高速公路智能監控系統的模塊化應用*

熊晨曦

高速公路智能監控系統的模塊化應用*

熊晨曦

（長沙理工大學交通運輸工程學院，湖南長沙410114）

高速公路在運行過程中，監控中心需要接收并處理大量的數據信息，如果只依靠人工處理這些信息，則工作效率低下.智能監控系統的開發與應用能很好地解決這一問題.根據德昌高速的監控系統，對系統各項功能模塊化開發的需求背景及應用做了一定的探討.對現有的海量數據加以管理和提取，為高速公路管理的智能化進程提供一條新途徑，提高了路段營運管理水平.

高速公路；監控；智能；模塊化

智能監控業務系統在解決高速公路交通安全及業務管理方面有著獨特的優勢，其開發與應用是現代高速公路高效安全運行的重要保障，可以實現全路網大范圍聯網監控，以及對突發事件及時處理等.對于系統上各個模塊的構建、各模塊間的關系和定位等方面還需要進一步的挖掘和研究.

1 監控系統工作原理

為滿足高速公路監控系統的總體需求，結合高速公路收費、監控現有模式和資源，設計遵循以下原則：

（1）可靠性.選擇可靠的技術和設備，合理冗余，定時備份，提高系統的安全性，保證系統在一般突發事件下數據的完整性和可運行性.

（2）功能的完備性.包括采集、修改、運算、分析、匯總、查詢、打印等功能要求.

（3）可擴充性.程序采用模塊化程序設計，盡可能做到單一功能模塊化.模塊間界面信息簡單，預留接口，新加模塊不需要更改已完成的模塊，使系統易擴充和修改，適應收費形勢的不斷變化，逐步完善收費系統.

（4）易操作性.系統具有友好的人機界面，用直觀的圖像反映車道狀態.

（5）安全性.系統具備分級管理，不同級別的管理人員掌握不同的權限，在一定程度上實現系統和數據的保護.

監控系統開發首先考慮的是監控人員的工作實際，特別是處理各種突發問題的程序，需要一個簡單直觀可視化的快捷操作界面.根據現有法律、法規及管理文件中對各類特殊情況車型的通行費征收要求和處理程序進行細化并匯總，歸為以下五類：

（1）突發事件記錄（開封道記錄、投訴記錄、歸離崗記錄、突發事件及預案啟動記錄等）；

（2）異常通行記錄（無卡、U型等）；

（3）綠通操作記錄（綠通車輛減免與驗貨記錄）；

（4）公務車記錄（國家規定免費車輛通行記錄）；

（5）公路氣象監控系統.

以上涵蓋了所有站口突發情況，特別是在處理非正常情況下，監控人員只需選擇處理方式，并簡單錄入車牌號碼、選擇車道號、輸入金額等相關信息，即可在數據服務器中形成一條完整的非正常記錄，軟件記錄更加便捷和規范.

2 高速公路監控系統

2.1系統任務

系統具體任務如下：

（1）信息采集.采集收費員操作與監控處理的各種信息（收費信息流、突發事件信息流、投訴或咨詢電話信息流等）.

（2）信息處理.

（3）查詢統計.定義主要關鍵字，以便于稽查或收費管理人員根據工作需要進行各種數據的查詢.

（4）模擬班組與車道的顯示控制.將各收費站班組信息、值班領導信息錄入系統后，根據車道現場環境對崗上人員模擬分配，崗上人員作業、離崗、交接班等可同步進行，更為直觀.

（5）報表打印.在現有收費管理模式下，監控員每班可根據管理需求打印各項數據表、柱狀圖等進行存檔.

2.2系統平臺的架構

為避免再次投資硬件資源造成浪費，利用現有數據服務器，通過現有局域辦公網TCP／IP協議進行通信，采用C／S模式分布，并獨立于收費內網，搭建的整個監控系統既保障了通信安全，又節省了通信資源［1］.見圖1.

圖1 監控系統的整體架構

軟件客戶端采用操作系統為Windows xp以上版本，數據庫采用SQLserver2000，具有多任務處理能力.客戶端具有可視化的圖形界面，更為直觀和便捷.

2.3系統模塊的劃分

根據人員崗位職責不同進行權限劃分，共分為監控員權限、稽查人員權限、站長權限、收費管理部門權限、管理員權限，確保數據安全.具體模塊劃分如下：

（1）基礎數據的管理

基礎數據主要包括兩部分：操作權限管理和基礎數據錄入.操作權限管理模塊主要功能是針對不同崗位或不同人員進行授權；基礎數據錄入模塊主要是錄入相關基礎數據，例如收費站班組人員信息、監控人員信息、國家規定免費情況及相關農產品信息庫等.

