高速公路交通智能化控制的研究

摘要：高速公路交通智能化指的是結(jié)合多種控制傳輸技術(shù)，有效運(yùn)用于交通運(yùn)輸?shù)目刂浦校邆淇焖佟⒕珳?zhǔn)等優(yōu)勢(shì)。一般智能控制系統(tǒng)多是用專業(yè)知識(shí)及數(shù)學(xué)模型混合等反映出來的集成化控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)可以優(yōu)化高速公路交通狀態(tài)中所含的不完全性、模糊性、復(fù)雜性等問題。將智能化技術(shù)合理運(yùn)用到高速公路的控制工作中，能優(yōu)化交通狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：高速公路;控制模型;車輛密度;智能化

1高速公路交通智能化信息收集系統(tǒng)

1.1環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站

環(huán)境氣象檢測(cè)站主要是監(jiān)視天氣情況。例如，冰檢測(cè)器是冰球的形狀，一般直接設(shè)置在公路路面上測(cè)量路面的濕度，如果濕度開始下降凍結(jié)，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象，冰檢測(cè)器就會(huì)將這一信息傳回主控中心，提醒駕駛員小心駕駛。而霧檢測(cè)設(shè)備是通過對(duì)空氣密度進(jìn)行檢測(cè)，一般設(shè)置于事故多發(fā)點(diǎn)，當(dāng)空氣氣流通過能見度傳感器時(shí)，檢測(cè)器就能將霧的密度測(cè)量出來，將其傳回主控中心，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果制定改善措施。

1.2路面質(zhì)量監(jiān)視器

高速公路路面質(zhì)量的好壞直接影響著行車的舒適性和安全性。在高速公路建設(shè)中，如果公路的質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)出現(xiàn)各種問題，特別是公路在投入使用一段時(shí)間后，路面的變化會(huì)越來越大。這就需要對(duì)高速公路的路面進(jìn)行監(jiān)管和控制，一旦發(fā)現(xiàn)影響行車安全的路面區(qū)域，就要及時(shí)修補(bǔ)、養(yǎng)護(hù)，避免造成不必要的交通事故。而路面質(zhì)量監(jiān)視器就能滿足這一需求，其中，感應(yīng)器會(huì)對(duì)路面質(zhì)量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將收集到的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，相關(guān)人員深入分析信息，最終判斷路面是否符合行車的安全要求。

1.3交通狀況檢測(cè)器

交通狀況檢測(cè)器是利用環(huán)形的檢測(cè)線圈形式，將壓電電纜埋設(shè)在高速公路中，每個(gè)之間間隔5km，而且都能和主控中心信息的計(jì)算機(jī)連在一起。一般交通狀況檢測(cè)器多是用于測(cè)定每個(gè)路段產(chǎn)生的交通流量、平均車速及車輛類型等信息，檢測(cè)器通過采集這些信息，能幫助明確公路全路段的交通密度、擁擠情況等。如果高速公路的某一路段出現(xiàn)交通堵塞的情況，檢測(cè)器能自主快速地做出反映，通過改變電子標(biāo)志的信息，接著在交通電臺(tái)中提醒駕駛員，并在應(yīng)急終端準(zhǔn)備開展工作。使用交通狀況檢測(cè)器能改善交通狀況，保證高速公路中行駛的安全和暢通。

1.4交通事故監(jiān)視器

由于高速公路的行車速度非常快，有些交通事故的發(fā)生難以避免，但是對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的事故，相關(guān)控制人員就要采取補(bǔ)救措施，這就必須明確事故發(fā)生的具體地點(diǎn)、損傷情況，便于及時(shí)處理，防止二次事故。交通事故監(jiān)視器就是為了滿足這一要求而產(chǎn)生的，其采用現(xiàn)代化的數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)，對(duì)高速公路分段進(jìn)行監(jiān)視，包括交叉口、進(jìn)出港以及隧道等，相關(guān)人員在這些地方合理設(shè)置數(shù)字?jǐn)z像儀，全天在線工作，如果某個(gè)路段發(fā)生事故，其就會(huì)快速將信息傳送到主控中心中并呼叫工作人員。工作人員根據(jù)監(jiān)視器所提供的具體路段及事故信息采取有效手段進(jìn)行解決。

2高速公路交通智能化控制處理系統(tǒng)

