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高速公路绿色通道车辆检测管理系统的设计思路作者：付晓亮来源：《硅谷》2013年第06期摘要阐述了高速公路绿色通道车辆检测管理系统的设计方向和要解决的问题，针对要解决的主要问题和要达到的效果提出了绿色通道车辆检测管理系统的设计思路。
关键词绿色通道；车辆检测；设计中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-019-02国务院七部委联合下发的《全国高效率鲜活农产品流通“绿色通道”建设实施方案》，其中规定“可对整车并合法装载运输鲜活农产品的车辆予以降低或免收通行费”。
在中央和地方的大力推动下，鲜活农产品运输的“绿色通道”得到很快发展。
随着“绿色通道”政策的实施及其政策长期性的影响，高速公路鲜活农产品绿色通道的车流量大增。
为了更好地贯彻国家鲜活农产品“绿色通道”政策，加强对绿色通道车辆的管理，避免假冒绿色通道车辆逃避正常规费，搅乱正常的通行秩序，需要对绿色通道中违规夹带和伪装的车辆进行鉴别。
那么绿色通道车辆检测管理系统的建设就成为管理工作中的重点工作。
1 系统要解决的问题传统的人工鲜活农产品检测方法存在着劳动强度大、检测效率低、受主观因素影响、货物易损耗等弊端。
在高速公路出口进行检测会影响其它车辆的正常通行。
人工检测方法落后，对绿色通道中违规夹带和伪装的车辆进行鉴别能力差，而且对于检测员内部作弊的监管没有有力的证据进行查处。
2 系统的设计思路解决检测效果问题。
通过采用多种技术手段、使用自动化检测设备，提高绿色通道车辆检测的准确性和可靠性，降低检测的人力成本和车辆检测时间，提高检测效率，从而保证“鲜活农产品流通绿色通道”政策的稳定落实，避免违规车辆道路通行规费的漏征漏收。
解决监督管理问题。
检测要留下检测数据，独立的检测数据还不能完全解决监管问题，要与收费系统数据进行联网，根据高速公路封闭联网收费的特点，让检测数据出入口的交易数据关联，形成车辆在高速公路通行完整的数据链，会对绿色通道车辆内部和外部作弊形成强有力的威慑作用。
高速公路交通机电工程简介高速公路交通机电工程包括三大系统、隧道机电工程（供电、消防、通风、照明等）。
三大系统包括''监控系统〃、''收费系统〃和''通信系统〃。
以下根据我公司长年在高速公路机电工程领域作为集成商及产品供应商的经验，对三大系统的解决方案作简要介绍。
一、监控系统监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。
信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。
信息发布子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为用户服务的主要形式。
监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。
监控系统的功能包括：道路及隧道桥梁监视、交通量检测、气象监测、信息采集与发布、交通诱导、隧道检测等。
主要设备包括：车辆检测系统、气象检测设备（能见度、冰检等）、情报板系统、路侧摄像机系统、监控分中心计算机网络、地图板、大屏幕投影系统、图像监视系统、主控制台和监控软件、事件检测系统、隧道CO/VI检测设备、隧道火灾检测及报警系统、隧道PLC设备等。
针对交通监控系统的系统构建目标与运营单位的运营管理需求，结合系统设备的功能特点与运行方式，我公司在长期工程实践的基础上，本着功能清晰、操作简捷、先进适用、便于扩充的原则提出以下系统解决方案。
（1）道路监控系统•路段监控中（分）中心计算机管理系统主要包括系统硬件与软件两个组成部分，其中计算机硬件主要有：数据库服务器、业务计算机、图形计算机、路由器、交换机、打印机等；软件系统主要包括：系统软件、支撑软件和业务管理软件等。
利用计算机管理系统可以完成对于道路沿线外场设备的状态查询、信息获取、功能设定；交通管理方案的比较与优选、交通控制参数的确定；路政、公安、医疗等相关部门的信息共享与突发事件的协同处理；报表打印、日常信息管理等功能；•信息采集系统精彩文档用于道路沿线的交通、环境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自动采集两种。
