關(guān)于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)改造設(shè)計方案探討

郭笑妤

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽　550022)

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關(guān)于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)改造設(shè)計方案探討

郭笑妤

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽550022)

摘要：根據(jù)對廈蓉高速公路格龍至都勻段監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)營情況進(jìn)行調(diào)查，分析道路條件、氣候條件、交通量及服務(wù)水平，結(jié)合貴州省相關(guān)規(guī)劃、規(guī)范以及公安交警提供的特殊路段設(shè)置要求，對廈蓉高速公路格龍至都勻段高速公路監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行外場高清視頻監(jiān)控點(diǎn)改造增設(shè)方案設(shè)計，為高速公路監(jiān)控改造、優(yōu)化資源配置、提升高速公路服務(wù)水平提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路；監(jiān)控改造

1道路運(yùn)營情況及改造需求

1.1服務(wù)水平及運(yùn)營狀況

根據(jù)對本項目服務(wù)水平分析，道路2011 年開通。根據(jù)交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)規(guī)定，80 km/h 設(shè)計速度的高速公路，二級服務(wù)水平下其設(shè)計通行能力為1 200 pcu/h/ln，按照本項目工可K、D 取值，計算得出本項目在2025 年以前均保持在二級服務(wù)水平以上，舒適度和便利程度較高。2030 年以前部分路段服務(wù)水平逐漸降為三級。

格都高速公路開通服務(wù)5年多時間，區(qū)域路網(wǎng)雖未全部形成，但因本項目橋隧比較高，結(jié)合項目地理位置情況，已有多處路段屬于危險路段，諸如長大隧道、長大下坡、易霧等路段，雖在上述路段已設(shè)置監(jiān)控外場設(shè)備，但部分設(shè)備已出現(xiàn)無法使用，并且因原設(shè)計采用的是標(biāo)清攝像機(jī)已無法滿足貴州省高速公路機(jī)電高清攝像機(jī)使用要求。

1.2改造需求

對于現(xiàn)有道路來說，在已有的技術(shù)水平之下，努力提高其通行能力、安全性、快速性和舒適性，保障其良好的服務(wù)水平是高速公路交通控制的主要目標(biāo)。然而，高速公路的一些危險路段卻成為“瓶頸”。

危險路段是山區(qū)高速公路的常見路段形式，主要是指在一些特殊的區(qū)域內(nèi)，限制于所處的地勢地形，在設(shè)計過程中往往要采取一些安全系數(shù)較低的方案，包括人們所熟知的“傍山臨淵”、“長大隧道”等。從當(dāng)前山區(qū)高速公路管理的現(xiàn)狀來看，危險路段往往也是事故多發(fā)路段，因此需要重視對危險路段的管理，切實(shí)保證駕駛?cè)藛T行車安全。

根據(jù)相關(guān)學(xué)者對高速公路事故率統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果與我國高速公路監(jiān)控設(shè)備管理規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容，筆者認(rèn)為在山區(qū)高速公路上增設(shè)監(jiān)控設(shè)備時，應(yīng)該考慮以下內(nèi)容：(1)長大下坡或急彎路段。在此類路段行駛中，由于大型貨車超載或小型汽車超速等汽車制動原因，出現(xiàn)汽車側(cè)翻等交通事故的概率明顯高于其他路段；(2)氣象異常路段。此類路段受到天氣因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)，路段凝凍或多霧現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了駕駛?cè)藛T的行車條件，更容易出現(xiàn)追尾、汽車打滑等交通事故；(3)行人橫穿路段，主要出現(xiàn)在居民聚集區(qū)，部分村民為圖方便，步行橫穿高速公路，高速行駛中的汽車容易撞上橫穿高速公路的行人。

筆者根據(jù)上述理論，對所研究的高速公路上的危險路段進(jìn)行研究，并根據(jù)研究結(jié)果總結(jié)攝像機(jī)的改造、增設(shè)方案，具體的資料如表1所示。

表1　格都高速公路監(jiān)控設(shè)備加裝位置

2設(shè)計原則

(1)符合貴州省高速公路相關(guān)規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方案中對監(jiān)控系統(tǒng)的要求；

(2)滿足區(qū)域中心、總中心對監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸、控制的要求，達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時、可靠、可控的目的；

(3)最大限度利用現(xiàn)有已建系統(tǒng)設(shè)備，結(jié)合實(shí)際情況對設(shè)備進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)區(qū)域管理，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

3設(shè)計方案

3.1視頻方案

本次設(shè)計采用的是高清壓縮，高清圖像1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，圖像清晰，可以提高監(jiān)控人員的觀看體驗。H.264編碼格式，在保證圖像質(zhì)量的前提下，1080P帶寬為4M，節(jié)約傳輸帶寬。

