高速公路應急預案管理仿真平臺的構建與應用

徐寧

摘 要：隨著我國高速公路建設的加快與汽車市場的發展，在高速公路上運行的車輛越來越多，因此保障其安全行駛是極為重要的。本文建立了高速公路的應急預案管理仿真平臺，利用較小的模型來對于高速公路的實際情況進行模擬，實時地展開監控，從而可以有效地識別事故，對于緊急情況做好行動預案，更大程度地保障高速公路的正常運行以及人民的生命財產安全。本文淺析高速公路應急預案管理仿真平臺的構建與應用。

關鍵詞：交通仿真；高速公路；應急預案管理

引言

高速公路是公路交通運輸系統中的一個重要組成部分，其運營狀況是衡量一個國家公路交通運輸發展水平的重要標志。高速公路具有快速、便捷、安全、舒適等優點，但與其他等級公路相比，其事故的嚴重性更大。因此，將交通仿真技術應用到高速公路應急預案管理領域中，有利于提高高速公路管理決策的智能化、科學性水平。由于交通仿真軟件建模過程復雜，參數標定較為嚴格，在一定程度上限制了專業仿真軟件在應用部門的推廣。目前，交通仿真平臺技術已經在國內若干城市展開應用，但并未在高速公路領域廣泛推廣。提供功能優化的操作界面和簡單明了的自動化設計流程，使得各級用戶能方便快捷地通過仿真進行交通事故和預案的建模和評估，是智能化交通仿真平臺發展的必然趨勢。

1高速公路應急預案管理仿真平臺的設計

1.1平臺結構

由于在整個系統中應急仿真監控屬于特別重要的組成，這一系統擁有著特別強的防范能力，視頻監控系統所具備的及時、直觀、豐富信息內容、準確的優點而在比較多場合廣泛得到應用。尤其是在最近幾年時間以來迅猛發展的計算機技術、圖像處理技術的背景下，那么視頻監控還會朝著智能分析、高清晰領域發展。仿真系統主要可以有以下幾項功能，這樣的組織架構可以使得安全保護功能更加全面。

1.1.1視像監控

采用攝像機對各個結構重要設施進行監控，將其信號源源不斷地傳輸到主控設備，將其進行存儲。對于圖像系統的控制，主要實現圖像的切換控制和操作控制，中央控制設備可以對攝像頭前端進行直接控制并進行解碼與存儲。

1.1.2影像驗證

出現故障信號后要對故障的區域進行監控與核實，同時進行下一步的處理。通過聯動的邏輯控制，可以在緊急事故出現時候，經過其他通道進行操作并及時進行響應故障。

1.1.3圖像識別系統

監控中心可以有效的對于處于故障的位置進行定位，使得保安人員能夠迅速有效的對其進行處理，盡快確認現場。

1.1.4危急情況監控

工作人員可以采用按動按鈕或者輸入相關的故障信息來進行危急情況的通知，同時，如果在內部的監控系統中發現異常情況，將可能會觸發自動故障的裝置，實現自動的圖像信息記錄與上報。此外，可以實現中央控制設備與員工之間的通信，在出現問題時，能夠更好的實現控制與遠程管理功能。雙向的無線通信可以使得工作人員能夠動態的進行通信，同時對于突發情況可以采取有效的應對措施。有線廣播可以進行高效的切換，在緊急的時候可以切換到緊急狀態，播放相關的消息。在出現緊急的問題之后，應該及時的向外界進行消息的傳送。綜合管理系統可以進行設備的管理以及登記方面的自動調度，就可以有效的對一些公共設施進行管理，查看它們的使用情況。

2系統邏輯流程設計

2.1檢測數據輸入

平臺的信息來源，檢測裝置的布點、數據構成直接影響到仿真模型的建立方式和質量。輸入的數據主要為動態數據，如收費站卡口數據、路段微波數據等。

2.2數據處理

完成數據的預處理、數據融合、數據轉換等工作。外場檢測到的數據要經過數據處理模塊分析，需要經過算法的擬合和分析，才能同仿真平臺的接口對接。

2.3預案模型生成

平臺的核心是預案模型生成器，通過二次開發建立預案模型生成器，使得仿真預案的能快速生成和調整。

2.4預案模型的保存

用戶可自行定義所需預案，按一定的規則將其保存在仿真預案數據庫中；已完成的預案將以一定的數據格式存入仿真預案數據庫中，以備用戶調用。

2.5預案管理及Web服務調用

預案管理子系統可通過Web對預案庫中相關數據進行調用，進行仿真結果的展示和預案內容的編輯。在預案管理子系統中，用戶可以對預案進行篩選，瀏覽預案詳細情況和評價結果；可以根據需要生成新預案；可以查詢到歷史預案信息，并修改、優化歷史方案等。

