[編者按]作為秦嶺終南山特長公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備提供商的廠商代表，我和我的同事們有幸親歷了秦嶺隧道視頻監(jiān)控 系統(tǒng)的建設(shè)過程。就秦嶺終南山特長公路隧道為例，介紹公路監(jiān)控之隧道視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢。結(jié)合在秦嶺隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)建 設(shè)中的親身經(jīng)歷，整理成以下文字。文中難免謬誤，權(quán)拋磚引玉，懇盼讀者斧正。在此，向秦嶺終南山特長公路隧道業(yè)主單位、 監(jiān)理單位、視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝單位表達(dá)真摯的謝意！
于 1930 年代在西方發(fā)達(dá)國家開始出現(xiàn)的高速公路，歷經(jīng)70 多年的探索和發(fā)展，到目前為止，全球已有80 多個國家和地區(qū) 擁有了高速公路，通車總里程已經(jīng)超過25 萬公里。像美國、英國、法國這樣的發(fā)達(dá)國家都已擁有了符合本國國情且與本國經(jīng)濟(jì) 和社會發(fā)展相適應(yīng)的高速公路網(wǎng)絡(luò)。
自 1988 年我國大陸第一條高速公路——滬嘉（上海浦桃工業(yè)區(qū)至嘉定縣）高速正式通車以來，我國的高速公路建設(shè)取得了 輝煌的成績，截止2006 年年底，我國高速公路通車總里程已經(jīng)超過3.5 萬公里，居世界第二位。
交通部權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，1998 年至2004 年期間，交通固定資產(chǎn)投資以年均23％的速度增長，占全社會固定資產(chǎn)投資的比重 上升到10％左右，占國民生產(chǎn)總值的比重達(dá)到4％左右。根據(jù)交通部新公布的《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》，從2005 年起到2030 年，國家將再斥資兩萬億元人民幣，新建5.1 萬公里高速公路，使我國高速公路里程達(dá)到8.5 萬公里。
我國是一個多山國家，75%左右的國土面積是山地或重丘。在面對如此地形的公路建設(shè)中，過去的普遍做法是盤山繞行或切 坡深挖。但這樣的做法卻存在很多弊端。資料顯示，盤山而建的低等級公路的汽油耗量比高等級公路多20%—50%，可謂耗時(shí) 耗財(cái)（以秦嶺終南山特長公路隧道建成通車為例，西安至柞水的行車時(shí)間由原來的3 個多小時(shí)縮短為40 分鐘）；而且，嚴(yán)重破 壞了自然景觀與生態(tài)環(huán)境，造成塌方、滑坡與水土流失。面對這樣的不利因素，在我國高速公路高速發(fā)展的大背景下，加之近 幾年特長公路隧道建設(shè)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，高速公路隧道建設(shè)已成趨勢，高速公路隧道投資在高速公路建設(shè)中的比重也大幅增 加，除此之外，我國高速公路經(jīng)過近20 年的發(fā)展，一直遵循從易到難的建設(shè)規(guī)律，到目前為止，平原地域高速公路國道主干線 投資已初具規(guī)模，山地或重丘地域公路隧道建設(shè)即將成為未來幾年必然的投資熱點(diǎn)。以秦嶺終南山特長公路隧道為代表，近幾 年我國特長公路隧道建設(shè)規(guī)模屢次刷新亞洲或世界紀(jì)錄即是明證。
監(jiān)控系統(tǒng)作為公路隧道，尤其是特長公路隧道機(jī)電系統(tǒng)的八大子系統(tǒng)之一，是保障隧道交通安全暢通，提高隧道行車舒適 度的關(guān)鍵系統(tǒng)，肩負(fù)著保障隧道正常運(yùn)營、隧道財(cái)產(chǎn)及行車安全、司乘人身安全等不可或缺的重要職責(zé)，因此受到業(yè)主單位的 持續(xù)重視，投資比重在近幾年公路隧道機(jī)電系統(tǒng)中的比重大幅提升。秦嶺終南山特長公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)原設(shè)計(jì)每250 米安 裝一臺攝像機(jī)。但在該監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)過程中，投資方根據(jù)“突發(fā)事件采用雙系統(tǒng)全方位自動跟蹤監(jiān)控,并根據(jù)事件類型提供有 效的救援方案”這一原則性要求及時(shí)修正設(shè)計(jì)方案，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)改為每125 米安裝一臺高性能攝像機(jī)。終，秦嶺終南山 特長公路隧道共安裝各類攝像機(jī)392 臺，真正做到了無盲點(diǎn)的全方位、多角度監(jiān)控。
