高速公路應急指揮調度系統設計與實現

華超

摘 要：本文將結合現有案例，對高速公路應急指揮調度系統設計及實現進行分析探討，旨在全面完善系統功能，滿足擴展和創新要求，進而為高速公路的安全運營提供有力支持。

關鍵詞：高速公路;調度業務;應急指揮系統

目前，高速公路作為社會經濟發展的重要組成部分，保障公路的可靠性、安全性是相關部門關注的重點內容。應急指揮調度系統是解決高速公路運行問題，處理突發事故的重要手段，做好科學設置，保證其功能的完善性和可靠性，對于高速公路發展有著重要意義。

1應急指揮調度系統的需求

1.1調度業務

調度指揮中心可利用GPRS技術、道路攝像機、區間測速等設備對高速公路上的車輛通行情況和道路異常情況進行定位、巡視及檢查處理，在確定道路異常、交通事故、需救援車輛等的具體情況后立即開展調度指揮工作，通知道路現場處理相關部門開展處置工作。此過程中，調度指揮中心可通過系統提供的GPRS功能對車輛的位置進行查詢，從而實現突發事件的快速處理。系統在提供車輛位置查詢功能的同時，也會按設置自動提示實時的車輛通行異常信息，并分析相應路段的交通狀況，根據獲取信息資料完成事故地點和時間的預測估算。

1.2應急指揮系統

高速公路可以方便人們的出行，密切城市間的連接，為經濟發展帶來助力。不過高速公路在建設和使用中也存在一些局限性，隨著車流量的增加，道路擁堵率和交通事故發生率不斷攀升。鑒于此，相關部門需開展高速公路應急指揮調度系統的規劃和建設工作，并針對潛在的突發狀況，快速作出調整，以減少連帶危險的產生，保障道路安全暢通。

2應急指揮調度系統的總體設計方案

2.1總布局規劃

以某高速機電工程調度指揮系統為例，其選用的指揮系統包括調度指揮中心、指揮分中心、現場調度指揮單元。經分析可知，調度指揮中心重點在于監督高速公路運營情況，掌握車輛通行的基本信息，并做好信息資料的匯總和存管處理;指揮分中心屬于調度指揮中心的下級用戶，用以查找和分享上一級的資源，開展調度監控工作;現場調度指揮單元在計算機技術和無線通信技術的輔助下，實現現場信息采集，完成相應的信息交換，從而協助各級調度指揮中心對現場的突發事件的調度指揮工作。在對以上三部分功能需求展開分析后，系統采用集中部署方式，利用數據庫數據來實現三部分的主要功能。系統內設置訪問權限，結合不同用戶情況，查找同等級信息資料[1]。

2.2總體框架

如上圖1.1所示，總體框架由四部分構成，分別是基礎設施層、數據層、中間層和服務層。這四部分框架結構的功能為：基礎設施層包含各種硬件設施，如通信設施、存儲設施;數據層主要對數據進行分類管理和存儲，包含的數據類型以地理信息數據、案件數據、視頻監控數據為主;中間層是連接數據層和服務層的中間媒介，也是保證服務層更好運行的關鍵結構，功能多體現在信息地圖的顯示、事故車輛定位、各類應急預案顯示方面。同時，該層能夠為調度和救援工作提供依據，確保各項決策的準確性、科學性。服務層自然是促使相關工作落實的關鍵，可提供各種服務信息。這樣的框架結構安排能夠幫助作業人員準確了解現場情況，并對出現的突發事件給出合理的決策和說明，提高應急指揮調度的工作效率，降低高速公路通行的危險性。

