源拓光電助力湖南智慧高速建設(shè)

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當(dāng)前，國家高速公路網(wǎng)主骨架已基本形成，高速公路發(fā)展步入“查漏補(bǔ)缺”、技術(shù)賦能的新時期，行業(yè)發(fā)展重心由建設(shè)和管理為主的傳統(tǒng)高速，轉(zhuǎn)向涵蓋建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營和服務(wù)的智慧高速公路建設(shè)中。智慧高速公路是以信息化、智能化引領(lǐng)高速公路管理和運(yùn)營服務(wù)水平提升，積極推進(jìn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)與高速公路管理、運(yùn)營服務(wù)的深度融合，全面深化高速公路信息數(shù)據(jù)的共享和開發(fā)利用，建立健全完善的監(jiān)測感知體系、可靠的通信保障體系和實(shí)時的預(yù)報(bào)預(yù)警體系。如何統(tǒng)籌協(xié)調(diào)高速公路“人、車、路、環(huán)境”各要素，加快推進(jìn)新基建時代智慧高速建設(shè)，提升管理服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)“4個交通”（綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通）的發(fā)展目標(biāo)，成為了高速公路行業(yè)的重要課題。

?隨著高速公路信息化發(fā)展不斷深入，高速領(lǐng)域的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)級增長。面對超大規(guī)模的數(shù)據(jù)體量，高速公路相關(guān)部門一方面要解決存儲的問題，另一方面也要做好數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一整合和高效治理，用數(shù)據(jù)指導(dǎo)和優(yōu)化日常的運(yùn)營管理工作，促進(jìn)路網(wǎng)通暢，提升應(yīng)急處置效率。圍繞“全路網(wǎng)感知、全方位服務(wù)、全天候通行、全過程管控、全數(shù)字運(yùn)營”的建設(shè)總目標(biāo)，不斷提升高速公路的安全、效率、服務(wù)及管理水平，助力智慧高速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

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一、項(xiàng)目介紹

湖南長瀏高速（長沙—瀏陽高速公路）起于湘、贛省界的洪口界，途經(jīng)瀏陽市城區(qū)及大瑤、蕉溪、洞陽、永安等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，最后于永安鎮(zhèn)對接長永高速，主線全長65.324公里，2015年2月正式通車運(yùn)營，是瀏陽融入長株潭最重要的戰(zhàn)略通道，也是國家高速公路二廣高速在湖南省的重要聯(lián)絡(luò)線。長瀏高速公路的信息化、智能化的管理和運(yùn)營主要體現(xiàn)在三大系統(tǒng)中：收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，其中監(jiān)控系統(tǒng)是對長瀏高速公路網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控及交通管控。

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由于高速公路上的監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)運(yùn)作了很多年，個別已經(jīng)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，故障頻出，監(jiān)控畫面也經(jīng)常出現(xiàn)延時、卡頓情況，畫面失真現(xiàn)象常有，現(xiàn)有設(shè)備難以繼續(xù)維護(hù)公路安全。因此改造高速公路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為卡口監(jiān)控、超速抓拍、海量數(shù)據(jù)傳輸和存儲和數(shù)據(jù)分析等網(wǎng)絡(luò)需求成為長瀏高速公路監(jiān)控系統(tǒng)改造的重要工作。

項(xiàng)目場景圖

?二、項(xiàng)目挑戰(zhàn)

高速數(shù)據(jù)的匯集和治理并非易事。第一，高速數(shù)據(jù)來源于導(dǎo)航系統(tǒng)、ETC、服務(wù)區(qū)卡口、高速路網(wǎng)、高速道路攝像頭、車載終端等形色各樣的系統(tǒng)和終端設(shè)備，這些不同渠道的數(shù)據(jù)無法互通互聯(lián)，成為一個個數(shù)據(jù)孤島。第二，高速數(shù)據(jù)類型復(fù)雜多樣，不僅有文本、圖像、視頻等格式的數(shù)據(jù)，還有大量的IoT（物聯(lián)網(wǎng)）的傳感器數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式千差萬別，無法被直接計(jì)算和使用。第三，此段高速公路有多處隧道及高架橋，施工及設(shè)備維護(hù)難度大。第四，高速公路是室外惡劣的環(huán)境，高溫，高濕，高粉塵，雷雨，車輛電磁干擾等惡劣環(huán)境較多。