3.2傳輸方案

采用工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)為光纖組環(huán)模式，該模式由千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端接入設(shè)備和千兆環(huán)網(wǎng)中心接入設(shè)備組成。其基于網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)交換技術(shù)，一個環(huán)網(wǎng)可以傳輸幾十路高清視頻，每個監(jiān)控點(diǎn)配置一臺千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端接入設(shè)備，由主干光纜挑出一芯在監(jiān)控點(diǎn)處熔斷后接入千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端接入設(shè)備，多臺千兆環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端接入設(shè)備組成千兆傳輸網(wǎng)絡(luò)將高清視頻傳輸局端。

3.3事件檢測

視頻事件檢測系統(tǒng)由攝像機(jī)、視頻傳輸設(shè)備、高清事件檢測分析儀、事件檢測服務(wù)器、事件檢測工作站及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)構(gòu)成。本方案沿線外場攝像機(jī)均配置1臺球型高清攝像機(jī)及1臺固定槍式攝像機(jī)。固定攝像機(jī)圖像通過視頻傳輸設(shè)備傳輸至就近通信站進(jìn)行事件檢測。

在系統(tǒng)應(yīng)用中，該系統(tǒng)能通過自動采集、處理事故視頻信息資料，為相關(guān)單位開展事故分析提供必要的影像學(xué)資料。從其整體結(jié)構(gòu)來看該系統(tǒng)主要通過攝像機(jī)采集影像資料，而這些資料也能通過高清視頻分析儀獲取事故報警、交通量等信息。在獲取上述資料后，這些信息會被傳送到監(jiān)控站分管理計算機(jī)上。在操作中，交通事件檢測系統(tǒng)能實(shí)時分析目標(biāo)路段的交通裝填，判斷車輛停駛、交通擁堵等數(shù)據(jù)資料，并個人劇每個攝像機(jī)中所儲存的事件發(fā)生時間進(jìn)行數(shù)字視頻序列排序，并觸發(fā)區(qū)域監(jiān)控中心的主監(jiān)視器顯示報警的圖像，使整個系統(tǒng)具有更強(qiáng)的信息處理能力。

3.4閉路電視系統(tǒng)構(gòu)成

本方案新增和改造的監(jiān)控點(diǎn)，外場攝像機(jī)利用環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端模塊及站內(nèi)環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備，占用原主干光纜中的2芯光纜成環(huán)，傳輸至就近收費(fèi)站。圖像在站內(nèi)落地后，通過通信系統(tǒng)RPR傳輸通道，上傳至都勻片區(qū)監(jiān)控中心。

在每個就近收費(fèi)站設(shè)置1套環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備，外場則由環(huán)網(wǎng)遠(yuǎn)端模塊組成環(huán)網(wǎng)。

在收費(fèi)站內(nèi)配置高清事件檢測分析儀等設(shè)備，并利用近期建設(shè)項目已設(shè)置的視頻三層以太網(wǎng)交換機(jī)、視頻監(jiān)控工作站、IP-SAN視頻存儲完成閉路電視系統(tǒng)的構(gòu)成。

3.5供電方案

方案綜合考慮已建外場攝像機(jī)供電方式，并與新建系統(tǒng)相結(jié)合。本次新建外場監(jiān)控點(diǎn)均利用已建監(jiān)控設(shè)備或已建沿線供電點(diǎn)的供配電系統(tǒng)，新建監(jiān)控點(diǎn)敷設(shè)電纜至其原設(shè)備配電箱取電。供電困難的外場設(shè)備采用遠(yuǎn)程直流供電設(shè)備供電，電力電纜選用YJV電纜，采用管道敷設(shè)的方式，可利用原有通信管道，敷設(shè)在中央分隔帶硅芯管內(nèi)。

4結(jié)束語

目前，廈蓉高速公路格龍至都勻段監(jiān)控系統(tǒng)方案已經(jīng)得到實(shí)施。根據(jù)方案實(shí)施后相關(guān)路段的事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，隨著高速公路監(jiān)控設(shè)施的完善，上述路段的監(jiān)控率已提高了80%，高速公路管理部門對事故處置的效率也大幅提高，有效提升了上述路段的服務(wù)水平。

監(jiān)控系統(tǒng)的改造應(yīng)使高速公路監(jiān)控系統(tǒng)能夠在統(tǒng)一的運(yùn)營模式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，達(dá)到智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、社會化、為大眾出行提供服務(wù)的目的，并實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)環(huán)境下交通信息共享，保障路網(wǎng)行車的“高速、高效、安全、暢通”，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、聯(lián)動救援。參考文獻(xiàn)：

[1]郭笑妤.貴州省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)改造建設(shè)工程——廈蓉高速公路格龍至都勻段，2015，(3).

收稿日期：2016-04-08

作者簡介：郭笑妤(1984-)，女，河北人，工程師，研究方向：交通工程。

中圖分類號：U492

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0193-01