高速公路智能视频监控系统解决方案目录一、前言.3二、高速公路智能视频监控系统.32.1 系统概述32.2 系统构成42.3 系统功能52.3.1 流量监测.52.3.2 烟、火、雾监测.62.3.3 违章(超速、违章左/右转、变线、逆行、停车等)82.3.4 遗洒物体.92.3.5 行人横穿/进入公路.9三、设备介绍.103.1 前端设备103.2 视频分析设备113.3 终端设备12四、服务承诺.14高速公路智能视频监控系统解决方案一、前言高速公路是国家经济发展的命脉,是人民大众工作生活不可缺少的重要组成部分.如何高效、科学的管理高速公路是摆在高速公路管理部门面前的重要议题.传统的高速公路监控系统主要关注在收费站、服务区、隧道/大桥等.完成车辆收费、车牌记录、重点地段监控等基本功能.但随着高速公路基础建设的不断完善,对整个高速公路的总体服务质量也提出了更高的要求.如何即时发现道路上发生的问题,并即时预警和通知车主,带来更高的客户满意度,是高速公路业主面临一个新的焦点问题.沈阳天目科技有限公司是由归国留学人员创办的高科技企业,立足于把世界上最先进的视频分析技术带到中国.基于计算机视觉、人工智能、数字信号处理的视频分析技术使得摄像机具备人脑分析功能,可以实时的对监控画面分析判断并对紧急情况和事件进行处理(显示、报警等).应用到高速公路监控领域,可以自主分析道路情况,实现流量控制、自动记录各种违章行为、烟、火的自动监测、行人穿道路报警等一系列智能功能.可以说, 视频分析技术将彻底改变传统监控系统被动的录像查询功能,向更智能化、更人性化的方向发展.二、高速公路智能视频监控系统2.1 系统概述传统高速公路监控系统完成的基本功能主要包括进出车辆情况登记和重点路段的情况监测.车辆情况登记可以通过设置在卡口的车牌识别摄像机和视频摄像机完成,重点路况的监测则需要职守人员自主控制调度多处分布在不同地点的摄像机完成.其缺点在于:1. 高速公路里程远远超过所安装的摄像机能覆盖的范围,很多路段情况不能够得到及时有效的处理;2. 即使安装大量监控摄像机,由于职守人员的精力、注意力有限,不可能同时对所有摄像机情况进行及时处理;以上两条造成了高速公路的监控系统只能作为事后查证的依据,没有起到及时发现及时处理的工具,更没有在危险到来之前主动预警的功能.高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司 4天目高速公路智能视频监控系统彻底解决了上述问题.它利用嵌入式系统的计算优势将枯燥的事件监测任务交给嵌入式计算机完成,把职守人员从事件查看者解放出来变成事件处理者,极大程度地提高工作效率.嵌入式计算机(位于视频分析盒内)完成所有视频分析任务,并将公路上随时发生的事件及时准确的报告给职守人员处理.不仅如此,它还具备预警功能,在出现安全隐患第一时间上报处理,避免事故发生.2.2 系统构成天目高速公路智能视频监控系统视频分析系统主要由视频采集设备、视频分析设备和存储及查询设备三部分组成,如下图:图1系统构成其中,视频采集设备为普通型视频摄像机,每两路摄像机通过视频线连接至视频分析盒的视频输入口.视频分析盒完成视频分析计算,将结果通过网线上传至服务器或通过开关量控制声光报警.服务器主要负责数据交互和信息存储的功能.客户端程序主要有两个:规则管理器和报警控制台.规则设定过程如图所示绿线,第一步用户通过规则管理器设置规则(流量监测、违章纪录、烟火监测、非法闯入等),第二部规则经服务器存储后发送到视频分析盒执行.报警过程如图所示红线,当视频分析盒判断有违反任何已设定规则的情况发生时,第一步由分析盒发送报警信息到服务器存储,第二步由服务器将报警信息发给客户提示报警.任何通过以太网或者通过Internet接入本网络的高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司 5PC 机均可作为客户端,进行设置规则和浏览报警信息等操作.例如,在高速公路控制中心可以方便的进行规则设置、报警查看、信息发布等操作.2.3 系统功能2.3.1 流量监测图2交通流量统计天目高速公路智能视频监控系统能够及时、准确地采集高速公路上车辆流量信息,并且将这些信息传输到智能交通系统的控制平台,一方面进行信息发布,另一方面通过控制处理等手段有效地进行疏导车流,减少拥堵.