系統設計
l 總體架構
根據高速公路管理部門的運營特點和安全管理的業務要求，整個視頻監控系統的架構設計上采用級聯網的管理架構，一般由省監控中心、路段監控分中心、基層監控單元三級管理架構構成。
l 收費站子系統
收費站是高速公路運營的重要組成，也是高速公路路段內的重要場所。收費站的重要監管部位主要有收費站出入口廣場、收費亭、車道，以及站內場所，通過視頻的可視化管理，可以有效提高高速公路運營的數字化和智能化水平。
收費站監控系統主要對高速公路的收費站出入口廣場、收費亭、車道進行連續24小時全天監控。監控收費站廣場入口的車輛排隊情況，協助維護車輛排隊秩序，保障車輛的通行安全；監控收費亭內情況，監督工作人員工作情況，輔助上級部門的管理工作；監控車道的過車情況，對車輛進行車牌抓拍、車型識別、車標識別等，并結合后臺系統分析實現車輛軌跡的核對、車輛查詢等功能。
l 隧道子系統
隧道是高速公路安全運營管理的重點防護區，具有狹長、封閉、視野狹窄的特點，有較高的交通安全隱患，極易受到節假日、天氣的影響而導致交通流量的增加，甚至發生交通事故。一旦隧道內發生事故，交通的疏導也較為困難。因此，在高速公路的運營管理中，對隧道的視頻實時管控是非常必要的。
隧道監控系統采用對隧道全路段進行*的可視性監視。在正常的運行期間用以掌握交通狀況，采集交通信息，便于為交通控制提供必要的依據；在發生交通事故或火災等意外情況時有以確認，并發出相應的報警信息以及語音廣播，采取相應的救援及事故處理等一攬子措施，充分發揮隧道實時監控的功能。
l 外場監控子系統
外場監控系統，包括沿線監控系統、事件檢測系統、車流量系統、信息發布系統等。通過沿線的外場設施（攝像機、顯示等裝置）及時，準確、完整地收集并預告前方道路的各類信息，如交通流量、事件、事故、路況等。沿線的車輛，可以通過道路運營中心的信息發布系統，直觀地了解交通運行狀況。在發生交通異常時，運營中心能及時確定事故位置或受阻區域位置，并實時發布相應的誘導和救援信息。
l 服務區監控子系統
服務區是高速公路營運的重要組成，也是高速公路路段內的提供休息的重要場所。服務區的重要監管部位主要有服務區出入口、服務區停車場以及休息大廳，通過視頻的可視化管理，可以有效提高對進出服務區的車輛、人員進行管理。
服務區監控系統主要對高速公路的服務區出入口、服務區停車場以及休息大廳進行連續24小時全天監控。主要作用是通過卡口相機對車輛進行車牌抓拍、車型識別、車標識別，車輛滯留時間管理；對超出正常停留時間的車輛，進行監控；通過廣場高清相機對停車場的車輛秩序進行監視，保障服務區安全有效的運行，保障進出服務區的車輛及人員的安全。
l 路段監控分中心
路段監控分中心，負責路段內收費站、隧道、外場各監控設備的接入和管理，實現日常的道路運行監控和運營管理。通過視頻上墻系統實現路段內道路和車輛的實時監控管理，保障高速公路的暢通；通過智能化分析系統，對路段內車輛的異常行駛行為進行實時管控；通過卡口抓拍系統，記錄車輛的車牌、車型、車標等數據信息，提供車流量分析、過車記錄查詢、車輛軌跡識別等業務應用。
中心監控由網絡鍵盤、IPSAN存儲設備、轉碼服務器、視頻綜合平臺、大屏、軟件綜合管理平臺服務器、設備接入網關、運維服務器、交通檢測服務器等設備組成，對外提供綜合服務，以達到集中監控和集中管理的目的。
l 省監控中心
省監控中心能夠對所有的路段進行控制。能夠調用和控制所有路段的圖像。在省指揮中心，考慮到與第三方系統的兼容性，設置了轉碼服務器，平臺接入網關，并配置了雙視頻平臺進行雙機熱備。能夠完成第三方設備以及平臺的接入外，還能保證系統的穩定運行。
l 交通信息采集與發布子系統
交通信息采集與發布系統是公路交通安全保障體系的重要組成部分，是交通管理者及時向道路使用者發布指令或提供信息、確保行車安全的有效手段。一旦出現惡劣天氣或是發生交通事故等可能影響道路的正常運行的特殊情況時，交通管理者可以及時通過LED可變情報板、可變限速標志等設備發布相關信息告知交通參與者實時交通狀態以使其配合交通管制等措施的實施，保障交通順暢。
目前可以使用多種設備對交通流進行采集，但是通過視頻采集原理采集實時交通流由于其本身巨大的優勢，在工程運用中越來越受到重視。視頻交通流檢測系統是一種利用圖象處理技術實現對交通目標檢測和識別的計算機處理系統。通過對道路交通狀況信息與交通目標的各種行為的實時檢測，實現自動統計交通路段上行駛的機動車的數量、計算行駛車輛的平均速度以及識別劃分行駛車輛的類別等各種有關交通參數，達到監測道路交通狀況信息的作用。同時，將檢測和識別到的交通信息存儲起來,為分析和交通管理提供依據。
整體上來說，系統將前端設備采集到的交通流量、車速、車道占有率和車輛排隊長度、車頭時距等交通數據，通過一定的數學模型融合處理分析后，形成對某一個路口或者某一段道路是否擁堵以及實時車速的分析判斷結果，然后可將誘導信息發布到的LED誘導顯示屏上。方案實現如下：
Ø 系統前端動態交通信息采集包含車流量、平均速度情況等動態信息；
Ø 動態交通信息通過網絡傳輸到后端進行集成、融合和處理，形成可發布內容；
Ø 誘導發布系統軟件將處理后的交通信息進行存儲生成歷史數據，并將交通信息發布到室外LED交通誘導屏上等發布終端上，達到引導交通參與者交通行為的目的，減少道路擁堵情況的發生。
