基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)探究

王超鳳

（甘肅紫光智能交通與控制技術(shù)有限公司，甘肅　蘭州　730010）

基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)探究

王超鳳

（甘肅紫光智能交通與控制技術(shù)有限公司，甘肅蘭州730010）

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，地域之間文化交流也越加頻繁，私家車的數(shù)量急劇增多，公路交通變得更加擁堵，高速公路交通需求逐漸增加，隨之而來，也增加了交通事故發(fā)生的頻率，老舊的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)不能符合現(xiàn)代高速公路運(yùn)營的標(biāo)準(zhǔn)。高速公路經(jīng)歷二十多年的發(fā)展，早期建設(shè)的模擬監(jiān)控視頻系統(tǒng)已很難滿足目前高速公路路網(wǎng)管理和運(yùn)營單位精細(xì)化管理的需要，新的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化的監(jiān)控視頻系統(tǒng)建設(shè)成為一項(xiàng)重要工作。本論述主要以高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)為目標(biāo)，討論研究目前我國高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題，并根據(jù)實(shí)際情況與路段要求給出一定有效的解決措施。

高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)探究

0　引言

二十一世紀(jì)是信息飛速發(fā)展的新紀(jì)元，在出行之際，廣大人民群眾急切需要直觀、及時(shí)地了解路況信息。同時(shí)，交警部門也需要第一時(shí)間了解高速公路交通路況以及流量信息，對(duì)于違反交通規(guī)則的車輛以及交通事故進(jìn)行及時(shí)地處罰與處理，從而能夠迅速、精確地完成交通指揮任務(wù)，達(dá)到合理使用高速公路資源、減少交通事故發(fā)生的頻率、方便人民出行的目標(biāo)。按照交通部的計(jì)劃，截止2020年，我國預(yù)計(jì)建造完成國家骨架公路網(wǎng)，其覆蓋面大約300萬千米。但是，凡事有利也有弊，實(shí)際使用中仍存在許多隱患，主要是高速公路事故時(shí)有發(fā)生。2012年上半年，全國高速公路一共發(fā)生道路交通事故190 270起，引起41 933人死亡以及221 838人因此受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失達(dá)到7.1億元。所以，加強(qiáng)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)是道路建設(shè)中必須要解決的首要問題。

1　高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)組成與功能

監(jiān)控系統(tǒng)不但具備監(jiān)視功能，而且應(yīng)當(dāng)具備控制功能，但是，由于廣遭實(shí)際情況的限制，大部分的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)只注重體現(xiàn)其監(jiān)視能力，忽視其控制功能，直接導(dǎo)致絕大多數(shù)監(jiān)控設(shè)備形同虛設(shè)，成為“花瓶”，不能實(shí)現(xiàn)其原本該有的功效。

高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)一般包括信息公布與交通誘導(dǎo)控制子系統(tǒng)、交通事故檢測系統(tǒng)、信息收集系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)、圖形顯示子系統(tǒng)以及監(jiān)控分中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)等，從而完成以下功能：（1）每時(shí)每刻對(duì)道路路況、交通情況及氣候現(xiàn)象等相關(guān)情況進(jìn)行監(jiān)控；（2）集中監(jiān)視分級(jí)遠(yuǎn)控功能；（3）圖像顯示、回放、檢查、儲(chǔ)存、記錄功能；（4）使用交通事件視頻檢測系統(tǒng)，簡化事故處理工序；（5）交通誘導(dǎo)、控制功能。

2　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

2.1路段通信模塊

路段通信模塊作為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，不僅能夠采集路段信息對(duì)公路交通進(jìn)行討論，而且能夠發(fā)射出分流與調(diào)度指令來確保高速公路的正常使用。路段通信模塊具備多種子功能，其中包括可以變速的標(biāo)志、可以變化的情報(bào)板、緊急電話、閉路電視、能見度檢測設(shè)備、內(nèi)置車輛檢測設(shè)備、信息發(fā)布以及交通信息采集等功能。

