時了解道路交通狀況，保障高速公路的安全暢通及司乘人員的安全出行。

視頻事件檢測由視頻監(jiān)控和事件檢測兩部分組成。星光級監(jiān)控攝像機圖像采集設備能滿足在夜間超低照度環(huán)境下的監(jiān)控需求。星光級監(jiān)控攝像機有兩個優(yōu)勢：（1）設備優(yōu)勢——透霧技術。為了解決白天特殊環(huán)境監(jiān)控的問題，淺透霧對圖像不同區(qū)域景深與霧濃度進行濾波處理。（2）低照度技術——星光級監(jiān)控。針對高速公路夜間微弱補光的情況，系統(tǒng)運用“星光級”攝像機，能在超低照度下得到較好的圖像。

事件檢測模塊能通過對道路交通事件進行實時檢測，將事件視頻圖像及報警區(qū)域圖像切換到主監(jiān)控畫面，代替人眼對道路監(jiān)測系統(tǒng)中視頻圖像畫面進行處理和綜合分析，從中得到所需要的事件信息及數(shù)據(jù)，對道路上突發(fā)的異常事件進行實時檢測，實現(xiàn)第一時間內(nèi)自動報警。

2.1?系統(tǒng)原理

視頻事件檢測系統(tǒng)是高速公路檢測管理中一種不可或缺的工具。系統(tǒng)構建的主要目的是幫助高速公路監(jiān)控指揮中心或分中心完成對區(qū)域范圍內(nèi)高速公路運行安全的監(jiān)控。崇靖高速公路路面視頻事件檢測系統(tǒng)的基本原理是通過后臺純軟件模式，直接讀取前端攝像機實時視頻，進行視頻事件分析，并具有AI人工智能，完成對道路的監(jiān)控。其可以通過系統(tǒng)設定的方式，在視頻事件檢測系統(tǒng)對應的攝像機顯示圖像中，對檢測區(qū)域進行確定。區(qū)域范圍內(nèi)的任何異?，F(xiàn)象都能夠被及時捕捉，系統(tǒng)會自動向工作人員發(fā)送報警信息。因為使用了高清攝像機，能夠實現(xiàn)對異常信號的精準捕捉，使事件的歸類更加清晰，也可以為分析研究提供便利。

2.2?對比分析

2.2.1?基于異常事件分析儀的檢測系統(tǒng)

目前常見的視頻檢測系統(tǒng)，由異常事件分析儀及事件管理器組成。異常事件分析儀的主要功能為交通事件檢測、交通流量檢測、事件報警和圖像存儲等。事件管理器的主要功能為事件顯示、查詢和管理，流量統(tǒng)計，生成報表等。其工作原理是把異常事件分析儀設置于機房，通過視頻分配器分出前端攝像機的視頻信號接入視頻檢測器，在前端子系統(tǒng)中進行相關設置并進行事件分析，把檢測到的相關結果傳送到事件管理器再進行歸納分析。每個異常事件分析儀可檢測的視頻數(shù)量有限，因此需根據(jù)檢測視頻數(shù)量配置相應的異常事件分析儀及視頻分配器等輔助設備。該系統(tǒng)成本較高，擴展性不夠靈活，無AI自學功能，提高事件檢測的有效性依賴于人工手動對視頻圖像中需要檢測的地方細化和設置多個檢測區(qū)域。

2.2.2?基于后臺純軟件分析的檢測系統(tǒng)

基于后臺純軟件的檢測系統(tǒng)在后臺軟件系統(tǒng)集成了異常事件分析儀（前端子系統(tǒng)）及事件管理器（后端中心管理系統(tǒng)）的功能，對比基于異常事件分析儀的檢測系統(tǒng)，其有著更加明顯的優(yōu)勢：（1）不需要進行大量前端硬件設備的購置，能夠在很大程度上節(jié)約成本，降低消耗，同時也能夠有效減少改造成本及運營成本;（2）能夠根據(jù)實際需求，自主進行需檢測視頻攝像機的選擇工作，開展相應的事件檢測，可擴展性及兼容性強;（3）在基于純軟件的檢測系統(tǒng)中，可采用云計算及大數(shù)據(jù)等先進技術，設置相應的AI自學習功能。通過人工智能的不斷學習，對系統(tǒng)功能進行完善，提高異常事件檢測率及響應率，而且功能的提升不需要額外添加前端設備。