目前,用于道路交通信息采集的最常用的方式有:地埋式感应线圈、微波、超声波、全球卫星定位(GPS)等.基于视频分析的流量监测系统与其他常用的检测方式相比具有以下优点:(1) 可以提供更直观的交通场景;高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司 6(2) 检测范围大,可提供的交通参数多;(3) 安装、维护方便,对路面地基无损坏.除此之外,天目高速公路智能视频监控系统将各条车道的流量情况形成记录,通过数据挖掘,对将来可能出现拥塞的时间、地点进行准确预测,提前做好应对准备.另外可以根据车型(小车、客车、货车、超长车辆等)不同进行按类别统计,图3交通流量走势2.3.2 烟、火、雾监测高速公路车流量大、行车速度快,车辆在烟火干扰或者气候恶劣的情况下,极易发生交通事故和交通阻塞,天目高速公路智能视频监控系统可以自动监测自然或人为造成的烟、火以及雾、霾等能见度低的天气现象.提前起到预警作用,防范事故发生.高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司7图4高速公路雾、霾检测传统的烟感设备需要一定量的烟粒子进入到传感器,才能检测到烟存在,只适用于室内场合.对于空旷而且空气流通大的场合像高速公路,传统的烟感发挥不了作用.天目视频分析采用深林防火的烟火探测方法,可通过视频信号对高速公路进行大面积区域火灾监控,对山火、事故或人为造成的烟火进行实时监测,及时报警.高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司8图5高速公路烟、火检测2.3.3 违章(超速、违章左/右转、变线、逆行、停车等)高速公路违章驾驶不仅给自己,而且给他人的生命带来极大的安全隐患.现行的高速公路管理方案里面除了在少数位置设置雷达测速外对于其它违章现象都没有很好的解决方法.天目高速公路智能视频监控系统提供包括超速在内的其他违章行车监测共五项:(1) 可以对同一行车方向的多条车道进行实时测速;(2) 对于在规定道路上违章左/右转或挑头车辆进行记录;(3) 非法变线行车监测;(4) 车辆逆行监测报警;(5) 行车道非法停车报警.高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司9图6非法停车报警2.3.4 遗洒物体在高速公路行车时抛洒物体即不文明,也会给他人的行车安全带来不必要的隐患.天目高速公路智能视频监控系统可以实时的监测人为遗留在公路上的物体.同时对天然造成的公路阻塞例如:落石、断木等及时报警,避免事故发生.图7遗失物品报警2.3.5 行人横穿/进入公路行人无论是横穿还是沿高速公路行走都是非常危险的,公路旁边的护栏往往起不到警示作用.司机在没有思想准备的情况下很难在极短的时间内做出准确的判断,车祸极有可能发生.另外,在护栏不完全的地方出现野生动物的事件也屡见不鲜,如何有效防范这些高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司10情况的发生是一道难题.天目高速公路智能视频监控系统自动监测闯入高速公路区域物体,通过声光设备发出危险信号一方面警示闯入者危险,另一方面提醒司机减速慢行,提高注意.图8非法闯入报警三、设备介绍3.1 前端设备天目高速公路智能视频监控系统前端视频采集设备为TM-KL-H 型摄像机.TM-KL-H型摄像机采用最新DSP 技术,处理主频达到720MHz,对光线变化、角度变化以及物体遮挡等复杂情况有很强的鲁棒性.可用作公路流量监测、烟火识别、违章记录、遗洒物品和非法闯入等功能,安装简单,可靠性高.图9TM-KL-H 型摄像机TM-KL-H 型的安装方式参见下图.高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司11图10 TM-KL-H 型安装示意图型号: TM-KL-H001处理器: 德州仪器TMS320DM642TM内存: 32MB SDRAM存储器: 4MB FLASH通讯接口: 以太网接口(RJ-45 接口10/100M 自适应)、RS-485 控制I/O 接口: 拨码开关输入3 位,报警输出2 位电源: 直流12v功率: 最大8.5W成像器: 1/3 SONY Super HAD CCD像素: 542(H)*586(V)水平分辨率: 520 线最低照度: 0.5Lux尺寸: 65(W)x 55(H)x 110(D)mm3.2 视频分析设备TM-FX2-01 型视频分析盒将传统的视频摄像机升级成具有视频分析功能的智能型监控设备.