淺析路網監控設施設計與實施

陳昱　吳嵐

摘 要：隨著國內社會的進步與發展以及建設交通強國目標的需要，路網監控作為道路交通數據采集的前端基礎設施，其建設與管理的合理性和科學性是建設智能交通、智慧城市的關鍵所在。因此，本文就路網監控設施設計與建設，在現行規范標準的基礎上，結合工程實際，總結出一套建設設計與實施要點，有助于提高路網監控設施建設的科學性，提升路網管理效能，降低管理成本。

關鍵詞：路網監控 交通監控 設施布局 設施管理 交通工程

1 引言

近年來，我國公路、城市道路網絡趨于完善，智慧城市建設穩步前進，路網監控系統的建設和管理被廣為關注。交通運輸部發布的《數字交通規劃綱要》指出，需構建數字化采集體系，布局重要節點的全方位交通感知網絡，推動公路重點路段，以及隧道、橋梁、互通樞紐等重要節點的交通感知網絡覆蓋，推動交通感知網絡與交通基礎設施同步規劃建設[1]?！豆肪W運行監測與服務暫行技術要求》等文件，明確了公路網運行監測與服務的信息技術、主要指標、平臺軟件、數據接口、信息發布、系統安全等方面內容，對公路網運行監測與服務系統建設、運行和管理工作具有指導和規范作用[2]?！冻鞘械缆方煌ㄔO施設計規范》與《道路交通信息監測記錄設備設置規范》對道路交通監控設施的布設原則提出了定性的要求，對道路交通監控設施的設計實施有一定的指導意義[3～4]?！督K省智能交通建設實施方案》提出要大力推進智慧基礎設施建設以及加強路網運行監測與數據分析。王詩薇[5]、王西雪[6]等人則對特定范圍內路網交通監控設施設置、改進等方面進行了剖析。

國內研究熱點側重于路網監控視頻的應用[7～8]，而路網監控設施設計、實施與管理在規范上仍存在一定的需求空白。因此，本文以現行規范標準為基礎，結合路網監控設計、建設與管理項目實際，總結出一套完整的實施與管理理念與方案，助力填充路網監控設施建設領域內的行業空白，促進行業發展。

2 路網監控設施設計要點

2.1 路網監控設施主要設計要求

布設點位時需注重取電和專網的協同，外場勘查時應在符合設計和技術原則的前提下首要解決取電開戶問題，做好前期調研工作，盡量保證每個設施點位都單獨掛表，取電開戶;如果實在不能單獨掛表取電，應通過其他手段解決取電問題，如借助路燈或公安電力等（如下圖1所示）。

除取電點需格外注意以外，還應注意以下幾點：

1）強調設計目標、設計思路的正確闡述，設計指導原則應具有可操作性和一定的前瞻性。結合省市現有相關規范文件，對路網設施的布局原則、交通流量特征需求、重要路段需求等進行分析。分線路詳細梳理現有路網結構、長大橋梁、交通流量、現狀路網監測設施。

2）監控視頻上云以后的發展趨勢將常態化，需要考慮布設設備和視頻上云設備的融合問題。同時，應考慮缺陷責任期運維預算等。明確擬建設施明細，并針對涉及沿線分中心，應明確現有流媒體存儲需求。

3）客觀、準確調研預設點位附近的電、管道、通訊線路，在設計階段解決取電、專網通訊、頂管等在后期施工中可能出現的問題，同步考慮設施桿件高度、位置對周圍環境的影響，以及綠化、大型標志標牌、周圍建筑等對視頻設施視界的影響。

2.2 路網監控設施設計細節

1、認真踏勘現場、合理選擇點位

機動靈活的選擇合適地點，避免綠化、標志物、建筑、高污染企業等不良環境對監測設施的干擾、外部污。注意設置地點是否有重車急剎、車輛起步、重型運輸車輛經過對設備產生的震動、共振、干擾等，避免影響輸出數據質量或造成的螺栓松動、基礎錨固松動，產生安全隱患。因此，建議設備要遠離路口30米以上，且不能影響車輛正常行駛，不可設在坡道和彎道，不可設在平交路口以及車輛易掉頭的位置。

2、合理確定供電、網絡專線布設半徑

供電半徑過大將會導致開挖量大、施工成本上升，且一旦出現故障，恢復難度和成本都會提高。因此，避免供電半徑超過300米的點位，采取就近取電或暫緩實施的方式處理。單獨開戶掛表取電可以有效避免交調站、視頻信號不穩，對于度數據要求較高的交調站，建議盡量單獨開戶。網絡專線布設同理。

3、設施管理屬地化、本地化

確保各分中心機房管理機制，配備雙流媒體+NVR，保證應急狀態下可以調用，做好長期規劃工作。對設備固定資產登記在冊，統一運維，對本地流媒體設備、存儲設備的使用年限充分了解，及時更換或處置故障、老化設備。另外，及時梳理本地內網IP地址段落及各類監測設施占用帶寬情況，同時減少無線網橋傳輸，以防止影響通訊質量。

3 路網監控設施點位設置原則

路網監控設施點位設置原則以地方性文件為指導（如《江蘇省普通公路網運行監測設施布局原則（征求意見稿）》），并在工程實際中針對不同類型的設施補充不同的點位設計思路與規?？刂圃瓌t。

3.1 交通運行數據監測設施

交通運行數據監測設施通常分為交通量調查站和軸載調查站，交通量調查站根據《公路交通情況調查設備第1部分：技術條件》（JT/T1008.1-2015）[9]依據采集內容不同有分為公路交通情況調查Ⅰ級設備和Ⅱ級設備，Ⅰ級設備常用自動化采集交調站，Ⅱ級設備常用自動化采集車檢器。

