淺談城市道路交通監控系統的構成

袁現祝 羅瀟

摘 要：城市道路交通監控系統是道路設計的重要一環，直接影響到道路的交通功能是否完善。本文介紹了運用于城市道路的交通監控系統，闡述了交通監控系統的硬件組成、系統功能以及各系統之間關系。然后以一個路口為模型，結合交通監控系統接線與配電系統圖、CCTV電源系統接線圖、CCTV通訊系統接線圖、電子警察系統結構示意圖等示意圖，對城市道路交通監控系統進行了實例分析。最后，說明了交通監控系統的運行意義。

關鍵詞：城市道路；交通監控系統；系統功能；CCTV系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.140

1 前言

隨著國民經濟的飛速發展，城市道路在國民經濟的發展中也發揮著重要的作用，同時也給人們的生活帶來了很多便利。經濟快速發展的同時，人們的購買力也就大幅度提升，城市道路中的車流量也就跟著增加，城市道路的交通問題越來越引起人們的關注，人、車、路三者之間的關系協調，是解決城市道路的交通問題的關鍵所在[1]。城市道路中，尤其是在交叉口，多個方向的車流以及行人同時參與到路口的交通中，行人行走隨意性較大，且行動多變，路口的交通事故以及車輛超速行駛或者不按交通信號指示方向行駛等問題接踵而來。此時，交通監控系統的作用就得到了體現，既能有效地指揮路口的交通，指揮車輛各行其道，按交通信號燈指示行駛，指導行人安全通過路口；又能對路口的交通情況進行實時監控，對交通違法行為進行取證，并對交通違法行為做出快速反應和處理，對違法當事人按照相關規定給予相應的懲罰，從而有效地減少路口的交通違法行為，為車輛提供一個快捷、暢通、文明的行車環境，為行人提供一個安全、舒適、規范的人行過街環境[2]。

2 系統組成

城市道路交通監控系統由交通信號燈系統和道路監控系統組成。

交通信號燈系統由機動車信號燈及方向指示燈、路口人行信號燈、交通信號倒計時顯示器、交通信號控制機等組成。機動車信號燈及方向指示燈和路口人行信號燈，與交通信號倒計時顯示器搭配使用。

機動車信號燈及方向指示燈可分為綠燈信號、紅燈信號、黃燈信號、閃光警告信號燈、方向指示信號燈、車道信號燈[3]。綠燈信號表示準許車輛通行，但轉彎車輛不得妨礙已放行的直行車輛和行人通行。紅燈信號為絕對禁止通行信號，紅燈亮時，禁止車輛直行，右轉彎車輛在不妨礙被放行的車輛和行人通行的情況下可以右轉。黃燈信號的含義介于路燈信號和紅燈信號之間，黃燈亮時，已經越過停止線的車輛可以繼續通行，警告駕駛人和行人通行時間已經結束，馬上就要轉變為紅燈，車輛應停在停止線后面，行人不可進入人行橫道。閃光警告信號燈為持續閃爍的黃燈，提示車輛、行人通行時注意瞭望，確認安全后通過。方向指示信號燈是指揮機動車行駛方向的專用指示信號燈，通過不同的箭頭指向，表示機動車直行、左轉或者右轉。它由紅色、黃色、綠色箭頭圖案組成。車行道信號燈由綠色箭頭燈和紅色叉形燈組成，設在可變車道上，只對本車道起作用。綠色箭頭燈亮時，準許本車道車輛通行，紅色叉形燈亮時，禁止車輛通行。

路口人行信號燈由紅、綠兩色燈組成，在紅燈鏡面上有一個站立的人形象，在綠燈面上有一個行走的人形象。信號有綠燈亮、紅燈亮兩種信號，其含義與路口車行信號燈信號的含義相似，即綠燈亮時，準許行人通過人行橫道；紅燈亮時，禁止行人進入人行橫道，但是已經進入人行橫道的，可以繼續通過或者在道路中心線處停留等候。

交通信號控制機一般放在路口，路口交通信號控制機采用計算機聯網控制的工作方式，通過光纖路由與交通監控中心通信（某交警大隊），接受交通監控中心的智能交通信號控制系統管理和協調控制[4]。

交通信號控制機須具有以下控制功能：黃閃、全紅、手動、單點定周期、單點全感應、單點半感應、單點方案選擇、綠波控制、二次行人過街控制、公交優先控制功能、緊急車輛優先控制、多時段定時控制、聯網協調控制、可變標志控制功能；在聯接到中心信號控制系統后，可實現自適應優化控制、感應式線協調控制、中心強制控制、勤務預案控制等功能[5]。

道路監控系統的前端設備主要包括電子警察系統、測速卡口系統和高清視頻監控系統。高清視頻監控系統的核心設備是道路一體化網絡高清云臺攝像機，道路一體化網絡高清云臺攝像機是指通過建設覆蓋關鍵路口、路段的視頻攝像機，替代以往依賴交警人工進行路面交通執法的方式，并能夠與其他信息系統相集成，完成實時道路高清視頻監控、交通事件檢測、交通狀態采集等功能[6]。