它同时可连接2 路视频信号,实时处理,处理结果通过以太网传回控制中心.解决现高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司12有高速公路已安装监控设备升级成具备视频分析功能的智能型系统问题.图11 TM-FX2-01 视频分析盒型号: TM-FX2-01外形尺寸: 150mm(深)*220mm(宽)*40mm(高)基本配置: 600MHz DSP,64MB SDRAM,4MB FLASH视频输入接口: BNC(电平:1.0Vp-p,阻抗:75Ω),支持PAL、NTSC 制视频帧率: PAL:1--25 帧/秒,NTSC:1--30 帧/秒视频分辨率: QCIF、CIF、D1(4CIF)视频输入路数: 2 路通讯接口: 以太网接口(RJ-45 接口10/100M 自适应)、RS-485 控制I/O 接口: 报警输入2,报警输出4电源: DC 5V,最大功耗10W工作温度: -10 ℃~+55 ℃设备功能:O 每个视频分析盒可对2 路输入视频实时视频分析处理;O 有独立报警功能,对视频丢失,图像模糊、蓄意遮挡等及时报警;O 视频分析功能包括:公路流量监测、烟火识别、违章记录、遗洒物品和非法闯入等; O 支持外挂LCD 显示屏实时显示车辆流量或报警信息;O 可接声光报警信号起到警示作用.3.3 终端设备高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司13图12 TM-VCS001 中央服务器型号: TM-VCS002外形尺寸:452mm(深)*482mm(宽)*177mm(高)基本配置:Intel 奔腾 4 2.8G、1G 内存、320G 硬盘、10/100M 网口操作系统:Windows XP、Windows Server 2003(推荐安装)软件系统:.NET Framework 2.0、SQL Server 2005、IIS(推荐安装)适用场合:1,机房要求能够实施网线布线工程;2,提供一根网线接入局域网以便远端用户通过规则管理器设置规则和通过报警控制台接收和查询报警;3,机房需提供放置服务器设备的场所(可与其他设备共用机柜或控制台).设备功能:O 运行服务器端程序,负责与前端摄像机进行通讯和数据交互;O 存储用户定义规则与前端发回的报警图片和文字等信息;O 支持多用户访问,设置规则与查询报警等操作;O 用户管理、摄像机管理、区域管理、权限管理等系统维护工作.高速公路智能视频监控系统解决方案沈阳天目科技有限公司14四、服务承诺1、我方对所供器材提供一年质保,在质保期内设备若非人为损坏由供货方无条件更换;2、及时向需方提供按合同规定的全部技术资料和图纸.有义务在必要时邀请需方参与供方的技术设计审查;3、按需方要求的时间到现场进行技术服务,指导需方按供方的技术资料和图纸要求进行安装、调试与整套试运及试生产;4、对于需方选购的与合同设备有关的配套设备,供方应主动提供满足设备接口要求的技术条件和资料;5、加强售前、售中、售后服务,把"承诺服务"、"超前服务"、"全过程服务"、"终身服务"贯彻在产品制造、安装、调试、修理的全过程;6、接到需方反映的质量问题信息后,在4小时之内做出答复或派出服务人员,尽快到达现场,做到用户对质量不满意,服务不停止;7、产品在质保期内如需方原因损坏器材酌情收取成本费;质保期外,我方随时满足需方备品备件的要求只收取设备零件的成本费,并负责终身维护;8、对所售产品的运行情况每月进行一次巡检,及时解决产品在运行过程中存在的问题;。