交通量調查站布設以普通國道、普通省道、重要縣道為對象，以符合下圖2特征的路段構成的交匯點或節點，將路網劃分為基本路段，在基本路段上進行布設，基本路段長度即為該站點的代表觀測里程。軸載調查站可與非現場執法站、治超站統籌建設。

根據交通運輸部《公路交通情況調查統計報表制度》，“一般路線、平原或微丘區路段間隙式交通量調查站的間距宜為20～30公里”，考慮項目管理需求及交叉路口的實際情況，交調站（Ⅰ級）平均觀測里程按照20～25公里來控制，如區間交叉路段較多，交通流量對主道路影響較大，可視情況用車檢器（Ⅱ級）加密，間距大于2公里。另外，交通量調查站應避免與超限超載動態稱重檢測系統、橋梁健康監測系統及其它流量監測系統重復設置。

3.2 視頻監測設施

視頻監測設備應選擇具備夜視功能的高清攝像頭，通訊協議符合相關技術標準要求。桿件高度一般在8～12米，根據道路寬度、路口遮擋等情況選擇觀察角度最大的位置。

視頻監測設施用于對公路沿線的交通運行狀況、公路基礎設施狀況、氣象狀況等進行實時圖像監測;對交通異常事件（包括交通擁堵、阻斷、事故、隧道火災等）和車輛特征進行實時圖像監測，進而掌握實時路況，更好的為管養服務。以普通國省道為對象，對符合下圖3特征路段或關鍵點進行布設，在需要重點監測的路段和關鍵節點進行布設，符合特殊要求的可進一步加密。

值得注意的是，已有公路部門或公安等其他部門的視頻監測設施處，且設施滿足路網部門監測需求的，不宜重復設置。

4 路網監控設施要點工程應用

以江蘇省南通市路網監控設施改造項目為例，將上述路網監控設施設計要點在工程中進行驗證。

考慮重點布設區域，沿線分布旅游景區、經濟開發區、港口、中大型橋梁、學校、樞紐、城鎮、村莊等;考慮交通貨運量，以經濟開發區、渡口等為主的工業貨物運輸需求導致道路交通流中貨車占比大;考慮復雜的交通出行方式，沿線居民采用非機動車出行比例較高，經常出現大型車輛、小型客車以及非機動車輛混合行駛，存在潛在交通事故風險;考慮業務管養需求，南通市公路事業發展中心管理與服務職能，負責普通國省道路網運行的監測、預警、信息服務和技術支持工作;收集、匯總公路損毀、公路交通流量等信息;開展公路突發事件的監測、預報和預警工作，并及時向社會發布公路運行信息。實現全省普通國省道及重要縣道公路重要路段和節點監測覆蓋率達100%。

以需求為導向、突出重點，定量與定性分析相結合，充分考慮重點路段，停車場、港口、物流園區等重要交通經濟節點的路段，易發生自然災害、易擁堵、惡劣氣象條件頻發等重點路段;融合共享、適度超前，結合現狀設施進行優化、調整，實現已建、新建站點的統籌協調、有序銜接，實現資源共享、數據融合;統一規劃，統一標準，統一設計，同步建設，協同運營，資源共享，共同開展外場視頻監測設施和交通量調查站點、內場系統的建設。

結果表明，本項目能夠有效提高公路養護水平，為社會公眾提供出行信息服務，全面提升公路管理水平，提升設計路段的交通信息采集能力，促進道理交通服務水平的提高，優化道路資源配置，引導區域交通健康有序發展，使各國省干道的交通管理水平和服務質量滿足智慧公路的建設需求。系統建成后將為政府管理部門提供決策支持、應急指揮調度和管理手段。

5 結語

路網監控作為道路交通數據采集的前端基礎設施，科學的監控設施設計有利于更好地建設智能交通與智慧城市。本文針對路網監控設施建設與管理方面的不足，在現行規范標準的基礎上，結合工程實際，總結出一系列建設實施要點與方案，在工程實際驗證中取得良好效果。但是，該要點仍然不夠全面，缺乏對特殊場景下的具體分析，還可進一步探討。

參考文獻：

[1]交規劃發[2019]89號，交通運輸部關于印發《數字交通發展規劃綱要》的通知[S].

[2]中華人民共和國交通部[2012]3號公告，公路網運行監測與服務暫行技術要求[S].

[3]GB 50688—2011，城市道路交通設施設計規范[S].

[4]GA/T 1047—2013，道路交通信息監測記錄設備設置規范[S].

[5]王詩薇.淺析高鐵客站站前路網交通監控設施設置——以高鐵觀音站為例[J].城市道橋與防洪，2020（07）：70-72+90+13.

[6]王西雪.智慧交通視域下高鐵站智能監控系統的完善對策研究——以南京南站為例[J].智能建筑與智慧城市，2021（01）：105-106.

[7]熊文華，周沛，胡少鵬.多維度道路交通監控設施布局評價體系及應用研究[J].公路與汽運，2017（04）：52-55+136.

[8]Afuwape Afeez Ajani，Xu Ying，Anajemba Joseph Henry，Srivastava Gautam. Performance Evaluation of Secured Network Traffic Classification using a Machine Learning approach[J]. Computer Standards & Interfaces，2021（prepublish）.

[9]JT/T1008.1-2015，《公路交通情況調查設備第1部分：技術條件》[S].