[編者按]作爲秦嶺終南(nán)山特長公路隧道視頻(pín)監控系統設備提供商(shāng)的廠商(shāng)代表，我(wǒ)和我(wǒ)的同事們有幸親曆了秦嶺隧道視頻(pín)監控 系統的建設過程。就秦嶺終南(nán)山特長公路隧道爲例，介紹公路監控之隧道視頻(pín)監控發展趨勢。結合在秦嶺隧道視頻(pín)監控系統建 設中(zhōng)的親身經曆，整理成以下(xià)文字。文中(zhōng)難免謬誤，權抛磚引玉，懇盼讀者斧正。在此，向秦嶺終南(nán)山特長公路隧道業主單位、 監理單位、視頻(pín)監控系統安裝單位表達真摯的謝意！
于 1930 年代在西方發達國家開(kāi)始出現的高速公路，曆經70 多年的探索和發展，到目前爲止，全球已有80 多個國家和地區 擁有了高速公路，通車(chē)總裏程已經超過25 萬公裏。像美國、英國、法國這樣的發達國家都已擁有了符合本國國情且與本國經濟 和社會發展相适應的高速公路網絡。
自 1988 年我(wǒ)國大(dà)陸第一(yī)條高速公路——滬嘉（上海浦桃工(gōng)業區至嘉定縣）高速正式通車(chē)以來，我(wǒ)國的高速公路建設取得了 輝煌的成績，截止2006 年年底，我(wǒ)國高速公路通車(chē)總裏程已經超過3.5 萬公裏，居世界第二位。
交通部權威數據顯示，1998 年至2004 年期間，交通固定資(zī)産投資(zī)以年均23％的速度增長，占全社會固定資(zī)産投資(zī)的比重 上升到10％左右，占國民生(shēng)産總值的比重達到4％左右。根據交通部新公布的《國家高速公路網規劃》，從2005 年起到2030 年，國家将再斥資(zī)兩萬億元人民币，新建5.1 萬公裏高速公路，使我(wǒ)國高速公路裏程達到8.5 萬公裏。
我(wǒ)國是一(yī)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中(zhōng)，過去(qù)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(zī)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 耗财（以秦嶺終南(nán)山特長公路隧道建成通車(chē)爲例，西安至柞水的行車(chē)時間由原來的3 個多小(xiǎo)時縮短爲40 分(fēn)鍾）；而且，嚴重破 壞了自然景觀與生(shēng)态環境，造成塌方、滑坡與水土流失。面對這樣的不利因素，在我(wǒ)國高速公路高速發展的大(dà)背景下(xià)，加之近 幾年特長公路隧道建設技術的進一(yī)步成熟，高速公路隧道建設已成趨勢，高速公路隧道投資(zī)在高速公路建設中(zhōng)的比重也大(dà)幅增 加，除此之外(wài)，我(wǒ)國高速公路經過近20 年的發展，一(yī)直遵循從易到難的建設規律，到目前爲止，平原地域高速公路國道主幹線 投資(zī)已初具規模，山地或重丘地域公路隧道建設即将成爲未來幾年必然的投資(zī)熱點。以秦嶺終南(nán)山特長公路隧道爲代表，近幾 年我(wǒ)國特長公路隧道建設規模屢次刷新亞洲或世界紀錄即是明證。
監控系統作爲公路隧道，尤其是特長公路隧道機電(diàn)系統的八大(dà)子系統之一(yī)，是保障隧道交通安全暢通，提高隧道行車(chē)舒适 度的關鍵系統，肩負着保障隧道正常運營、隧道财産及行車(chē)安全、司乘人身安全等不可或缺的重要職責，因此受到業主單位的 持續重視，投資(zī)比重在近幾年公路隧道機電(diàn)系統中(zhōng)的比重大(dà)幅提升。秦嶺終南(nán)山特長公路隧道視頻(pín)監控系統原設計每250 米安 裝一(yī)台攝像機。但在該監控系統建設過程中(zhōng)，投資(zī)方根據“突發事件采用雙系統全方位自動跟蹤監控,并根據事件類型提供有 效的救援方案”這一(yī)原則性要求及時修正設計方案，将視頻(pín)監控系統改爲每125 米安裝一(yī)台高性能攝像機。終，秦嶺終南(nán)山 特長公路隧道共安裝各類攝像機392 台，真正做到了無盲點的全方位、多角度監控。