E T C操作手册(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除湖北省高速公路电子不停车收费现场操作步骤目录第1章 ETC车道软件界面设备状态概述 (1)第2章栏杆前置模式ETC车道软件操作说 (3)2.1 入口车道上班操作说明 (3)2.2 入口车道下班操作说明 (4)2.3 出口车道上班操作说明 (4)2.4 出口车道下班操作说明 (5)2.5 入口正常过车操作说明 (5)2.6 入口正常过车操作说明 (5)2.7 特情处理 (6)2.8 强制落杆 (7)2.9 操作注意事项 (7)第3章栏杆后置模式ETC车道软件操作流程 (8)3.1 栏杆后置模式ETC车道软件界面概述 (8)3.2 栏杆后置模式ETC车道收费流程说明 (8)3.3 入口车道上班操作说明 (8)3.4 入口车道下班操作说明 (9)3.5 出口车道上班操作说明 (9)3.6 出口车道下班操作说明 (10)3.7 入口正常过车操作说明 (10)3.8 出口正常过车操作说明 (10)3.9特情处理 (11)3.10 强制落杆 (13)3.11 强制抬杆 (13)第4章系统故障处理 (14)4.1 网络故障检测 (14)4.2 外部设备故障检测 (14)4.3 RSU故障检测 (14)4.4 系统故障检测 (14)第5章系统辅助功能 (15)5.1 更新软件 (15)5.2 系统维护 (15)第1章 ETC 车道软件界面设备状态概述ETC 车道的入口工控机与出口工控机都处于收费亭的同一个机柜上，上下两台工控机中上为出口，下为入口。
两台工控机由一个切换器控制共用同一个显示器，同一套鼠标和键盘。
下图为ETC 车道(入口)软件的界面，ETC 系统的入口界面与出口界面基本相同，界面各组成部分的具体描述如下：ETC 车道(入口)车道界面● 基本信息显示区(区域1)显示收费站名、车道类型及车道号、车道启动时间、收费员工号姓名、班次、统计日期。
1.1平台功能1.1.1平台基础功能1・1・1.1实时视频、过车监控功能智能交通综合管控平台作为视频监控综合管控平台，具备强大而便捷的视频监控及控制功能，主要能够实现视频监控前端的接入、访问，视频的实时浏览、回放以及云台控制等功能。
1,1・1,2统计功能统计功能是系统对前端所采集的往来车辆数据信息进行分类汇总，并根据不同的业务单元的要求，以不同的形式出具统计报表，挖掘隐藏在数据背后的信息。
目前系统能够对单路口、多路口、以及不同时段的车流量进行统计，并出具柱状、曲线或列表形式的日报、周报、月报和年报表。
1,1・1.3布控管理布控功能需要通过前端抓拍点位与平台数据库相互配合，以最短的时间查找到目标对象（车辆、人员等）。
通过上级单位提供的布控数据（通常是车牌号、车辆其他属性特征、人员身份及其他特征信息），综合管控平台能够将各前端采集点所采集的车辆、人员信息与布控数据比较，用以发现布控车辆，并通过平台客户端、所连接的外部设备发出通知、提示信息。
通过布控管理界面能够实现布控配置、红名单配置、批量布控以及撤控的操作，用户能够添加、撤销布控信息，并可选不同的布控方式。
平台高级功能中支持多种布控方式，包括单一车辆布控、单双号布控、单行线布控、限时禁行布控、反向布控、强力布控等。
1・1.1.4运维管理功能智能交通综合管控平台具备运维管理功能，从平台角度而言，在实现前端点位接入并统一管理的基础上，能够实时获取设备在线状态，并当设备异常离线、网络故障时及时报警。
平台通过各类软、硬件模块支持外部报警输入接口，智能交通综合管控平台断电报警接口用户能够通过运维管理功能界面，实时了解系统及其中的各设备当前的运行状况，当系统或设备运行异常时，系统能够将异常的情况反映在信息提示列表中，用户就能够根据异常设备的情况及时采取维护措施。
1・1,1.5外部设备控制应用功能交通综合管控平台作为多功能应用的软件平台，执行常规的业务应用流程，将数据分析、处理的结果以不同形式予以展现。
智慧监控在高速公路信息化中的应用摘要：本文就智慧监控在高速公路信息化中的应用展开了详细的论述。
关键词：智慧监控；高速公路信息化；应用一、智慧监控下高速公路概述智慧监控系统是面向交通管理的一种复合型监控系统，能够满足日常高速公路监控需求，还能够实现不间断监控，在高速公路中加入全画面视频检测、视频跟踪报警、车辆识别等等内容，更好地丰富监控系统内容，实时掌握车、路、环境的现状，有效提升监控水平。
二、智慧监控在高速公路信息化中的关键技术1.视频格式标准化为了解决在高速公路信息化过程中，不同路段视频编码不一致的问题，需要通过对标准视频码流格式统一进行标准化转化的模式，为视频格式建立起一个标准化基础。
