| 高速公路監控系統是通過沿線的外場設施（各類檢測、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，如交通量、事故、路況等，道路使用者通過監控中心的監視（顯示）設備直觀地了解交通運行狀況。在發生交通異常時，能即使確定事故或手阻區域，并實時發布相應的誘導和救援信息。
隨著計算機技術、自動化控制技術和光纖通信技術的發展，高速公路監控系統的技術結構也隨之發生變化，由單一的計算機集中處理方式代之為多計算機功能分散的計算機網絡處理方式，從而使系統可靠性提高，程序編制簡單，易于維護和功能擴展，由于光纜超小型計算機及微電子技術的發展，使應用于監控系統中的各種設備向智能化方向發展，使今后高速公路的監控系統具有更強的功能。
高速公路監控系統主要由信息采集子系統、監控中心及信息提供子系統三大部分組成。信息采集子系統包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車；監控中心是高速公路全線路監控系統的最高層即控制中心，主要負責全線路范圍內交通情況的監視和控制；信息提供子系統包括交通標志、標線和信號等，是交通監控管理為汽車用戶服務的主要形式。
高速公路監控系統實質上是一個閉環系統，系統的輸入是反映公路上車輛運行情況的交通參數和交通狀況，這些信息經監控系統分析、處理、判斷后，可發生指令，控制道路情報板，變更其顯示內容，實施對交通流的調節和控制，其性能的優劣，在一定程度上取決于車輛駕駛員能否協調配合工作，接受系統的調度和指揮。
高速公路監控系統不僅能改善高峰期間車輛行駛的平均速度，增加高峰期間的交通量，減少交通堵塞程度和車輛延滯時間，同時也能大大減少交通事故和保證交通安全，節約燃料和減少車輛的磨損，縮短運輸時間，減少污染，發揮高速公路快速、安全、舒適和高效率的功能。監控系統具有較為顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。
高速公路與一般公路相比，具有線型好、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點，如不采用先進的管理措施，在交通量大、氣候惡劣的情況下，極易發生交通事故和交通阻塞。為此，在一些車流量非常大的高速公路上部署全程的監控系統就是必不可少了。這些監控系統可實施交通流量和交通運行監視；對關鍵點進行氣象檢測；對關鍵路段實施交通適時控制；及時發現各種異常情況并采取應急措施，保證高速公路高速、安全、經濟地運營管理。
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，目前高速公路中對視頻信號的監控和管理自下而上可分為以下幾層：
（1）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幾個路段監控分中心，分別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：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臨或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）省監控中心：各省高速公路管理局需要對省內所有的高速公路進行統一監控、管理和調度。各片區監控中心將自己所轄區域內的視頻信號選擇上傳到省中心，由省中心統一監控和管理。省中心、監控中心、監控分中心之間采用聯網分級控制。控制信號采用逐級轉發的形式轉發到需要控制的設備。
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