1、隧道應急指揮系統方案北京中航安通科技有限公司BEIJING AERO ANTONG SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.LTD2016年8月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1系統概述2 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 隧道監控規劃3 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 隧道兩側事故多發區監控規劃4 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 2系統綜述6 HY

2、PERLINK l bookmark42 o Current Document 總體架構6 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 總體功能8 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 方案特點8 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 3系統建設方案.10 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 多級管理系統結構10系統組成12 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 3.2.

3、1交通事件檢測專用攝像機12高清卡口12視頻事件檢測器13 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 車型檢測器13 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 視頻管理服務器14應急通訊設備15 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 應急廣播系統17 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 4性能指標.18 HYPERLINK l bookmark95 o Current Document 交通情況檢測18 HYPERLI

4、NK l bookmark100 o Current Document 交通事件檢測18 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 車型識別指標18 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 無線組網指標181系統概述近年來，我國高速公路建設事業步入了一個歷史上空前發展的時期，已建高 速公路里程的不斷增加，為人們的出行帶來了極大的便利，但同時，交通事故也 在迅猛增長。由于不能及時發現和處置各類交通事故、事件，經常使一起小事故 拖延成嚴重事故，甚至拖延成重大交通事故。例如：旅游車或長途運輸車輛的顛 覆事故，如

5、果得不到及時報警和救援，將會造成巨大的人員傷亡和財產損失；再 如化學車輛或危險物品車輛在路面上側翻，會使大量有害的化學物質泄露，如果 不及時處置，將會造成嚴重的道路擁堵、環境污染，甚至附近區域人民群眾的生 命財產也會受到威脅。2014年3月1日山西晉濟高速隧道交通事故引發的爆炸 造成幾十人死亡的特別重大交通事故引起國務院領導的關注。因此，如何第一時 間發現交通事故，并及時處置，避免二次事故的發生是擺在道路管理部門面前的 重要課題。晉濟高速山西晉城段隧道爆炸致31人遇難9人失蹤在我國，高速公路視野遼闊，道路流量大，車速快，不能停車、逆行，行人 不能穿越，這些因素決定了高速公路事故的多樣性和不確定

6、性，因此，“如何及 時發現道路上發生的各類交通事故”、“如何及時發現道路上發生的各類事件及潛 在交通事故隱患”、“如何處置預案”和“如何使監控員從繁重的工作中解脫出來”a/LX北京中航安通科技有限公司 J BEIJING AERO ANTONG SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.LTD 成為高速公路建設者和運營者比較關心的部分熱點問題。鑒于當前全國高速公路信息化進程的需要，結合本路段高速公路實際特點， 我們建議在高速公路沿線和隧道安裝視頻監控系統，對高速公路隧道內外進行實 時全方位的現場監視，同時配備先進成熟的視頻事件檢測系統，對于重要路段和 隧道內發生的交通事件如交通事故、

7、突然停車、逆行、遺灑、行人穿越、煙霧火 災等，第一時間進行報警，同時，對道路上、隧道內的交通參數進行測量和統計， 使管理人員在控制室內對所有監控場所內即將發生和所發生的重要事件了如指 掌，并能迅速采取果斷措施加以處理，提高綜合防范和安全管理能力。隨著攝像機由標清向高清的升級，高清事件視頻檢測器成為市場發展的新需 求，本系統以百萬像素高清攝像機代替一般事件檢測器方案中采用的普通攝像 機，綜合實現“高清視頻監控”和“高清視頻檢測”雙重功能。在事故多發區實 行區域全程監控；在隧道內實現無盲點檢測。根據項目中高速公路的實際道路情況，進行如下系統規劃：隧道監控規劃路況特點：隨著高速公路的大規模建設，長、

8、特長隧道、隧道群大量地出現 在各條高速公路中。隧道大多位于山脈縱橫、丘陵溝壑等區域，由于隧道空間狹 窄、視野很小、光線變化強烈，隧道發生事故的可能性遠大于一般路段，而且因 為其特殊的、相對密閉的環境，很難組織疏散救援，發生二次事故的危害比原發 性事故更為嚴重。攝像機安裝：隧道內由于受到高度限制，攝像機安裝高度一般在5米一一6 米之間，故隧道內攝像機分布應以150米為距，即每150米安裝一個固定式高清 攝像機，以此實現對隧道內異常事件的全程監控，有效避免事故或二次事故的發 生。在隧道入口和出口各安裝一套卡口系統，實時記錄過往車輛的車牌和車型等 綜合信息。實現功能：隧道內全程監控可實現“異常事件檢