以某地区高速公路管理工作的展开为例,其将各个路段非标准视频码流编码格式进行了统一的H.264标准化转化，并结合MPEGTS流封装格式的运用，使其在应用于大屏幕、PC客户端以及浏览器端的时候，能够提供不同的视频码率。
同时，该地区随着视频技术的发展，也在积极探索H.265视频编码标准在高速公路视频监控系统中的应用。
这种技术具有低码流、高质量的特点，如果能够实现其应用，可以使智慧监控系统能够在保持视频质量不变的情况下，实现对监控视频图像的稳定传输，并且在网络资源有限的背景中，其图像的实时传输能力与传统技术相比增长了一倍。
2.视频质量自动巡检技术高速公路的不断建设，也使得视频监控系统中所接入的视频资源量不断增大，而由于人工巡检模式在监控故障排查工作的效率往往难以得到保障。
因此，实现监控视频质量自动巡检就成为实现智慧监控的关键所在。
结合自动巡检技术在实践应用中的质量表现来看，其应用能够周期性的实现对视频监控系统中网络中断、信号丢失、图像模糊、图像偏色、雪花噪音、条纹干扰、画面冻结、视频抖动等视频质量问题的自动检测，并可以及时发出报警信息，以保障智慧监控系统中的图像质量。
3.视频智能分析从高速公路视频资源覆盖密度的增加情况来看，想要实现智慧监控在高速公路信息化中的有效应用，就要从如何实现视频资源的拓展应用出发，来进行深度的研究与探讨。
高速公路视频检测系统解决方案第一章视频检测方案概述1.1 视频检测产品概述GDW—VD-2002型视频检测器是上海高德威智能交通系统有限公司在多年视频检测技术研发及应用经验的基础上推出的新型视频检测产品.由于采用了先进的模式识别、图像处理等先进技术,该产品能够对车辆运行过程的动态跟踪,获取全面实时的交通信息。
除具有检测区域广、安装运行无干扰、施工维护方便低耗及可视性等一般视频检测产品的优势外，GDW—VD—2002型视频检测器还加强了车辆跟踪技术、硬件设计、检测数据处理软件等方面的功能，并从解决方案、安装与调试、售后服务等角度进行了设计与反复验证,希望能够针对山西的实际需要，通过视频检测这一先进的智能交通信息采集处理技术，为整个高速公路管理系统的建立与完善提供良好的基础。
1.2 工程范围本次工程包括视频检测系统以下各项设备的生产、运输、安装、调试、试运行及缺陷责任期运行:（1）视频检测摄像机(2)2路视频复用光端机(3)视频检测视频处理器(4）视频处理器机架（5)视频检测站处理机（收费站)(6）视频检测服务器（监控中心)（7)安装摄像机的架杆(8)所需的电力电缆和信号电缆（包括电缆及电缆从路边手孔到设备的敷设与连接)（9)规范中没有规定，但对于完成工程所必须的材料及工作1。
3 视频检测系统的总体目标与意义作为高速公路监控系统实时交通流信息的供应者，上海高德威智能交通系统有限公司的视频检测系统所要实现的总体目标是:通过采集、处理、显示及发布交通流参数、事件、拥挤等动态交通流信息，为高速公路现代化监控系统的建立提供一流的交通信息支持与技术服务。
其主要意义与价值在于：率先在全国高速公路系统中采用了视频检测这一先进的智能交通技术，是高速公路监控系统信息化、智能化进程中的一次大胆尝试，具有很高的理论价值与实践意义；视频检测系统除具备施工运行无干扰、维护费用低的特点外，还能兼顾用户“图像监视功能”与“数据检测功能"的双重要求，从而实现了“经济效益”与“使用效果”的双赢；系统提供的可靠的产品、面向用户需求的解决方案、完善的服务等保证了系统在运行、升级过程中的可持续性发展，从而有助于整个高速公路监控系统信息采集技术与水平的不断提高。
功能概述：我国的高速公路发展比西方发达国家晚近半个世纪的时间，从80年代末开始起步，到2004年年底已经超过3万公里。
根据交通部最新公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资两万亿元，新建5.1万公里高速公路，使我国高速公路里程达到8.5万公里。
随着我国经济水平的提高，高速公路在人们生活中扮演者越来越重要的角色，然而各种违章现象对驾驶者的生命安全造成了极大威胁，同时也对高速公路的使用寿命造成了危害。
这其中又以超速和超重最为严重，为此，我们设想一套设备，能够记录车辆信息及车速车重数据，以便进行道路管理并为未来的道路系统设计提供样本数据。
该系统设置在高速进出入口和收费站，主要功能是记录车辆数据信息，如车牌号，进入/出去街道（高速）时间，瞬时速度，车重等。