電子警察從“單一執法系統”向“交通秩序管理系統”轉變。將道路監控、治安卡口、交通參數采集等功能注入電子警察系統，為它賦予更豐富的內涵。在交通違法行為抓拍功能之外，系統還能為道路監控提供實時視頻圖像和高清視頻錄像；自動獲取車輛號牌、車型、行駛方向等參數與黑名單數據庫聯網比對報警，自動監測黑名單車輛的行徑路線；自動獲取路口、路段車流量、飽和度、占有率等交通參數，向信號燈自動控制系統提供實時交通數據，參與燈控路口的綠信比調整、綠波帶參數調整，向交通智能誘導系統提供實時交通數據，參與區域交通誘導；向手機或警務通等智能終端推送文字信息或圖文信息，實現路面警力的調度與指揮。

高清視頻監控系統主要功能有高清視頻監控管理功能、高清視頻監控、視頻錄像、交通事件自動識別、流媒體服務、擴展性等。為了讓當值民警清楚的辨別前端監的狀況，以便緊急事件發生時，能夠快速地做出反應，要求監控攝像機的可視范圍能夠在地圖上直觀的展示，并且當一體化網絡高清云臺攝像機的可視范圍發生變化時，地圖的可視域也能夠正確地隨之變化。同時可以進行可視域的反向控制，即在地圖上，鼠標拖動可視域范圍，前端設備的云臺跟隨轉動，實況上可以看到轉動的效果。

電子警察系統包含路口多功能電子警察、路段多功能電子警察、超速電子警察等。采用視頻檢測技術檢測車輛，當檢測到經過車輛時，電子警察系統自動觸發電子警察攝像機，抓拍車輛圖片，同時識別車牌，記錄相關信息。車輛相關信息包括車輛的通過時間、地點、車速、車牌號碼、車牌顏色等數據。其高清圖片能看清司乘人員及面部特征、辨別車輛。將所有信息及圖片通過新建光纖通信網絡傳輸至交通監控中心[7]。

電子警察系統的功能主要有：闖紅燈違法抓拍功能、卡口監測記錄功能、其他交通違法行為記錄功能、車輛牌照自動識別功能、智能補光功能、車輛稽查布控功能、高清錄像功能、交通參數采集功能、數據斷點續傳功能、時間校準功能、圖像防篡改功能、網絡遠程維護功能等。

3 實例分析

首先給出了一個城市道路的路口交通監控平面設計圖，可以看出，該路口的交通監控系統構成主要包含：交通信號控制機、高清電子警察控制主控機、高清視頻監控主控機、高清視頻電子警察、CCTV、機動車信號燈、人行信號燈、監控管道、接線井等。主控機與設備之間通過監控管道形成閉環回路，然后主控機與設備之間通過監控管道穿線連接起來。

圖2給出來了交通監控接線與配電系統圖。交通信號主控機（TK）從就近戶外照明箱式變電站接電，電纜規格為YJV-1kV 5×10mm2，車行信號燈G1～G4、人行信號燈R1～R12分別通過聚氯乙烯絕緣軟電線RVV-5×1.5mm2、RVV-3×1.5mm2連接到對應的接線端子，電子警察主控機（BK）通過聚氯乙烯絕緣軟電線RVV-3×2.5mm2連接到交通信號主控機獲得電源。

圖3給出了電子警察系統結構示意圖。前端子系統電警抓拍單元配合LED補光燈完成執法采證功能，然后通過網絡傳輸子系統傳輸至后端管理子系統。

圖4給出了CCTV電源系統接線圖，高清視頻監控主控機（CK）電源取自就近戶外照明箱變，然后設備CCTV-01與CCTV-02通過聚氯乙烯絕緣軟電線RVV-0.5 3×1.5mm2連接到主控機取電。

圖5給出了CCTV通訊系統接線圖，設備CCTV-01與CCTV-02通過超五類屏蔽線連接到高清視頻監控主控機，然后主控機的光纖收發器通過4芯光纖連接到光纜終端盒，光纜終端盒通過市政通信主干光纜連接到交警大隊機房，這樣就完成了前端設備與后臺控制中心的通訊連接。

4 結論

本文結合實例，對城市道路交通監控系統進的主要組成部分、各子系統的主要功能和系統接線圖進行了介紹。隨著城市交通的發展，城市道路交通監控系統的作用變得愈發重要，既能進行道路交通信息檢測、指揮道路交通、路面監測以及車輛違章記錄，同時其視頻監控功能也能在一定程度上對周邊的社會治安管理起到積極作用。隨著智慧城市的興起與發展，未來城市道路交通監控系統也將朝著智能交通的方向發展，為智慧城市的發展添磚加瓦。

參考文獻：

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[2]方旭華，方健紅.高速公路監控系統現狀及發展趨勢[J].浙江交通職業技術學院學報，2003，4（04）：1-4.

[3]裴玉龍，趙紫琴，平永青.不同交通監控設施對車輛闖紅燈行為的影響研究[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版）， 2014（01）：7-11.

[4]劉忠黨.交通監控系統在高速公路的應用[J].北方交通，2006（07）

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[5]魏如秋.淺談交通監控系統關鍵技術[J].價值工程，2018.

[6]丘鴻.淺談城市電子交通監控系統[J].廣東科技，2007（03）：322-323.

[7]袁文平，蔡曉禹，杜豫川.上海城市快速路交通監控系統架構及模型[J].同濟大學學報（自然科學版），2007，35（03）.

作者簡介：袁現祝（1992-），男，貴州仁懷人，碩士，助理工程師，主要從事市政道路交通、電氣工程相關的設計工作。