3接口設計

交通仿真Web Service服務接口為平臺提供了訪問交通仿真模塊調用方式，該接口透明的代理了交通仿真模塊的現有功能，為基于交通仿真現有功能集成到自身業務系統提供了技術基礎。平臺接口請求信息包括一下幾點。

3.1事故信息

主要包括事故發生的地點、事故類型、事故占用的車道、事故持續時間、事故段交通運行情況等信息。

3.2天氣信息

系統預設若干類型的天氣，以一系列參數來描述其性質，包括車輛速度、最大加減速度、車道變化、跟車模型的參數調整等。同時允許用戶自定義天氣類型。

3.3流量信息

根據采集到的歷史流量數據，將區域流量分成若干流量集的形式。每個流量集由若干數據組成，比如檢測器流量，OD情況、運行車速。

3.4預案信息

在事故、天氣、流量信息確定的情況下，可通過預設程序排除不適用的預案，并把適用預案展示給用戶。預案庫需要不斷的維護和補充，如果預案庫中不存在相應的預案，則無法反饋用戶需求。在缺少方案的情況下，用戶可以根據自行需要增置預案庫。

4平臺關鍵技術

4.1數模轉換技術

A/D轉換器具有很多類型，一般采用逐次逼近型的A/D轉換器。在信號轉換的時候，多路模擬信號已經同時開始采集狀態，但是如果在電平變化之后，信號還沒有完成整個轉換過程，那么采集的信號就可能會出現邊偏差，為了使得采集信號是準確的，不出現這種以時間上面的偏差，就需要采用一個保持電路來使得采樣信號能夠保持一段時間，這樣就可以使得最后所采到的信號數據還是之前的，這樣信號就不容易出現嚴重的偏差，所以為了使得整個系統的測量是準確的，那么電路的采樣時間應該較短，保持時間應該是選用比較長的。

4.2 RFID技術

仿真平臺端口擴充了大量的通信環節與功能，這樣有利于實現信號的高速傳輸，RFID叫做無線射頻識別技術，可以在非接觸的環境下實現數據的讀取。RFID技術是一種比較新的通訊方案，主要是通過脈沖來進行檢測帶寬，這樣就可以在很多地方解決無線技術的傳播困難問題，因為它可以用較好的抗干擾能力來進行信號的傳輸，同時在信號的傳輸過程中損耗比較小，在短距離過程中可以有效的對于信號進行傳輸，最終完成識別，因此這個技術在短距離的仿真平臺信號傳輸當中有著極為重要的意義，同時其損耗比較小，就可以使得檢測設備是極為準確的，不易受其他信號的干擾。

5平臺功能

利用該系統可在電子地圖上對所管轄各高速公路路段的各種信息進行多種操作，如路段的設備設施查看、路況信息查看、交通氣象信息查看、高速公路多種數據信息的快捷查看等，直觀準確地展示各種各樣的數據。養護、路政人員對突發事件可通過手機進行現場上報，也可通過3G將事件信息、視頻、圖片、文字等傳回系統，進行處理與統一事件處理。從事件發生出發，通過遠程技術發布指令，結合工作流程，對現有的人力資源和物資資源進行綜合調度，到最終的解決事件。這一系列工作所牽涉到因素，都可通過綜合信息管理平臺進行展現、處理和記錄。

結語

在高速公路的仿真監控中，各種錯誤數據需要認真的比對和分析，從而對其進行評估，因此作為工程師應當具有一定的建模能力，使得測量效率提升，能夠將相應工具在精確測量中應用，同時這樣有利于實現高速公路的科學規劃與城市的合理布局。高速公路仿真模擬對于其布局來說具有極為重要的意義，因此需要對其技術進行進一步的優化。

參考文獻：

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