3應急指揮調度系統的工程實現

3.1系統平臺開發

高速公路的應急指揮調度系統是一項較為復雜的軟件工程，其中涉及的內容有計算機技術、通信技術、決策支持系統等，需要加強系統平臺的研究和開發，以保障相關工作的有效進行。目前高度公路調度業務與應急指揮系統平臺有：利用OPtiX2500+設備構建光網絡業務平臺，借助網板格局模塊的添加，實現語言及腳本的編寫，同時利用以太網數據，滿足無線監測要求;利用APM9+Linux設備以嵌入式的方式構建無線視頻監控系統，完成信息數據采集、編寫和傳輸處理，采取AP技術完成數據及時轉換，加快傳輸速度;利用GPRS技術實施上報處理，通過ARM9+Linux及移植驅動模式對GPRS模塊功能加以拓展，滿足通信要求，避免信息數據的丟失[2]。

3.2光網絡自愈環

本系統在設置前，已經應用SDH光纖通信構建了光網絡環境，并在系統內配備4臺光纖通信設備。為優化調度業務及應急指揮系統功能性，在原有基礎上，添加數據傳輸設備，增設一臺EFTO通信單板，光纖網速可達到8路百兆，加快通信速度。增設太網業務入口8個，實現與多臺設備的聯合處理。

3.3無線監控子系統

無線監控系統作為信息收集的系統結構，在系統中的開發應用對于優化系統運行功能，增強高速公路整體把控效果有著積極作用。山東等省高速公路在監控中主要采用的監控方式為“定點監控，有線傳輸”，但是有線傳輸往往會存在很多局限性，對于監控的盲點無法進行監控或者無法形成有限網絡。在該監控系統中可設置嵌入式芯片，以提升智能化水平，加大控制力度。

無線監控子系統是由無線網卡、攝像頭及相關系統構成的，在系統啟動過程中，嵌入式系統會直接融入到監控系統中來，借助攝像頭和無線網卡，將收集的相關視頻信息加以采集和處理，之后再通過嵌入式芯片實現數據實時共享和傳輸，利用AP網點接入SDH網絡，直接將監控數據上傳到指揮中心，幫助指揮中心人員準確了解高速公路運行情況，掌握車輛通行特征。

3.3.1攝像機驅動

驅動程序是系統運行的關鍵，驅動程序的設置需要做好內核與設備接口間的科學處理，以保障系統內部硬件的有效運轉。本工程中主要是采取嵌入式技術，配合USB攝像頭完成驅動程序的合理構建，只有如此才能使系統在使用時可以利用比較標準的接口對攝像頭實行開與閉，讀與寫。在系統中，利用攝像頭對驅動程序進行編譯的方法包括兩種，其中一種為靜態編譯，另一種為在編譯結束后利用動態實行加載[3]。

3.3.2視頻數據采集

對于無線監控子系統，視頻數據采集對整個系統運行有著非常重要的作用，而要想開展視頻數據采集處理工作，作業人員則需對內核驅動及函數接口加以科學處理，確保視頻采集設備的正常驅動，加強視頻連接的有效性、科學性。本項目中為促進無線監控子系統的正常運轉，在選擇視頻監控設備上實行多方面思考，且該系統中所需設備種類較多，必須經過嚴格對比分析，促進作業的順利進行。本項目中選擇的設備以TV卡、視頻卡、USB攝像頭為主，這些設備在視頻數據捕捉上有著快速、清晰的優勢，符合實際作業要求。所有設備均采用USB接口形式，保證連接有效性。

4結語

希望通過上文論述，專業人員可對高速公路應急指揮調度系統有一定的了解，進而在設計中做好相關功能、設備的分析和處理，完善系統結構，充分發揮其作用優勢，從而科學把控高速公路調度業務，增加公路運行的安全系數。

參考文獻：

[1]費倫林，張一衡.基于北斗技術的快速綜合應急指揮調度系統在智慧高速公路中的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2017，000（011）：P.273-276.

[2]陳曉靜.高速公路移動通信應急指揮平臺設計與實現[J].江蘇科技信息，2016（25）：57-58.

[3]滕立飛，周衛華.基于WEB-GIS的智能監測及指揮調度系統在滬寧高速公路的應用[J].中國交通信息化， 2015，000（0S2）：38-41.