高速公路是視頻監控應用非常廣泛的一個行業，由于高速公路的距離遠，收費站點長，實現整個沿線的聯網管理顯得非常重要，其中應用到了多種傳輸和管理方式，尤以光纖傳輸應用最為廣泛，同時依據當地網絡環境，分站點的信息匯總后需要向異地的總控中心進行傳輸，從早期的收費站點監控發展到現在，視頻監控在交通行業尤其是高速公路發揮著至關重要的作用。

高速公路視頻監控系統一般分為收費監控和道路監控兩部分。收費監控系統主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄，實施有效的監督。道路監控系統主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監視，掌握高速公路交通狀況，及時發現交通阻塞路段、違章車輛，及時給予引導，保證高速公路的安全通暢。

在智能交通領域，關于車輛闖紅燈的抓拍、車輛牌照的識別等系統已經成為了新的應用領地，它從傳統的視頻監控已經引申為了一個行業化的應用系統。
目前高速公路項目中對視頻信號的監控和管理自下而上可分為以下幾層：

(1）各收費站
各收費站需要對本地的視頻信號進行監控。各收費站所轄的攝像機信號全部引入本地視頻監控系統，收費站對本地所有圖像進行監控管理。

(2）監控分中心
一條高速公路通常設置1個路段監控分中心，對某一路段進行監控和管理。各收費站圖像根據路段監控分中心要求選擇幾路上傳，路段監控分中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統一監控和管理。

(3）監控中心（有些地區不設此級，將監控分中心的信號直接傳輸到交通部門管理中心）
多條高速公路的統一管理通常根據地域劃分為若干個片區來進行。一個片區對某一區域內相連的幾條高速公路進行統一的監控和管理。這幾條高速公路的監控分中心根據片區監控中心的要求上傳圖像，片區監控中心對各路段監控分中心上傳的圖像進行統一監控和管理。

(4）交通部門管理中心各地區的高速公路管理局需要對所轄區域內的高速公路進行統一監控、管理和調度。各片區監控中心將各站點的視頻信號有選擇性的上傳到市級交通管理中心，由市級交通管理中心統一監控和管理。

目前某些高速公路項目中取消了站級監控，各收費站將前端的視頻信號采集后不在本地進行監控，而是全部上傳至路段監控分中心，或輸入矩陣后由矩陣輸出部分信號上傳至路段中心。道路監控信號一般都直接接入監控分中心。交管中心、監控中心、監控分中心之間采用聯網分級控制，一般市級交通中心的優先級最高。控制信號采用逐級轉發的形式轉發到需要控制的設備。
下面就分別為大家介紹這四部分的監控形式。

一、站級監控系統
收費站或隧道監控系統主要是完成對本地收費亭、收費車道、收費廣場、或隧道的視頻信號的采集、管理。考慮到傳輸效果和傳輸成本等因素，可選用光端機來實現，完成從收費亭、收費車道、收費廣場到收費站的視頻信號傳輸。在光纖資源充足的情況下，首先選用點對點非壓縮視頻光端機傳輸，具有圖像質量高、實時性好，成本比較低的優點。

系統總體結構：

站級收費站系統圖


收費站監控系統的主要功能：
1、對收費站、收費亭、收費廣場視頻、音頻信號的監視、監聽、管理。
2、 對各個收費點視頻信號的控制。
二、從收費站到路段監控分中心
一條高速公路通常設置1個路段監控分中心對某一路段進行監控和管理，各收費站圖像根據路段監控分中心要求選擇幾路上傳，路段中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統一監控和管理。
針對用戶需求和實際情況，建議收費站到路段監控中心的音視頻及控制信號傳輸根據不同情況采用以下三種方式；

1、采用全數字點對點光端機（級聯矩陣系統）
2、采用環網光端機來實現。　
3、采用多E1數字編解碼器。

1.點對點的方式，在站級收費站和監控分中心之間采用級聯矩陣系統，將各個站級收費站的幾路圖像有選擇的傳輸到監控分中心，監控分中心和站級收費站都可以對前端監控點進行控制，監控分中心具有優先權。這樣一個二級矩陣級聯系統已經完全滿足信號上傳以及多級管理的功能，上級站點可控制本地及下級矩陣對應的功能，使得監控和管理及其簡便。推薦使用天地偉業87系列級聯控制矩陣，它最突出的特點是使用了鐵電存儲和CAN總線技術，大大提升了控制的切換管理的速度，同時CAN總線極高的穩定性和超遠的傳輸距離最大限度的抑制了各類干擾因素。


2.環網光端機實現
使用一顆光纖將所有收費站的視頻圖像進行上傳，省去了許多光纖資源與工程量，但由于用到壓縮技術或者非壓縮的粗波分復用技術，傳輸效果會受到很大影響，同時工程總造價將會大大提升，這種方式在工程中的應用已經越來越少。

3.采用多E1數字編解碼器
對用戶有較多冗余的E1/2M通道，且光纜資源有限，每個收費站需上傳的路數較少時比較實用。

使用多E1系統將收費站信號傳輸到監控分中心


這是一種壓縮的傳輸方式，對網絡環境要求較高，傳輸效果較點對點矩陣級聯式的傳輸要差，但省去了布線等工程量。
三、從路段監控分中心到監控中心
從路段監控分中心到監控中心視頻傳輸模式與從收費站到路段監控分中心視頻傳輸模式相同。

四、從路段監控中心到交通部門管理中心
各地區市高速公路管理局需要對轄區內所有的高速公路進行統一監控、管理和調度。

由于各地區交管部門與區域監控中心之間距離較遠，采用各種光端機設備需要架設的光纜線路較長，實現起來也比較復雜。所以交管部門與區域監控中心之間建議采用數字視頻編解碼器實現音視頻及控制信號的傳輸。另外交管部門一般要求可實現圖像的網上瀏覽，本系統建議在監控中心采用硬盤錄像機或視頻服務器實現。在省中心可通過兩種方式上網:
一、通過硬盤錄像機實現視頻網上瀏覽。
二、通過視頻服務器實現視頻網上瀏覽。

路段監控中心傳輸信號到交通管理部門系統圖

這樣就可以實現高速公路管理局對各地所有收費站點的監控控制，通過實現了本地化級聯監控和聯網監控，高速公路管理局的多級管理就顯得非常輕松。

高速公路的監控系統已經從傳統的模擬化的、本地化的監控系統逐漸演變為多級聯網的，模擬化加數字化系統的整合，實現了本地監控和異地監督管理的雙重功能，也正在向行業化、數字化、系統化、集成化的方向發展，監控系統在高速公路的應用將會越來越廣泛。