經(jīng)過綜合比較和分析，崇靖高速公路采用基于后臺純軟件的視頻事件檢測系統(tǒng)。

2.3?系統(tǒng)功能

視頻事件檢測系統(tǒng)的功能大致可以分為四大類：（1）事件檢測。能夠實現(xiàn)的功能主要包括停車檢測、擁堵檢測、逆行檢測、行人檢測以及車輛低速檢測等。（2）事件處理。能夠實現(xiàn)的主要功能包括聲光報警、事件圖像查看與處理，分車道區(qū)域報警、重要事件上報以及分報警提示等級等。（3）統(tǒng)計道路狀態(tài)信息?？梢詫崿F(xiàn)車流量統(tǒng)計以及車道平均速度統(tǒng)計功能。（4）視頻播放?？梢詫崿F(xiàn)報警事件錄像回放以及視頻播放實時分析等功能[7]。

2.4?系統(tǒng)應用

當交通事件發(fā)生時，借助視頻事件檢測系統(tǒng)，工作人員能夠及時把握事件的發(fā)展情況，以最快的速度進行處理，避免類似事故的重復發(fā)生。如在高速公路險峻路段，視頻事件檢測系統(tǒng)能夠對路面狀況進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患（如路面拋灑物、落石等）和突發(fā)事故，安排專業(yè)人員及時處理，保證道路暢通。模塊化的設計使得視頻事件檢測系統(tǒng)可以對客觀狀況進行真實準確的反映，為管理人員提供第一手資料，系統(tǒng)也可以在后臺完成對監(jiān)控圖像的全天不間斷分析。視頻事件檢測系統(tǒng)本身基于純軟件系統(tǒng)模式，借助前端攝像機采集視頻圖像，經(jīng)由網(wǎng)絡將拍攝到的數(shù)字視頻信號傳輸?shù)揭曨l事件檢測服務器中，運用云計算技術進行分析。通過檢測系統(tǒng)的分析處理，可以實現(xiàn)相應的模型匹配以及目標跟蹤，當檢測到道路異常事件時，系統(tǒng)自動對視頻數(shù)據(jù)進行截取和分析，將發(fā)生報警的視頻保存到視頻存儲服務器，將異常事件數(shù)據(jù)記錄到系統(tǒng)，并在系統(tǒng)客戶端進行報警提示。系統(tǒng)實時對視頻中的車輛運行信息進行分析，得到車流量統(tǒng)計以及車道平均速度統(tǒng)計。通過這樣的方式，能夠實現(xiàn)對高速公路的自動監(jiān)視攝像以及實時交通流量的統(tǒng)計等。以其中的險峻路段為例，借助視頻監(jiān)測，能夠將實時交通流量以及車輛速度與歷史平均值進行對比，如果發(fā)現(xiàn)異常，可以及時預警并進行調(diào)控，避免安全事故的發(fā)生。

崇靖高速公路的路面視頻事件檢測系統(tǒng)于2018年7月部署實施完成，工程成本比基于異常事件分析儀及事件管理器組成的視頻檢測系統(tǒng)預算節(jié)約了將近50%。自運行以來，系統(tǒng)已檢測出多次路面異常事件，其中包括5次?；奋囕v事故事件、3次邊坡滑坡事件等。經(jīng)過系統(tǒng)的AI自主學習，目前路面異常事件檢測準確率已由初始的90%上升到98%，并且還在繼續(xù)提高，極大提升了高速公路運營的應急處置效率。

3?結語

總而言之，高速公路運行管理中，視頻事件檢測非常關鍵，直接影響著高速公路的整體運行安全。將視頻事件檢測系統(tǒng)應用到高速公路運營管理中，可實現(xiàn)對路段的全天候立體化監(jiān)測。在發(fā)現(xiàn)異常事件時，系統(tǒng)能夠自動進行分析，做出相應的報警和記錄，協(xié)助高速公路管理部門及時準確地判斷和處理異常事件，提升對風險隱患的防控能力，減少異常事件可

能造成的擁堵和安全事故，以此推動高速公路事業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

[1]李?旭，張秀杰.基于視頻分析的高速公路異常事件檢測[J].公路交通科技（應用技術版），2019，15（7）：299-302.

[2]胡?永.基于視頻的公路交通事件檢測算法研究[J].現(xiàn)代信息科技，2019，3（7）：61-63.

[3]趙學利.大廣高速京衡段智能化綜合視頻事件檢測管理平臺[J].中國交通信息化，2018（2）：37-39.

[4]李秀麗.基于視頻處理的高速公路交通事件檢測與管理系統(tǒng)研究[J].交通世界（下旬刊），2017（10）：6-7.

[5]隋?靚.高速公路交通異常事件檢測算法研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2017.

[6]張少虹.高速公路視頻檢測系統(tǒng)[J].電子技術與軟件工程，2016（8）：168-169.

[7]張正炎.高速公路視頻檢測技術應用[J].道路交通管理，2015（6）：30-32.

[8]張星剛.高速公路視頻事件檢測技術應用研究[J].中國交通信息化，2015（4）：97-100.