浅论联网公路车辆监控大范围联网基础之一学位

论文导读：

1 基础工作没有小问题
公路车辆监控系统包括公路车辆智能监测记录系统（又叫卡口系统）、电子系统等，广泛应用于公路交通安全管理中，尤其卡口系统因其兼具公路非现场执法与治安防控、侦破涉车案件功能深受门重视。目前大范围联网应用是主要发展方向之一，如江苏320工程、河北护城河工程、广东缉查布控系统等均是其省级联网应用系统。但应用中往往发现各种不足，使巨大投入不能产生相应效果，究其根源则是基础工作没做好。基础工作没有小问题，源头的小问题通过累积扩散会变大问题，不重视基础工作好比在沙滩上建大厦不可能建成实用可靠的大规模联网系统。目前联网系统依然是各地、各部门自行建设，而后由上级部门联网。由于建设单位、公司众多，质量参差不齐、技术与接口各异，使得联网应用困难重重，急需统一规范。本文重点阐述了基础工作之一监控图片存储的规范化问题。
2 监控图片存储的基本矛盾
公路车辆监控图片存储的基本矛盾是数据的低单位价值与高存储成本间的矛盾。卡口系统及卡口化电子等与传统非现场取证系统不同，采集的数据只有极少部分会因为不确定的需要而被证明有价值，而采集的数据量却极其庞大存储成本极高。以江苏无锡市为例，据不完全统计，每日监控记录高达800万条，以1张高清图片大约800K记每天至少须64T存储空间，一个月就须近2PB空间。但一般交通管理工作图片仅需保存几天，只有极少数肇事逃逸、刑事案件、异地业务等需要长时间保存。大部分成本是为少量不确定的业务支出的。
这决定了监控图片存储的单位投入有限，形成大规模联网应用中图片存储的特点：

1、难以集中存储

集中存储在网络、存储、维护等方面的投入极大，远超过部、省级财政能为此提供的投入。图片存储更多地采用较低级别的集中存储或前端存储。

2、必须共享

不同级别、不同用途的公路监控系统从同一前端采集的图片只保存一份，各系统必须共享访问。

3、没有备份与容灾

低单位价值数据进行备份与容灾成本过高。但单位价值低并不意味着整体价值低，公路监控系统对于治安防控、交通管理、涉车案件等的价值无法代替，社会效益和经济效益无法估量。通过更好的规范和设计包括监控图片存储的规范化提高监控系统应用效果才是根本。
3 现状与问题
由于数据的低单位价值与高存储成本间的基本矛盾，公路车辆监控系统的现状是前端建设由各地各部门各自完成，由于建设单位众多承建单位各异，包括图片存储在内没有规范、标准不

一、问题多多：

1、图片接入缺乏筛查功能，无价值图片大量占用存储

2、缺乏图片加密及访问控制

由于监控图片必须共享图片访问方法扩散较广，难以避免非授权用户获取图片，导致个人隐私及国家机密泄露。目前公路监控系统图片存储很少加密，访问控制依赖于文件服务软件，缺乏访问记录，当出现泄密事件时难以追查责任。

3、路径丢失而导致图片丢失

公路监控系统格式化数据与图片间多通过URL地址关联，包括绝对路径和相对路径。出现IP地址重分配、内外网交换变化、硬盘盘符变化、硬盘部分损坏（但能恢复部分数据）等状况时，图片就无法找到了。如遇案情需查看图片就无能为力了。

4、路径与文件名字符集问题导致无法访问

图片路径、名称可能存在中文或特殊字符，而各地各类文件服务软件支持不一。其本地系统中没有问题，但大规模联网系统其他节点却无法查看。

5、跨网络访问不一致

以应用为例，公路监控设备一般在外网（或称专网）而公路监控系统多在内网（网），需要将数据交换至内网，而内外网图片访问地址不一致，造成通行数据迁移后关联图片不可访问。

6、检索过于依赖数据库

图片相关格式化信息存储在数据库，检索某一图片须搜索数据库获得路径而无法通过文件名等直接检索。当数据库出现故障等图片也随之失去价值。
这些多可以通过规范化加以解决。
4 图片存取规范设计

4.1 文件名规范

文件命名的规范化，首要目的是将图片相关格式化数据（如通行信息）反映在文件名中，保证图片命名的唯一性，从而结合数据库检索与分布式文件检索，统一图片访问方式，解决路径丢失后（包括数据库问题）的检索问题。
（1）字符集规范
文件名统一采用ASCII码表32~126的可见字符编码，中文及特殊字符须采用加密等方法转化。
（2）文件名论文导读：图片仍可被检索，起到备份、容灾的部分效用。4.2统一访问方式监控图片文件名规范化后保证了唯一性，可将文件名作为唯一标识统一图片访问方式。即在通行信息入库时对应的图片地址只存储文件名，不再存储绝对路径或相对路径。访问时通过将文件名作为参数访问统一的图片服务获取图片。该模式优点如下：1、消除
组合
车辆监控图片格式化信息包括：通行时间、号牌种类、号牌号码、车辆速度、号牌颜色、车身颜色、卡点、方向、车道等。
格式：[加密标记][图片号][卡口编号][方向][车道] [车辆速度][号牌颜色][车身颜色]_[号牌号码]_[通行时间]。
如此规范化后，包含格式化信息的同时保证文件名唯一性。
（3）文件名嵌入图片文件中
文件名可能被篡改，磁盘损坏恢复等情况文件名也会改变，可将文件名嵌入图片文件中。
（4）主要优点