軟件在使用前，將各收費站班組人員信息、車道信息仿真在軟件中，監控人員利用工號登錄后，進行車道和人員信息的配置，每個崗亭對應一條車道，和現實車道一致.在車道開通的情況下，每名收費員作業期間所有特殊行為，監控人員都會進行記錄.見圖2、圖3.

圖2 車道收費信息記錄

（2）日常管理

該模塊主要為監控人員對日常工作的記錄，例如收費員作業提醒記錄、電話接聽記錄、設備報修保養記錄等.

此外，還有各類收費數據統計等日報、月報記錄.記錄的規范更加體現了日常精細化管理水平.見圖4.

（3）非正常分類模塊

每一種非正常情況都按照規定的處理程序作為可選項顯示在界面上.監控人員只需選擇省份簡稱，輸入字母和數字，選擇車道號，選擇處理程序，輸入金額及其他附屬信息或需要備注的信息，即可完成一條記錄（見圖5），回車鍵進行保存.

圖3 班組人員信息

圖4 日常記錄

圖5 可視化的操作界面

（4）綠通處理模塊

收費站每天處理的綠通車輛占所有記錄的近30%，驗貨后如何快速記錄，是縮短處理時間的關鍵.鮮活農產品種類繁多，名稱多樣，為規范書寫，程序在開發時定義了國家規范的綠通鮮活農產品種類庫，監控人員可以按類別進行選擇，杜絕了人為隨意書寫給統計帶來的困難，即可查詢，又便于統計.

此外，綠通模塊還具有智能化提示功能.為確保綠通專用通道快速放行，對于綠通車輛建立信用評級.如一段時間內一輛車連續通過多次，軟件界面將會在車牌號處標識顯示，提示監控人員該車綠通可信度高，在車流量大時，可作為優先快速檢驗放行的重要手段［2］.

（5）公務車處理模塊

收費管理部門可根據授權，提前采集運營管理車輛信息，并錄入系統，在站口遇到公務車輛時，收費員通知監控，監控人員可直接對車牌進行模糊查詢，減少了車輛滯留時間，提高通行速度.

（6）灰名單車輛管理

系統內設置可疑功能，管理員可對可疑車牌進行設置，儲存惡意逃漏費車輛、闖口違章車輛及其它部門要求協查的車輛信息.當有可疑車輛出現非正常情況時，操作界面將出現提示，這時監控員可迅速采取措施進行盯防，通知收費人員進行仔細核對，如有過逃費或假冒綠通行為，立即通知收費站人員對車輛進行仔細檢查.治理后，還可以很方便地將此車在特殊車輛系統可疑名單中注銷［2］.

（7）統計報表的管理

統計、生成報表打印并分類存檔.系統內有公務車統計表、綠通統計表、收費工作記錄表等日常需要存檔備案的固定表格.每班次交接后可進行打印存檔.

（8）氣象監控系統

安裝了六類檢測器，包括SMC－800型數據采集器、VISIC610能見度檢測器、IRS－21型路面檢測器、SMC－301風速風向檢測器和SMC－302溫濕度檢測器、SMC－303型雨量／雪檢測器.

3 結束語

監控系統管理一直以來是高速公路管理的重點，通過監控系統的模塊化開發對現有的海量數據加以管理和提取，一方面增加了數據的利用率，另一方面也為高速公路的智能化進程提供一條新途徑，提高了路段營運管理水平，提高服務質量，能產生巨大的社會經濟效益［3］.

［1］鮑鋼，鄒杰.高速公路聯網監控、通信系統技術要求研究及其推廣應用［J］.公路交通科技，2013，（1）：222－224.

［2］秦勃.高速公路監控作業系統的開發與應用［J］.中國交通信息化，2013，（1）：94－97.

［3］申喜芹.高速公路異常事件智能響應系統設計［J］.中國交通信息化，2014，（1）：97－100.

The M odular Application of Intelligent Monitoring System of Highway

XIONG Chenxi
（College of Traffic and Transportation Engineering，Changsha University of Science and Technology，Changsha Hunan 410114，China）

Themonitoring center receives and processes a large amountof data in the operation process of the highway，and if the information is only processed bymanual efforts，the working efficiency is very low.The development and application of intelligentmonitoring system can solve this problem.This paper studies the demand background and the application of themodular customization of all functions of the system based on themonitoring system of Dechang Highway.The researchmanages and extracts themassive data available so as to provide a new way for the intelligent process of highway and improve the operation management level of the highway.

highway；monitor；intelligent；modular

TP277

A

1008－4681（2014）02－0046－04

（責任編校：晴川）

2014－03－04

熊晨曦（1981－），男，江西南昌人，長沙理工大學交通運輸工程學院碩士生.研究方向：交通運輸規劃與管理.