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三、項(xiàng)目需求1.視頻監(jiān)控?cái)z像頭

安裝在高速公路主干道和出入口處的攝像頭，可以覆蓋整個路段。具備高清晰度和廣角，能夠清晰捕捉到車輛的行駛情況和車牌號碼。同時支持夜視功能，以確保在光線不足的情況下也能獲取清晰的圖像。

2.視頻數(shù)據(jù)傳輸和存儲

（1）視頻數(shù)據(jù)應(yīng)通過高速網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控中心，確保實(shí)時性和穩(wěn)定性。視頻數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行壓縮和編碼，以減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捫枨蟆?/p>

（2）中央監(jiān)控中心應(yīng)具備足夠的存儲容量，能夠存儲一定時間范圍內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)，以供回放和調(diào)查使用。

3.實(shí)時視頻監(jiān)控和分析

（1）中央監(jiān)控中心應(yīng)配備專用的監(jiān)控人員，能對視頻進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和分析。

系統(tǒng)應(yīng)能夠自動檢測和識別交通違法行為，如超速、逆行、闖紅燈等，并自動生成報(bào)警信息。

（2）系統(tǒng)應(yīng)支持車輛識別和跟蹤，以便追蹤疑似嫌疑車輛或?qū)ふ沂й欆囕v。

（3）系統(tǒng)應(yīng)能夠自動記錄和存儲監(jiān)控視頻，以備后續(xù)調(diào)查和證據(jù)提供。

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四、源拓光電解決方案

源拓光電主要負(fù)責(zé)高速公路現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)視頻通信業(yè)務(wù)，現(xiàn)場共配置了14臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，其中匯聚層交換機(jī)CM6124-12GF12GT和RS239-1GF8GT各1臺，接入層交換機(jī)12臺，含8臺RS235-1GF4GT8和4臺RS232-1GF1GT。所有由監(jiān)控?cái)z像頭采集到的數(shù)據(jù)由接入層交換機(jī)傳往匯聚層交換機(jī)，最后將數(shù)據(jù)上傳至中央監(jiān)控中心。

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?我們配置24端口純千兆管理型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，讓整個的視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸無延時、無卡頓，確保同步傳輸。與此同時，12個千兆光口和12個千兆電口預(yù)留了足夠多的光口和電口，方便后期對現(xiàn)有組網(wǎng)方案進(jìn)行改造和升級。此外，我們采用獨(dú)立的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)隔離，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵，單個系統(tǒng)的設(shè)備故障不會影響其它系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

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整個方案采用具備工業(yè)性能的交換機(jī)產(chǎn)品，滿足現(xiàn)場極為嚴(yán)苛的環(huán)境中交換機(jī)能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，完美地解決了項(xiàng)目現(xiàn)場帶寬傳輸瓶頸的問題。同時所有交換機(jī)均工業(yè)級設(shè)計(jì)，雙電源冗余設(shè)計(jì)，通過EMC工業(yè)4級標(biāo)準(zhǔn)，能在高低溫（-40℃~85℃）、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作，實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)時通信，支持多種通信協(xié)議。

如IGMP snooping、IEEE 802.1Q VLAN、QoS、ACL、端口鏡像、SNMP、RMON等等，冗余備份的Link Aggregation、ERPS和STP/RSTP/MSTP則增加了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，能夠?yàn)楦咚俟窇?yīng)用場景提供充足的靈活性，滿足多種復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境以及可拓展需求。

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五、應(yīng)用產(chǎn)品特性

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?近年來，源拓光電多次參與國家高速公路信息化建設(shè)，包括隧道監(jiān)控、高速路口收費(fèi)站、路面綜合監(jiān)控等多個信息化建設(shè)子系統(tǒng)，項(xiàng)目落地執(zhí)行方案豐富。我們也聯(lián)合公路交通領(lǐng)域的專家學(xué)者、業(yè)主單位、行業(yè)領(lǐng)袖等探討如何通過數(shù)據(jù)互聯(lián)打破各業(yè)務(wù)部門信息孤島問題，實(shí)現(xiàn)高速公路全面精細(xì)化管理。面向未來，源拓光電將繼續(xù)攜手合作伙伴持續(xù)創(chuàng)新，深入行業(yè)，為客戶和行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更大價(jià)值。

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