9、測報警”、“交通參數檢測報 警”、“車型綜合識別”等幾大功能?！爱惓Ｊ录z測報警”可對隧道內交通事故（撞車）、突然停車、行人穿 越、車輛逆行、遺灑物、隧道煙霧、火災、隧道坍塌等異常事件進行及 時的報警提示?！敖煌▍禉z測報警”功能可對隧道內的“交通流量”、“平均車速”、“占有率”和“車輛密度”等交通參數進行統計，并按照用戶設定的閾值進 行報警提示?！败囆途C合識別”功能除了可以識別過往車輛車牌以外，還可以識別車 輛的車型、車輛品牌和子品牌。在隧道出入口各安裝一套，可以實現任 意時間段隧道內車牌和車輛類型的統計和分析。隧道兩側事故多發區監控規劃路況特點：隧道兩端出入口由于彎道或光線變化等原因，事故

10、的特點主要表 現為“惡性事故多”、“追尾碰撞多”、“單車事故多”三個方面，究其原因，“車 輛超速”或“車輛低速”、“違法停車”、“行人上路”、“躲避遺撒物”、“違章逆行” 等成為導致高速公路交通事故的直接導火索。故將事故隱患扼殺在萌芽狀態成為 高速公路保安全保暢通的首要問題。攝像機安裝：高速公路視野遼闊的特點，針對事故多發區建議采用固定式高 清攝像機和云臺一體式高清攝像機搭配使用的方式進行全程無盲點監控。每隔 800米一一1000米安裝一臺固定式高清攝像機，用于視頻檢測器，可對“各類異 常事件”和“交通參數”進行及時檢測報警。每隔2000米安裝一臺云臺一體式 高清攝像機，一旦發生異常事件可通過

11、云臺旋轉及攝像機變焦集中查看現場情 況。對于高速兩側的邊坡落石或容易產生塌方、滑坡等的路段，也可以針對性的 進行監控和檢測。攝像機安裝高度建議為12米一一15米之間，以使檢測區域達到最大。同時 要做好防抖動處理，主要可從如下幾個方面入手：一是加粗立桿，必要時可采用 水泥立桿；二是立桿要加阻尼防抖動措施；三是要選用具備一定防抖動功能的攝 像機；四是攝像機至少要采用雙點以上固定，螺母緊固時必須加彈簧墊片。實現功能：事故多發區無盲點全程監控可實現“異常事件檢測報警”、“交通 參數檢測報警”等幾大功能?！爱惓Ｊ录z測報警”可對路段上交通事故（撞車）、突然停車、行人穿 越、車輛逆行、遺灑物、路面突發異常

12、和車輛突然駛出道路等異常事件 進行及時的報警提示?！敖煌▍禉z測報警”功能可對隧道內的“交通流量”、“平均車速”、“占 有率”和“車輛密度”等交通參數進行統計，并按照用戶設定的閾值進行報警提示。通過視頻監控系統，將隧道互通樞紐的交通狀況、道路狀況、能見度狀況傳 到監控中心或隧道管理站，在監控中心或隧道管理站監控室閉路電視監視器或大 屏幕投影系統上顯示，結合視頻事件檢測系統、車型檢測系統和邊坡落石監控分 析系統，第一時間發現隧道內外的意外事件，為選擇正確的交通控制策略提供依 據，并可對視頻圖像進行實時分析和錄像，以便分析及取證。2系統綜述針對上述分析，我們提供了一款智能應急指揮系統，采用標準的通

13、訊協議， 為道路監控系統，搭建了一個信息充分、合理、靈活共享的統一平臺。根據項目 中高速公路的實際道路情況，進行如下系統規劃：2.1總體架構隧道應急指揮系統由前端采集子系統、應急通訊網絡子系統、智能分析子系 統和隧道廣播子系統等幾個獨立模塊組成，可以實現交通事件檢測、智能車型識 別、邊坡落石檢測、應急通訊和應急廣播等幾大功能。系統采用標準的模塊化設計，功能裁剪自由，操作簡單靈活；用戶可以根據 自身監控業務特點，自由設置各子系統的用戶界面組合和聯動關系；監控終端可 以多級管理，可以同時配置多個終端和顯示屏。高清攝像機2視頻存儲服務器圖1隧道應急指揮系統架構高清攝像機4覘頻存儲服務裕應急傳輸網絡圖