基于秦嶺終南山特長公路隧道建設(shè)的特殊性，秦嶺隧道的監(jiān)控系統(tǒng)包含交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、通風(fēng)控制、照明控制、電視/ 視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、橫通道門監(jiān)控、中央監(jiān)控等系統(tǒng)的各類監(jiān)控點(diǎn)超過1 萬個。隧道內(nèi)每隔125 米就設(shè)有一臺視頻監(jiān)控?cái)z像 機(jī)，是世界上高速公路監(jiān)控?cái)z像機(jī)安裝密集的路段。其監(jiān)控系統(tǒng)具備對突發(fā)事件采用雙系統(tǒng)全方位自動跟蹤監(jiān)控及根據(jù)事件 類型提供有效的救援方案的能力；視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為整個隧道監(jiān)控系統(tǒng)的主體，必須為整個監(jiān)控系統(tǒng)提供準(zhǔn)確無誤的、前饋 式的信息來源，其自身的先進(jìn)性與可靠性則尤為重要。為了達(dá)到這樣的要求，秦嶺隧道監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下技術(shù)創(chuàng)新，而這些 創(chuàng)新必會成為未來隧道監(jiān)控的趨勢：
1. 秦嶺隧道監(jiān)控系統(tǒng)首次在國內(nèi)采用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)隧道底層網(wǎng)絡(luò)通訊，為隧道管控一體化提供了可靠且通用的通信平臺；
2. 綜合研究國內(nèi)外公路隧道的監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模設(shè)置方法，秦嶺隧道監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)新性的采用了公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模與隧道長 度、交通量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相關(guān)，結(jié)合隧道結(jié)構(gòu)特征、交通流特征和交通組成特征，確定安全系數(shù)（即置信水平），尋找安全與 經(jīng)濟(jì)之間的平衡點(diǎn)，而確定隧道監(jiān)控規(guī)模。在系統(tǒng)配置時(shí)采用功能設(shè)計(jì)法，有效的提高了系統(tǒng)的可靠性和適用性；
3. 秦嶺隧道監(jiān)控系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)采用前饋式模糊控制法進(jìn)行隧道通風(fēng)控制，該控制法大大提高風(fēng)機(jī)的有效開啟，減少風(fēng)機(jī)的 無用作為，通過仿真計(jì)算可以降低30-40%的運(yùn)營電費(fèi)。
4. 秦嶺隧道監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)了完全基于TCP/IP 協(xié)議的Internet 遠(yuǎn)程隧道監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)從本地監(jiān)控到支 持Internet 遠(yuǎn)程監(jiān)控的飛躍，為城市交通信息化提供信息共享接口。
5. 研究了隧道交通異常自動檢測算法，采用結(jié)合視頻監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)隧道異常的可靠檢測；
6. 針對公路隧道4 種情況交通工況：火災(zāi)異常、故障阻塞異常、周期性交通擁擠異常及正常運(yùn)營。根據(jù)異常情況，危害程 度及處置方案受異常位置、交通量、方向不均勻系數(shù)等的影響，提出秦嶺終南山特長公路隧道控制工況有40 種，若不考慮雙向 交通量不均勻因素中量的差異，常用工況有24 種。基于隧道常有24 工況，提出了隧道12 種交通控制預(yù)案，為隧道安全運(yùn)營提 供了可靠的安全保障。
從以上技術(shù)創(chuàng)新中我們不難看出監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路隧道項(xiàng)目中除了持續(xù)的關(guān)注視頻監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠度、成熟度、以 及是否能夠與收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享之外，還需要進(jìn)一步關(guān)注視頻監(jiān)控系統(tǒng)是否足夠智能，是否能夠?yàn)槠渌叽髾C(jī) 電子系統(tǒng)，包括照明子系統(tǒng)、通風(fēng)子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、救援子系統(tǒng)、交通安全控制子系統(tǒng)、供配電子系統(tǒng)提供 前窺式的信息來源，以達(dá)到管控結(jié)合的目的；是否能夠?qū)崿F(xiàn)多職能功能，以實(shí)現(xiàn)基于開放式TCP/IP 協(xié)議的實(shí)時(shí)信息共享；是否 能夠與其他機(jī)電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單的無縫集成；（對于隧道群及高速公路視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來講）是否能非常簡便的實(shí)現(xiàn)可靠的多 級聯(lián)網(wǎng)（比如采用冗余的自愈環(huán)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸方案、采用基于TCP/IP 的監(jiān)控主機(jī)聯(lián)網(wǎng)方案來解決此類問題）。