2.2視頻監(jiān)控模塊

視頻監(jiān)控在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)不可替代的作用。首先，能夠全天對(duì)高速公路的路況以及車流信息進(jìn)行監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)反饋路面信息，便于交通管理。其次，能夠在發(fā)生交通事故后，為事故責(zé)任的判定提供有力的證據(jù)。最后，其能與車輛檢測設(shè)備搭配，共同對(duì)行駛在高速公路上汽車的性能以及速度實(shí)施監(jiān)控，預(yù)防重大交通事故的發(fā)生。視頻監(jiān)控模塊一般包括視頻切換矩陣、視頻投射機(jī)、光釬、電纜、攝像機(jī)底座、保護(hù)罩、云臺(tái)、全景式攝像頭、槍式攝像頭、內(nèi)放攝像機(jī)、圖像傳輸控制輸出子系統(tǒng)以及視頻攝像等設(shè)備。

2.3隧道監(jiān)控模塊

一般來說，高速公路都會(huì)有處于半封閉狀態(tài)的時(shí)候，因?yàn)榇蠖鄶?shù)高速公路上都會(huì)出現(xiàn)山洞以及隧道，這極大地影響了高速公路的路寬、光線以及視野，對(duì)高速公路的監(jiān)控建設(shè)帶來了巨大挑戰(zhàn)，所以，為了確保高速公路的通暢必須對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)。隧道監(jiān)控模塊一般的作用是收集隧道內(nèi)車流量、占用率、光線強(qiáng)度、各種問題引發(fā)的交通事故的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息。隧道監(jiān)控模塊主要包括的板塊有環(huán)境檢測儀、光強(qiáng)檢測儀、射流風(fēng)機(jī)、可以變化的情報(bào)板、車輛檢測器、車道指示器以及交通信號(hào)燈。增加對(duì)高速公路的宏觀調(diào)控，可以為駕駛員營造出良好的駕駛氛圍。

2.4圖形處理模塊

圖形處理模塊一般處于分部監(jiān)控中心以及總部監(jiān)控中心，這樣安排的目的是主要是能夠快速觀察到高速公路道路交通狀況，采用高清投影儀以及大屏幕顯示屏，展現(xiàn)出高速公路各路段的信息情況。大屏幕主要展現(xiàn)的信息包括重要河流路段、特殊路段收費(fèi)站實(shí)時(shí)情況、高速公路以鐵路路線交錯(cuò)圖像，除此之外還能夠顯示高速公路交通事故經(jīng)常出現(xiàn)的地帶的路況信息。

2.5應(yīng)急通信模塊

應(yīng)急通信模塊的設(shè)立主要是為了預(yù)防由于交通事故、惡劣環(huán)境、人為破壞、設(shè)備老舊等問題導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)信號(hào)中斷、信號(hào)不穩(wěn)定以及全局性信號(hào)消失的狀況。一般來說，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)都應(yīng)該安裝應(yīng)急通信模塊。應(yīng)急通信模塊一般包括應(yīng)急電話、應(yīng)急攝影傳送機(jī)以及應(yīng)急計(jì)算機(jī)通信電話等，必須保持應(yīng)急通信模塊的嶄新程度，及時(shí)更換破損的設(shè)備，以便能夠?qū)Πl(fā)生的交通事故進(jìn)行及時(shí)地處理，減少人員的傷亡，降低風(fēng)險(xiǎn)率。

3　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1監(jiān)控系統(tǒng)的硬件安裝

監(jiān)控系統(tǒng)的硬件安裝一般包括外場設(shè)備防雷裝置、火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警器、隧道照明、通風(fēng)控制裝置、可變信息標(biāo)志、監(jiān)控?cái)z像頭、氣象監(jiān)控儀以及車輛檢測器等。按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》可以把公路服務(wù)的水平劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也能夠根據(jù)道路與交通因素對(duì)監(jiān)控場外設(shè)備規(guī)模以及數(shù)量進(jìn)行歸類。必須根據(jù)高速公路的數(shù)量以及通過車輛的數(shù)量來統(tǒng)計(jì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模，觀察各個(gè)路段、道口高速公路收費(fèi)站收費(fèi)能力的強(qiáng)弱，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行服務(wù)水平以及場外監(jiān)控設(shè)施規(guī)模的設(shè)計(jì)。同時(shí)必須要注意，對(duì)高速公路進(jìn)行改良與建造的時(shí)候，也需要對(duì)高速公路中場外監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。