14、（虛線是應急網絡，實線為光纖網絡）如果在高速公路的隧道內發生突發性事件，有可能原有的通信設施已經遭到 破壞，而衛星通信車等裝備只可以到達突發事件現場的12公里范圍，比如隧道 口。此時需要重點考慮的是解決這12公里可能非常復雜的環境下通信如何建 立，如何及時掌握事發中心區域的真實情況。此應急通信系統中包括固定式應急自組網設備和便攜式應急自組網設備，在 任務現場搭建無線寬帶傳輸網絡，此網絡能夠將前端自組網設備采集到的視音頻 數據通過無線寬帶網絡傳到現場衛星車，通過衛星車鏈路回傳到指揮中心，各級 領導足不出戶就可以對事件現場情況了如指掌，隨時進行指揮調度和管理。該系 統集成度高，方便運輸機動，可在抵

15、達現場后半小時內快速展開、部署，并可根 據需要靈活搭配和擴充外接設備，盡可能減少對外部環境的依賴，滿足現場綜合 指揮需要。針對隧道內的通訊網絡，在隧道內布設若干應急自組網設備，設備之間兩兩 相距500-1000米（根據隧道實際情況布設），普通情況下攝像機視頻傳輸等是通 過光纖網絡傳輸，在火災、斷電或緊急情況下，視頻信號可通過應急網絡傳輸。 隧道內的攝像機也可以通過自組網設備取電，在斷電情況下工作8個小時左右。2.2總體功能 可以實時檢測以下多種交通事件：如停車、逆行、行人、交通事故、交通 擁堵、遺撒物、隧道火災、煙霧、隧道外邊坡落石、泥石流等；系統檢測到事件 事故后，能夠自動報警而且能夠對警報

16、的優先級進行分級以避免對同一事件進 行多次報警；隧道兩端的卡口攝像機可以實時傳輸卡口照片，系統根據卡口照片可以分析 過往車輛的車牌信息、車型、品牌、子品牌等信息，可以實時分析隧道內的車輛 類型和數量等； 無線應急組網功能，在隧道因事故造成光纖網絡斷網時，系統自動切換到無 線網絡上，保證隧道內的監控和其它通訊信息的通暢；廣播功能，隧道內發生事故時可以通過高音廣播，通知隧道內的司乘人員聽 從指揮，按照既定方案進行處置，減少或避免造成重大生命和財產損失；每一個檢測模塊都擁有自己的ip地址，方便系統管理與維護。每路檢測模塊應有設置密碼的功能。不同級別的用戶有不同的使用權限。系統可以選擇事故發生時進行視

17、頻錄像，也可人工設置任意攝像機、任意 時間段錄像；系統自動記錄事件發生之前和之后的錄像，不少于3分鐘；利用事件事故視頻序列的存儲和管理作為事件事故發生原因的快速分析工 具。對每個攝像機，事件檢測器在緩存中保存事件事故發生時間的數字視頻序列， 事件序列記錄時間可調節。系統分析結果和測量出的各種交通參數可通過數據庫共享方式提交其他管 理平臺使用，從而實現資源共享。系統應具有形象化、方便的設置、維護管理功能；必須具備在維護管理地的 多級用戶的操作權限的不同設置，支持多個不同權限用戶進行同時對系統操作管 理。系統必須為簡體中文操作界面，必須為以太網絡結構，提供擴容規模的可能； 必須實現圖像分析處理和維

18、護管理的異地化組網功能。2.3方案特點多目標識別與跟蹤技術；采用交通事件檢測專用攝像機，可提供超低照度、寬動態、強光抑制和幀率 穩定的視頻圖像，大大提供事件檢測的精確度和準確度；隧道內自動應急組網，能夠在隧道復雜的環境內自動組網，實現遠距離的無 線視頻傳輸、語音傳輸等；系統具備可擴展性：能夠支持多級管理，檢測設備可根據需求放置在任意一 級管理中心，事件管理器可隨需要任意增加，多臺事件管理器可并行使用，可實 現不同用戶的權限管理，滿足智能交通網絡要求。可以和外場情報板系統、應急廣播系統進行聯動。3系統建設方案3.1多級管理系統結構北京中航安通科技有限公司提供的道路專用高清攝像機、視頻事件檢測器、