为了达到这一目标，需要使用的设备主要有摄像头，压力传感器，速度测量装置等。
除此之外还应该设计一个完整工作链条，以便达到数据自动采集，分析乃至超标数据报警的联动功能。
经过思考讨论，我们将整个系统分为以下几个功能模块：车牌记录模块：该模块功能在于记录车辆车牌号，外形特征，即对车辆进行身份认证。
测速模块：测量车辆行驶速度。
车重测量模块：测量整车重量并记录。
系统协调模块:功能之一为协调各个模块的工作行为，控制系统工作状态，检查系统故障并报错；功能之二为将以上个模块的数据整理为一个数据单元，并进行数据处理，对违章车辆进行记录上报。
车牌记录模块：本模块产生作用的是一个告诉摄像机，用以拍下高速运动物体的图像，其主要作用有如下几点：1、车辆捕获采用视频触发方式，能按用户需求对监测车头或车尾进行调整；监测被检测车道的过往机动车辆，通过智能算法抓拍机动车的头部或尾部图片，用于车牌照及车标信息的识别，检测区域的宽度完全能够满足覆盖被检测车道和检测断面的宽度要求。
2、图像记录在车辆通过时，机动车辆牌号自动识别监控摄像机系统能准确拍摄车辆特征图像,并将图像存储到磁盘相应目录下，车辆通过的信息写入相关数据库，并在图像中标明车辆通行数据，如时间、地点、车速、方向等情况。
3、号牌识别系统从视频流中判断出车辆，并对车辆进行识别，从中判断出车辆全部特征，包括车辆行驶方向、经过时间、地点、车速、车身颜色、车辆类型、车牌号码等，并根据所拍摄的车辆特征图片进行车辆号码和车牌颜色自动识别。
4、远程控制系统具备网络接入功能，可以通过网络访问智能视频服务器，能通过网络实现数据传输、远程访问和进行远程系统维护。
5、故障容错和报警在视频处理计算机中配备专门的设备管理程序，能够准确反映各部件运行状况和计算机资源占用情况。
当设备出现故障时能自动报警，将报警信息按照上传到数据库，并显示故障类型。
同时，数据库中对检测方式有标记，设立日志文件，详细记录程序运行情况。
6、系统安全性处理系统操作人员较多，包括：数据录入人员、高层管理人员、系统维护人员等。
为了保证系统的安全性，在设计上为以上人员进行分级，规定了各自的操作“身份”，每个“身份”都只能有相应的权限，不允许任何越级操作。
7、自动日志记录记录系统设备运行情况和操作员登陆情况。
测速模块：24GHz雷达传感器简介：它能通过发射与接收频率为RFbeam24GHz雷达传感器RFbeam 24GHz雷达传感器24.125GHz左右的微波来感应物体的存在，运动速度，静止距离，物体所处角度等，采用平面微带天线技术，具有体积小.集成化程度高.感应灵敏等特点。
24GHz雷达传感器是一种可以将微波回波信号转换为一种电信号的装换装置，是雷达测速仪，水位计，汽车ACC辅助巡航系统，自动门感应器等的核心芯片。
原理：一：CW多普勒雷达传感器将24GHz选为发射频率，利用发送与接收信号的频率差，通过公式计算出物体运动的速度。
经过参考信号与回波信号的混频，双通道传感器输出两个频率幅度相同，相位差为90°的中频信号IF1和IF2,根据90°相位引导的信号类型，24GHZ雷达传感器24GHZ雷达传感器识别物体的运动方向（远离或靠近）二：FMCW 雷达传感器如果要测量一个参数【距离】，如静态物体到传感器的距离，那么选用线性升坡或降坡作为发射频率的时间相关函数就足够了，并定期重复这些坡，以期得到可能的平均值。
根据延迟效应的计算公式可以得到物体的距离。
在通过红外感应模块接收到车辆驶入信号时雷达感应器便开始工作，发出一束电磁波，该电磁波碰到行驶车辆时反弹并被雷达感应器接受，同时雷达感应器接收到相关电磁信号并通过相关电路运算得到反射新号频率，利用多普勒效应（Doppler Effect）原理：当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机频率。
如此即可借由频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
下图即为一些现有应用的雷达测速模块。
车重测量模块：压力传感器简介：压力传感器是使用最为广泛的一种传感器。
传统的平膜压变平膜压变压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。
随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。