基于秦嶺終南(nán)山特長公路隧道建設的特殊性，秦嶺隧道的監控系統包含交通監控、環境監控、通風控制、照明控制、電(diàn)視/ 視頻(pín)監控、火(huǒ)災報警、橫通道門監控、中(zhōng)央監控等系統的各類監控點超過1 萬個。隧道内每隔125 米就設有一(yī)台視頻(pín)監控攝像 機，是世界上高速公路監控攝像機安裝密集的路段。其監控系統具備對突發事件采用雙系統全方位自動跟蹤監控及根據事件 類型提供有效的救援方案的能力；視頻(pín)監控系統作爲整個隧道監控系統的主體(tǐ)，必須爲整個監控系統提供準确無誤的、前饋 式的信息來源，其自身的先進性與可靠性則尤爲重要。爲了達到這樣的要求，秦嶺隧道監控系統實現了以下(xià)技術創新，而這些 創新必會成爲未來隧道監控的趨勢：
1. 秦嶺隧道監控系統首次在國内采用工(gōng)業以太網實現隧道底層網絡通訊，爲隧道管控一(yī)體(tǐ)化提供了可靠且通用的通信平台；
2. 綜合研究國内外(wài)公路隧道的監控系統規模設置方法，秦嶺隧道監控系統創新性的采用了公路隧道監控系統規模與隧道長 度、交通量和經濟發展水平相關，結合隧道結構特征、交通流特征和交通組成特征，确定安全系數（即置信水平），尋找安全與 經濟之間的平衡點，而确定隧道監控規模。在系統配置時采用功能設計法，有效的提高了系統的可靠性和适用性；
3. 秦嶺隧道監控系統首次實現采用前饋式模糊控制法進行隧道通風控制，該控制法大(dà)大(dà)提高風機的有效開(kāi)啓，減少風機的 無用作爲，通過仿真計算可以降低30-40%的運營電(diàn)費(fèi)。
4. 秦嶺隧道監控系統開(kāi)發了完全基于TCP/IP 協議的Internet 遠程隧道監控系統，實現了公路隧道監控系統從本地監控到支 持Internet 遠程監控的飛躍，爲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，采用結合視頻(pín)監視，實現隧道異常的可靠檢測；
6. 針對公路隧道4 種情況交通工(gōng)況：火(huǒ)災異常、故障阻塞異常、周期性交通擁擠異常及正常運營。根據異常情況，危害程 度及處置方案受異常位置、交通量、方向不均勻系數等的影響，提出秦嶺終南(nán)山特長公路隧道控制工(gōng)況有40 種，若不考慮雙向 交通量不均勻因素中(zhōng)量的差異，常用工(gōng)況有24 種。基于隧道常有24 工(gōng)況，提出了隧道12 種交通控制預案，爲隧道安全運營提 供了可靠的安全保障。
從以上技術創新中(zhōng)我(wǒ)們不難看出監控系統在高速公路隧道項目中(zhōng)除了持續的關注視頻(pín)監控系統本身的可靠度、成熟度、以 及是否能夠與收費(fèi)系統、通信系統實現信息共享之外(wài)，還需要進一(yī)步關注視頻(pín)監控系統是否足夠智能，是否能夠爲其他七大(dà)機 電(diàn)子系統，包括照明子系統、通風子系統、消防子系統、通信子系統、救援子系統、交通安全控制子系統、供配電(diàn)子系統提供 前窺式的信息來源，以達到管控結合的目的；是否能夠實現多職能功能，以實現基于開(kāi)放(fàng)式TCP/IP 協議的實時信息共享；是否 能夠與其他機電(diàn)子系統實現簡單的無縫集成；（對于隧道群及高速公路視頻(pín)監控聯網系統來講）是否能非常簡便的實現可靠的多 級聯網（比如采用冗餘的自愈環工(gōng)業以太網傳輸方案、采用基于TCP/IP 的監控主機聯網方案來解決此類問題）。