3.2監(jiān)控系統(tǒng)的軟件配置

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中最重要的一個(gè)步驟就是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置的建設(shè)，其主要作用是收集外場監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)、采集外場設(shè)備狀態(tài)、研究道路交通流狀況、設(shè)計(jì)交通事故處理方式、展現(xiàn)道路交通情況、發(fā)出操作員指令等。高速公路監(jiān)控軟件一般多為實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，能夠及時(shí)反映高速公路的路況信息以及天氣狀況；能夠及時(shí)對(duì)公路通暢程度以及服務(wù)水平等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與反饋；一旦出現(xiàn)交通事故，監(jiān)管人員可以通過對(duì)計(jì)算機(jī)分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，找到最佳的處理方法，經(jīng)過分部監(jiān)控中心及時(shí)向有關(guān)部門反饋處理的結(jié)果，情節(jié)嚴(yán)重者，還需要通知權(quán)威管理部門來監(jiān)管。

3.3構(gòu)建緊急救援預(yù)案

發(fā)生交通事故后要及時(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)救措施，盡快向分部監(jiān)控中心匯報(bào)，分部監(jiān)控中心可以判斷事故的嚴(yán)重性并給出相應(yīng)的救援措施。當(dāng)通信設(shè)備與外場設(shè)備無法負(fù)荷要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須確保通信設(shè)備可以正常進(jìn)行語音通話。在實(shí)施救援的時(shí)候，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)必須建立相關(guān)的交通管制方法，給出正確的交通管制措施，并且利用大眾傳媒技術(shù)向人們反饋救援的情況，確保能夠順利實(shí)施救援。

3.4監(jiān)控系統(tǒng)的使用與維護(hù)

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)完成，投放使用之前，必須開展專業(yè)的培訓(xùn)活動(dòng)來增加管理與操作監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員的專業(yè)知識(shí)與技能，確保監(jiān)控系統(tǒng)可以像往常一樣運(yùn)行，及時(shí)儲(chǔ)存和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)防發(fā)生交通意外事故，核查高速公路的汽車流量，增加高速公路的數(shù)量。不僅如此，還需要有規(guī)律地對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行排查，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)損壞或老舊的設(shè)備進(jìn)行維修與更換。

4　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式

（1）太陽能電池板：使用太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，把電能儲(chǔ)存在電池板中，當(dāng)需要的時(shí)候就能為設(shè)備提供電能，但是由于造價(jià)高且極易受到破壞，并不常用。

（2）分散供電：這種供電方法是在高速公路沿途周圍的城鄉(xiāng)通過牽線獲取農(nóng)業(yè)或居民用電。此方法能夠大大減低成本，節(jié)省資金，但是會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)以及居民用電的電壓造成極大負(fù)荷，經(jīng)常出現(xiàn)電力故障現(xiàn)象，無法穩(wěn)定地給監(jiān)控系統(tǒng)供電。

（3）集中供電：一般是指單獨(dú)拉出一根電線為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)供電。此類供電方式能夠有效解決電力負(fù)荷過大的問題，供電相對(duì)穩(wěn)定，但是集中供電系統(tǒng)十分復(fù)雜且成本高，極易受外部磁場的干擾，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

5　結(jié)束語

相關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，提高高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，能夠一定程度上改善高速公路智能化管理模式的水平，能夠更加高效地為人們的生活以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提高保障，其可以大幅增加高速公路的通行能力，使停車的次數(shù)得到有效減少，車輛通行時(shí)間大幅降低，從而使交通事故的發(fā)生頻率急劇降低。因此，高速公路負(fù)責(zé)部門必須加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，使人們可以安全出行。

［1］ 楊志勇.淺談高速公路監(jiān)控系統(tǒng)智能化［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014（03）.

［2］ 陳靜.淺談高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)［J］.科技資訊，2015（10）.

［3］ 彭陽，葉智.構(gòu)建基于統(tǒng)一網(wǎng)管平臺(tái)的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)［J］.中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2015（09）.

［4］ 王駿明.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備研究［D］.西安：長安大學(xué)，2013.

［5］ 朱強(qiáng).高速公路監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)探究［J］.中國交通信息化，2015（06）：45-47.

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U415.1

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.07.008

2016-3-25

王超鳳（1979-），女，漢族，甘肅慶陽人，大學(xué)本科，工程師，主要從事智能交通系統(tǒng)集成工作。