19、事件檢測服務器及后臺管理軟件構成整個視頻事件自動檢測系統，攝像機安裝在外場，視頻事件檢測器、事件檢測服務器和管理軟件都安裝在監控分中心或隧道所內，通過在不同地點安裝管理軟件客戶端，可實現多級管理。攝像機1一級管理中心視頻存儲事件聯動或手動 控制外場設備視頻事件 檢測器事件檢測 客戶端二級管理中心三級管理中心事件檢測客事件聯動或 手動控制外 場設備報警信息事件錄像交通參數事件檢測客可監控轄下多個一級管理中心視頻事件聯動或手動控制外場設備可監控多個 一二級管理 中心視頻屏視頻事件檢測管理平臺多級管理模式不同分中心客戶端的權限不同，可以查看和管理的視頻也有區別，如上圖所示，三級管理中心可以查看和管理

20、所有二級中心和一級中心的視頻，二級管理中心能查看自己所轄的所有一級管理中心的視頻，而三級管理中心只能查看和管理自己的視頻圖像。二三級管理中心只需要一臺工作站和相應的管理客戶端即可。視頻事件檢測器和相應視頻存儲設備可以安放在一級管理中心。一級管理中心的主要設備如下:序設備名稱單位數量備注1交通事件檢測專用攝像機（固定）臺2高清卡口套4隧道出入口各1套a/L 北京中航安通科技有限公司IkW BEIJING AERO ANTONG SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.LID3視頻事件檢測器臺按實際需求配置，每臺4 路高清視頻，不足4路 按4路計算4車型綜合檢測器臺1用于快速檢測4套高

21、清 卡口的車輛品牌和型號5邊坡落石檢測器臺1可以檢測隧道兩側容易 發生落石和滑坡的危險 路段的4路高清攝像機6視頻檢測管理服務器臺1用于事件報警和事件查 詢，可以根據需求實現多 級管理7應急移動寬帶自組網設備組用于緊急情況下的音視 頻傳輸，數量根據隧道長 度和復雜程度而定8應急廣播系統套19監控和存儲系統套1可以使用原有系統10完成本項目所需的其他材料套1輔助材料說明:視頻管理服務器為專用的計算機，設在中心機房，用于對轄區所有視頻事件 檢測器和車型綜合檢測器的統一管理和系統維護，視頻管理服務器另有一個 以太網接口與其它系統計算機交換交通事件報警信息，一般設在管理人員操 縱臺上或置于機房，供維護

22、操作或管理員專用。本方案視頻信號來自網絡交換機（或視頻分配器），不包括視頻攝像機和光端 機及數據網絡傳輸通道等設備。未考慮電源增容、安裝機柜等因素。多級管理功能為可選功能，可根據實際需要設置，也可以是單級管理。3.2系統組成交通事件檢測專用攝像機交通事件檢測專用攝像機功能：完成外場視頻圖像的采集，該產品即使在夜間低照度下依然能呈現出彩色圖 像，不論是靜態畫面還是動態畫面，都能表現出層次感強、色彩還原真實、噪點 少、沒有拖尾現象等優點，能大幅提高監控效果和視頻檢測效果。交通事件檢測專用攝像機的特點：信噪比高：信噪比是指攝像機輸出圖像信號與干擾信號之間的比率，信噪比 越高，成像效果就越清晰。超低照

23、度：攝像機采用多項增亮技術，在惡劣的監控環境下，低照度效果遠 遠超過了普通攝像機，彩色模式最低照度為:0.02 Lux，黑白模式最低照度為 0.001Lux寬動態：寬動態功能是在有著非常強烈光照的對比的環境下讓攝像機看到影 像強光抑制：專門針對道路上車燈照射做優化，能有效控制光暈偏大、視頻圖 像模糊的現象。編碼穩定，避免跳幀，利于后端視頻圖像的分析。高清卡口 建議采用雷達檢測方式進行車輛檢測，在正常車速(5km/h220km/h)范圍內 的監控區域內規范行駛的車輛圖像捕獲準確率達到99%以上。使用先進的光學成像技術，保證全天候都能拍攝到清晰的圖像；強光抑制功能，降低夜間車大燈對圖像的影響；系統