其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。
特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。
原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
金属导体的电阻值可用下式表示：R=ρ式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω· /m） S——导体的截面积（cm2 ） L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。
当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。
只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情。
故当车辆通过时，随着车前轮到整个车身行驶到压力感应部位时，通过相关电路会产生一系列的电压值变化，经过转化可以转化为相对应的压力数据，采用相关采集软件进行采集取得该数值曲线中的顶点值即为所测的车辆的重力，进而换算为车辆自重。
系统协调模块:红外线传感器简介：红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。
光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。
检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。
热敏元件应用最多的是热敏电阻。
热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化（这种变化可能是变大也可能是变小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻），通过转换电路变成电信号输出。
光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
原理：将红外辐射能转换成电能的光敏元件称为红外传感器，也常称为红外探测器。
红外传感器是利用物体产生红外辐射的特性，实现自动检测的传感器。
在物理学中，我们已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波，其中红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。
任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。
红外传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。
红外光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路，如图3所示：图3红外光电传感器组成发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的发射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。
如图所示，当红外光电传感器接收到红外信号时，光电开关闭合从而短路照车牌摄像机使其不工作；在红外接收器感应不到信号的时候，光电开关断开，测速模块，车牌记录模块开始工作。
前景分析：我国当前在高速公路监测系统领域内的技术还不成熟，而测重系统的发展又远远不如测速系统。
因而这一套设备可以弥补目前市场上缺乏测速侧重报错一体系统设备短缺的问题，将来会拥有比较良好的市场前景。
该系统处于设想阶段，主要原因有两个，一个是测重技术的局限性，目前我国在动态测量车重技术方面还不成熟，只能在交警目测超重情况下进行指定车辆的超重检测，无法做到车车实时动态检测。
另一方面，搭建这样一个系统无疑需要一笔较大前期投入和长期维护费用。
当下，我国高速公路系统还没有发展到这个阶段。
此外，这套系统如若能在人机交互方面做出一些改进，比如与道路管理部门联网，向违章车辆发送违章信息，一定会具有更好的用户体验和市场前景。