2.1智能電子標(biāo)示板

智能電子標(biāo)志是采用電子視頻技術(shù)，能將與駕車相關(guān)的必要信息顯示出來，這些信息可根據(jù)不同條件而發(fā)生變化。例如高速公路上的限速標(biāo)志，如果在公路前方出現(xiàn)了交通堵塞或事故，那么周圍路段的車速就要相應(yīng)降低，而且在不同天氣狀況下，為保證行車安全，路段限速標(biāo)志的范圍更是不可缺少，這就需要智能電子標(biāo)志的使用，精準(zhǔn)地解決以上問題，且能通過電子語音提示等，幫助駕駛員獲取相關(guān)的信息。

2.2執(zhí)法巡邏呼叫終端

高速公路上的人員隊(duì)伍要有先進(jìn)的移動(dòng)數(shù)據(jù)終端，可以將其裝置在每一輛執(zhí)法巡邏車上，移動(dòng)數(shù)據(jù)終端要一直和主控中心保持聯(lián)系，使工作人員能了解路段的運(yùn)行情況，減少反映的時(shí)間，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的及時(shí)提示下，組織消防或急救小組對(duì)事故進(jìn)行處理，而執(zhí)法者及巡警只要將必要的信息輸入到終端計(jì)算機(jī)，剩下的措施計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別出來。同時(shí)，為保證主控中心能準(zhǔn)確定位到巡邏車，車上必須要有相應(yīng)的車輛定位器，有效處理各種交通問題。

2.3交通事故緊急處理終端

如果高速公路因?yàn)榻煌ㄊ鹿驶蜃匀灰蛩貙?dǎo)致路面受到損壞，相關(guān)單位就要立即將其恢復(fù)，保證通行車輛能正常行駛。可以設(shè)立人員隊(duì)伍，將其設(shè)置于高速公路主要的出入口處，且投入優(yōu)良的通訊設(shè)備，使其能夠和主控中心取得聯(lián)系。檢測(cè)器在公路上獲得的任何信息都可以轉(zhuǎn)化為有效的數(shù)據(jù)傳遞到這些緊急終端做處理，讓相應(yīng)的人員能實(shí)時(shí)了解周邊行車的主要情況，以做出合理應(yīng)對(duì)措施。

2.4交通電臺(tái)終端

很多駕駛員并不會(huì)關(guān)注智能電子標(biāo)志，這就導(dǎo)致在高速路段中駕駛員會(huì)由于忽略電子標(biāo)志而發(fā)生不必要的事故，所以很有必要設(shè)置交通電臺(tái)。交通電臺(tái)是通過聲音傳播，不會(huì)影響到駕駛員的行車，且可以實(shí)時(shí)發(fā)布很多交通信息，幫助駕駛員以最快的速度和最安全的方式達(dá)到目的地。

2.5智能通訊終端

智能通訊終端分為可動(dòng)式和固定式。其中，固定式是當(dāng)前使用較多的應(yīng)急電話系統(tǒng)，在高速公路上大概每隔1～2km設(shè)置一個(gè)，其可直接連接到主控中心和執(zhí)法巡邏終端，確保駕駛?cè)藛T和管理人員能及時(shí)取得聯(lián)系，準(zhǔn)確了解事故的信息。智能通訊系統(tǒng)多是以電話的形式設(shè)置于路邊，如果駕駛員需要幫助，就要停車出來聯(lián)系，使得時(shí)間浪費(fèi)過多，此時(shí)，相關(guān)部門就可以采取雙向射頻技術(shù)的移動(dòng)終端，也就是在主控中心對(duì)駕駛者進(jìn)行有效的信息服務(wù)，直接放置于車載終端，方便駕駛者及時(shí)和主控中心或者巡邏終端獲得聯(lián)系，同時(shí)可以獲取實(shí)時(shí)交通信息、天氣狀況等。

3結(jié)語

綜上，高速公路在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的推動(dòng)作用，為了將各大高速公路緊密聯(lián)系在一起，要建立完善的智能化控制系統(tǒng)，適應(yīng)現(xiàn)代化的高速公路交通狀況。由于智能交通管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜且龐大的工程，這就需要相關(guān)單位投入大量的人力、財(cái)力等，結(jié)合實(shí)際情況，為駕駛員提供更好的服務(wù)。

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（作者單位：遼寧艾特斯智能交通技術(shù)有限公司）

作者簡(jiǎn)介：李鵬偉（1990.12-），男，漢族，山東菏澤人，東北大學(xué)控制工程碩士，研究方向：高速公路智能交通技術(shù)與應(yīng)用研究。