公路隧道是公路的特殊形態(tài)，是公路交通的咽喉地段，由于公路隧道本身的咽喉屬性，隧道監(jiān)控系統(tǒng)則當(dāng)仁不讓的成為保 障隧道交通安全暢通，提高隧道行車舒適度的關(guān)鍵系統(tǒng)。如何保證整個隧道監(jiān)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行，盡可能地發(fā)揮其應(yīng)有的 功能，是高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵問題。秦嶺隧道總投資RMB31.93 億元，其中機(jī)電項(xiàng)目投資逾RMB7 億元。隧道 雙洞總長36.04KM，洞內(nèi)容納了照明、通風(fēng)、消防、通信、救援、交通安全控制、供配電、監(jiān)控八大機(jī)電子系統(tǒng)。洞內(nèi)各類強(qiáng)、 弱電系統(tǒng)電子設(shè)備密密麻麻，電磁互擾程度可想而知。對于監(jiān)控系統(tǒng)來講，如何有效的規(guī)避電磁對各種監(jiān)控信號的干擾即是對 監(jiān)控系統(tǒng)所采用設(shè)備性能的直接考驗(yàn)；如何在曲度不同的隧道壁上安裝攝像機(jī)，并能得到橫平豎直的圖像，也是系統(tǒng)安裝單 位在施工過程中遇到的眾多困難之一。凡此種種技術(shù)“小插曲”，不勝枚舉，經(jīng)過供貨方與安裝方的智慧合作，都一一完滿解決。
當(dāng)然，如何解決監(jiān)控系統(tǒng)自身的可靠性、開放性，如何實(shí)現(xiàn)智能化的前窺式探測，如何合理規(guī)劃監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，正 真實(shí)現(xiàn)在正確的時(shí)間將正確的信息傳送到正確的位置，如何實(shí)現(xiàn)與其它子系統(tǒng)即時(shí)互聯(lián)互通、完美集成，達(dá)到機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管 控合一的目的才是該系統(tǒng)建設(shè)過程中正真的難點(diǎn)。隧道監(jiān)控系統(tǒng)本質(zhì)上是一個反饋控制系統(tǒng)，整個監(jiān)控過程就是一個“獲取現(xiàn) 場信息——根據(jù)獲得的信息做出決策——將決策發(fā)出并執(zhí)行的不斷重復(fù)的循環(huán)。如何進(jìn)一步得到以上問題的更佳解決方案應(yīng)當(dāng) 是隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供商接下來需要認(rèn)真琢磨的問題。
附一：秦嶺終南山特長公路隧道概況
秦嶺終南山特長公路隧道是國家高速公路網(wǎng)包頭至茂名線控制性工程。秦嶺隧道北起西安市長安區(qū)青岔，止于商洛市柞水 縣營盤鎮(zhèn)，總投資31.93 億元。秦嶺終南山特長公路隧道單洞長度18.02 公里，雙洞長度36.04 公里，是建設(shè)規(guī)模世界第一的特 長公路隧道工程。秦嶺隧道監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模及技術(shù)先進(jìn)性均創(chuàng)下了全球公路隧道之，是我國高速公路隧道示范工程 和標(biāo)志性工程，被譽(yù)為中國公路隧道建設(shè)史上的里程碑。
秦嶺隧道擁有全世界高速公路隧道完備的監(jiān)控管理系統(tǒng)，肩負(fù)著保障隧道正常運(yùn)營、保障隧道及行車安全等不可替代的 重要職責(zé)。隧道每125 米設(shè)置一臺視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)，加上特殊路段、特殊通道的攝像機(jī)，兩洞共設(shè)置Infinova 攝像機(jī)392 臺，是 世界上高速公路監(jiān)控?cái)z像機(jī)安裝密集的路段，真正做到了無盲點(diǎn)的全面監(jiān)控。英飛拓提供視頻設(shè)備包括大型矩陣、監(jiān)視器、 攝像機(jī)和快球等核心設(shè)備。
附二：隧道排名
1. 世界雙洞公路隧道長度前三名： 第一名：中國陜西秦嶺終南山特長公路隧道，雙洞總長 36.04 公里；
第二名：日本關(guān)越隧道，雙洞總長 21.8 公里；
第三名：奧地利普拉布什隧道，雙洞總 20.6 公里。
2. 世界單洞公路隧道長度前三名：
第一名：挪威洛達(dá)爾隧道，長度 24.5 公里；
第二名：瑞士圣哥達(dá)隧道，長度 16.9 公里；
第三名：意大利弗儒雷斯隧道，長度 13.2 公里。
粵公網(wǎng)安備 44030902000074號