1、摆脱检索对数据库的过度依赖

图片文件名带有格式化信息，便于采用分布式文件检索技术检索而无须数据库。如利用Hadoop软件架构建立大型分布式图片检索服务，以类似网络图片搜索引擎的方式为用户提供独立服务。

2、解决路径丢失后图片丢失问题

图片文件名就是唯一标识，路径改变后可以方便地根据文件名找到新、旧路径的对应关系。即使无法找到对应关系，也可通过高速分布式文件检索技术找到图片。

3、使格式化数据图片可分别上传

传统的通行信息接入须完成图片上传确定路径后方能上传格式化数据，否则无法根据格式化数据找到图片信息。这将影响格式化数据接入效率进而影响比对预警等业务效率。采用规范模式，访问路径在上传前即可确定，可分别上传。

4、使磁盘损坏等恢复图片可供利用

大规模存储，磁盘损坏等情况很常见，由于车辆监控图片不可能进行备份和容灾，一份图片丢失即完全丢失。一旦重大案情恰好需要，损失将无法弥补。实际磁盘损坏等通常可恢复部分图片，只是索引与路径丢失难以与格式化数据关联。而采用规范化文件名则恢复后的图片仍可被检索，起到备份、容灾的部分效用。

4.2 统一访问方式

监控图片文件名规范化后保证了唯一性，可将文件名作为唯一标识统一图片访问方式。
即在通行信息入库时对应的图片地址只存储文件名，不再存储绝对路径或相对路径。访问时通过将文件名作为参数访问统一的图片服务获取图片。
该模式优点如下：

1、消除冗摘自：毕业论文怎么写www.7ctime.com

余信息
每条通行记录有1~4张图片，完整的图片链接包含协议名、用户名、、IP地址、端口、相对路径等相同部分，使得每条记录浪费了大量空间存储冗余信息。大规模联网应用须将各地通行信息集中起来，该冗余不管对于传输还是存储都是额外负担，且上级无法控制链接长度，存储与网络的规划可能失控。

2、屏蔽对图片的非授权访问

通行记录中图片访问路径中往往包含用户名、等授权信息，非授权用户只须条完整路径，即可获得授权并推导出其他图片路径从而非法浏览所有监控图片，危及个人隐私甚至公共安全。且且访问无法记录难以找出嫌疑人。
而该模式访问时仅有图片名且可加密，需要统一的图片服务进行解析，无法获得授权信息和推导其他图片路径从而屏蔽非授权访问。且可由统一开发的图片服务对访问进行记录。

3、跨网络访问统一

跨网图片访问，各网访问过程和参数完全一致，由统一的图片服务来解决内外网图片的路径差异问题。
以应用为例，严格的网安全接入平台不允许直接通讯只接受数据库记录与文件交换，但通过按照统一的图片服务亦可支持：
（1）客户端向图片服务（网）发出图片请求
（2）图片服务将图片请求写入后置数据库通过安全接入平台交换至前置机
（3）专网内图片交换服务定时读取请求，获取图片放到前置机交换目录交换至网后置机
（4）网图片服务从后之际获取图片后返回客户端

4、便于访问加密图片

为了保护隐私，监控图片存储时可以进行加密，不经过解密将无法查看。统一的图片服务模式可在图片请求时将加密图片进行解密，同时记录访问者信息（如IP）便于倒查。

4.3 图片加密

监控图片需加密的可采用满足如下条件的任意加密方法：

1、加密方法简单高速，须满足800K高清图片单CPU在0.2秒内加解密

2、图片加解密须采用密钥且可修改，防止包括开发者在内的非授权用户能采用系统软件外的工具浏览图片

3、对于图片名也可加密避免车牌等信息泄露，但不能影响文件检索速度

4.4 图片筛查

对图片采集质量较差的车辆监控系统，可采用图片筛查手段清理无价值图片以节约存储空间。可在图片接入同时进行也可在空闲时进行。也可筛查超过时限图片，为不同时段、不同类型监控图片制定不同保存时限。
5 初步应用情况
该规范在全国机动车缉查布控系统（由组织）部分应用，对提高公路车辆监控图片存储的规范与统

一、提高应用价值做出有益的尝试。