公路隧道是公路的特殊形态，是公路交通的咽喉地段，由于公路隧道本身的咽喉屬性，隧道監控系統則當仁不讓的成爲保 障隧道交通安全暢通，提高隧道行車(chē)舒适度的關鍵系統。如何保證整個隧道監控系統安全穩定地運行，盡可能地發揮其應有的 功能，是高速公路交通監控系統建設中(zhōng)的關鍵問題。秦嶺隧道總投資(zī)RMB31.93 億元，其中(zhōng)機電(diàn)項目投資(zī)逾RMB7 億元。隧道 雙洞總長36.04KM，洞内容納了照明、通風、消防、通信、救援、交通安全控制、供配電(diàn)、監控八大(dà)機電(diàn)子系統。洞内各類強、 弱電(diàn)系統電(diàn)子設備密密麻麻，電(diàn)磁互擾程度可想而知(zhī)。對于監控系統來講，如何有效的規避電(diàn)磁對各種監控信号的幹擾即是對 監控系統所采用設備性能的直接考驗；如何在曲度不同的隧道壁上安裝攝像機，并能得到橫平豎直的圖像，也是系統安裝單 位在施工(gōng)過程中(zhōng)遇到的衆多困難之一(yī)。凡此種種技術“小(xiǎo)插曲”，不勝枚舉，經過供貨方與安裝方的智慧合作，都一(yī)一(yī)完滿解決。
當然，如何解決監控系統自身的可靠性、開(kāi)放(fàng)性，如何實現智能化的前窺式探測，如何合理規劃監控系統的網絡結構，正 真實現在正确的時間将正确的信息傳送到正确的位置，如何實現與其它子系統即時互聯互通、完美集成，達到機電(diàn)系統實現管 控合一(yī)的目的才是該系統建設過程中(zhōng)正真的難點。隧道監控系統本質上是一(yī)個反饋控制系統，整個監控過程就是一(yī)個“獲取現 場信息——根據獲得的信息做出決策——将決策發出并執行的不斷重複的循環。如何進一(yī)步得到以上問題的更佳解決方案應當 是隧道視頻(pín)監控系統提供商(shāng)接下(xià)來需要認真琢磨的問題。
附一(yī)：秦嶺終南(nán)山特長公路隧道概況
秦嶺終南(nán)山特長公路隧道是國家高速公路網包頭至茂名線控制性工(gōng)程。秦嶺隧道北(běi)起西安市長安區青岔，止于商(shāng)洛市柞水 縣營盤鎮，總投資(zī)31.93 億元。秦嶺終南(nán)山特長公路隧道單洞長度18.02 公裏，雙洞長度36.04 公裏，是建設規模世界第一(yī)的特 長公路隧道工(gōng)程。秦嶺隧道監控管理系統的建設規模及技術先進性均創下(xià)了全球公路隧道之，是我(wǒ)國高速公路隧道示範工(gōng)程 和标志(zhì)性工(gōng)程，被譽爲中(zhōng)國公路隧道建設史上的裏程碑。
秦嶺隧道擁有全世界高速公路隧道完備的監控管理系統，肩負着保障隧道正常運營、保障隧道及行車(chē)安全等不可替代的 重要職責。隧道每125 米設置一(yī)台視頻(pín)監控攝像機，加上特殊路段、特殊通道的攝像機，兩洞共設置Infinova 攝像機392 台，是 世界上高速公路監控攝像機安裝密集的路段，真正做到了無盲點的全面監控。英飛拓提供視頻(pín)設備包括大(dà)型矩陣、監視器、 攝像機和快球等核心設備。
附二：隧道排名
1. 世界雙洞公路隧道長度前三名： 第一(yī)名：中(zhōng)國陝西秦嶺終南(nán)山特長公路隧道，雙洞總長 36.04 公裏；
第二名：日本關越隧道，雙洞總長 21.8 公裏；
第三名：奧地利普拉布什隧道，雙洞總 20.6 公裏。
2. 世界單洞公路隧道長度前三名：
第一(yī)名：挪威洛達爾隧道，長度 24.5 公裏；
第二名：瑞士聖哥達隧道，長度 16.9 公裏；
第三名：意大(dà)利弗儒雷斯隧道，長度 13.2 公裏。