24、使用高頻防眩閃光燈進行補光，無需長明燈，對駕駛員影響極小。aA-t北京中航安通科技有限公司 I BEIJING AERO ANTONG SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.LTD 一視頻事件檢測器視頻事件檢測器完成以下功能:獲取視頻信號，每臺視頻事件檢測器可以輸入4路高清信號。使用基于全畫面對象軌跡追蹤視頻檢測技術，最小辨識度不低于4X4dpi 像素的圖像處理算法進行圖像處理。在視頻事件檢測器硬盤上循環視頻錄像。內置硬盤進行存儲警報、測量結果和圖像的存儲，錄像格式采用AVI或 MP4等通用格式，以便于視頻錄像的隨時查看，數據保存時間日30天與事件檢測管理服務器通訊。車型檢測器車

25、型檢測器完成以下功能：獲取卡口視頻信號，或者卡口照片進行車型識別；車輛品牌：目前支持252種品牌；車輛型號：目前支持1780種車型，可以具體到某款型號、年份等 車輛類型：按小轎車、SUV、面包車、小型客車、中型客車、大型客車、 皮卡、輕型卡車、中型卡車、大型卡車；特種車輛：危險品運輸車、出租車、公交車、工程車、電動車；車身顏色：可以區分黑、灰、白、紅、黃、綠、藍、橙、紫9種顏色；與事件檢測管理服務器通訊。視頻管理服務器視頻管理計算機設置在各級監控中心或管理中心，主要完成以下工作（數據 交換、存儲功能、系統通訊、維護、集中報警）：與全部前端的視頻事件檢測器、車型檢測器通訊，可存儲視頻事件檢測 器

26、上傳來的事故錄像日常操作人機界面集中警報、測量結果數據和視頻序列錄像文件管理、配置和維護系統與交通監控系統通訊，共同完成事件和交通控制措施的聯動運行配備相應計算機外設；配備第二塊以太網卡用于與中心監控系統的通信， 交換報警信息、轉存報警文件等功能。a/L-v北京中航安通科技有限公司應急通訊設備如果在高速公路的隧道內發生突發性事件，有可能原有的通信設施已經遭到 破壞，而衛星通信車等裝備只可以達到突發事件現場的12公里范圍，比如隧道 口。此時需要重點考慮的是解決這12公里可能非常復雜的環境下通信如何建 立，如何及時掌握事發中心區域的真實情況。此應急通信系統中包括固定式應急自組網設備和便攜式應急自組

27、網設備，在 任務現場搭建無線寬帶傳輸網絡，此網絡能夠將前端自組網設備采集到的視音頻 數據通過無線寬帶網絡回傳到指揮中心，并且能夠實現任務現場各個網絡節點之 間以及任務現場各個網絡節點與指揮中心之間的高速數據傳輸。通過衛星或地面網絡，在應急指揮現場實現無線語音、圖像監控、數據網絡 和視頻指揮等通信方式，快速搭建滿足現場處置需要的指揮通信平臺?？梢杂涗?事件現場的全部情況，包括所在位置，并將圖像傳輸到指揮中心，各級領導足不 出戶就可以對事件現場情況了如指掌，隨時進行指揮調度和管理。該系統集成度 高，方便運輸機動，可在抵達現場后半小時內快速展開、部署，并可根據需要靈 活搭配和擴充外接設備，盡可能減少

28、對外部環境的依賴，滿足現場綜合指揮需要。為保證多種任務現場的連通要求，本方案中采用衛星鏈路進行遠程回傳以及 光纖回傳等兩種回傳方式。當任務現場沒有固定網絡設施的情況下，自組網設 備便攜站采集的視頻數據傳輸至通信車，利用通信車內的衛星動中通設備將視頻 數據回傳至后方指揮中心；當任務現場有固定網絡設施的情況下，自組網設備便 攜站采集的視頻數據利用監控專網或有線網絡將視頻數據回傳至后方指揮中心。該系統實現以下功能：語音、數據、視頻三網融合調度；遠程語音、視頻指揮調度；跨區域/跨指揮中心實現多級、協同指揮調度；提供無線寬帶自組網絡通信；設備集成：具備視頻、語音、數據、傳輸一體機（設備內置編碼器，自帶音視頻采 集設備）集成電池模塊（可更換），電池支持供電最少8小時設備防水等級高于或等于IP65信號燈顯示多跳中繼后本設備到業務中心的無線業務帶寬。每個節點設備部署時間單人2分鐘內完成具備Wi-F