高速公路隧道緊急電話與廣播系統優化

傅博

福建省泉州高速公路有限公司，福建泉州，362000

0 引言

近些年來，我國道路交通獲得了很好的發展，人們的出行也越來越便利，但由于我國道路交通仍處于發展階段，高速公路仍有許多需要完善的地方，其中緊急情況下的通信問題就是其中一個。我國近些年將主要精力放在高速公路的建設方面，對隧道交通通信的發展不夠重視，相關監控系統和設施仍處于摸索階段，現使用的設備還有較大的提升空間。要想保證高速公路行駛安全，將交通事故的影響降到最低，不僅需要優化隧道工程的建設，還需要在監控及信息的傳遞方面進行增強。以此為背景，本次研究將結合我國高速公路發展情況，對緊急電話和廣播系統的優化策略進行分析，希望能夠促進我國高速公路信息傳遞的有效發展[1]。

1 隧道應急信息發布系統

我國的高速公路信息傳遞系統采取的是雙重通信機制，既可以使用隧道緊急電話，也可使用廣播進行播報。一般來說，隧道內部緊急電話包含控制臺、介質和分機電話三個部分，其中控制臺設置在監控中心。電話分機則設置在隧道兩側，根據隧道長度設置不同數量的電話分機。一旦隧道內部出現意外情況需要支援，隧道維護人員和行車人員都可通過分機電話發起求助申請，當監控值班人員接收到求救信息之后，即可快速了解現場位置和基本情況，并迅速發布救援指令，同時調遣外部資源快速前往事故現場進行救援。通過隧道內部的有線廣播系統，能夠快速地對隧道內部人員展開通知，避免因事故產生混亂，方便救援活動的開展。廣播系統包括控制臺、傳輸介質和聲音播放裝置。當發生緊急情況時，監控中心可根據現場事故情況展開應急處理，通過廣播對隧道內部進行統一指揮和調度，避免因隧道交通事故造成混亂從而導致事故擴大。這兩套信息傳遞系統的控制平臺是一致的，所使用的指令系統和通信裝置也是相同的，這樣不僅能夠降低隧道應急通信系統的前期造價，也能夠提高后期的監管效率[2]。

在保證信息傳遞效率的同時，如何保證信息傳遞的及時性，讓相關人員能夠快速、準確地獲取相關信息，也是隧道應急信息發布系統需著重考慮的內容。由于隧道內部空間相對狹窄，其內部人員、車輛較多時，隧道內部的噪聲就會顯得比較大，一般采取的解決方法就是加大揚聲器的工作效率和頻率，通過改善音質、加大音量等方式讓更多的人能夠接收到廣播消息。這種解決方法雖然能夠起到一定的效果，但并不能從本質上解決問題。本研究將結合隧道應急信息系統的實際應用，通過采取有線、無線傳遞的方式分析信息，同時結合緊急電話的應用，從三位一體的角度來分析隧道應急信息發布系統的實際應用情況。該系統是在傳統緊急電話和有線廣播的基礎上，在應急處理系統中加上FM無線廣播來進行信息的傳遞。在系統功能上，各個信息傳遞模塊之間是相互獨立的，他們既可以分別使用，也可以根據需求綜合配置，應用非常靈活。在通信設計方面，有線部分與原系統一致，新的FM廣播傳遞模式只需要新增一套主機及配套設施即可，無論是前期的安裝還是后期的維護都非常方便。在系統方面，有線廣播和無線廣播兩種信息傳遞方式可以綜合使用，相互補充，無論是隧道內部司乘人員還是駕駛人員，都能夠快速接受消息，從而提高了隧道內部的安全性[3]。

2 設計方案及問題探討

在高速公路的隧道檢測系統之中，信息傳遞需要應用到很多硬件和軟件設施，例如用于信息傳輸的光纜、發聲裝置揚聲器、遠程功放設備等。在設計方案時，應在軟件控制平臺的基礎上綜合設計，例如，如何在系統平臺上對接電話和廣播系統，對于接收到的信息采取怎樣的處理方法。一般在隧道內部，有限形式的數據傳播使用的是2芯光纖，同時分機的使用及管理情況是通過分光器來實現的，分機信息的傳遞與輸送是通過波分復用技術來實現的。當聲音信息傳輸到廣播系統之后，可通過近端放大系統進行放大，同時通過程序對其進行調整。在進行電路和廣播系統的安裝時，直接將相關模塊置于分機設備之中即可。當隧道內部發生異常情況時，可直接使用緊急電話，極大地加快了信息的傳遞速度和效率。其中信息傳輸軟件需要安裝在計算機上，通過交換機與各子系統進行數據交互。

在上述方案中，很好地實現了對緊急電話和有線廣播的綜合應用，也獲得了較好的應用效果，但隨著高速公路隧道系統的不斷完善，這一應用模式也逐漸不能滿足使用。例如在使用緊急電話進行信息的傳遞時，會出現通話質量不佳的問題，因外界噪聲或干擾過大，會降低信息傳遞質量，甚至出現信息的誤傳，從而影響到救援工作的開展。對于一些較長隧道的有線廣播系統，因信息傳輸距離較長，控制室遠端的分機還需加裝光中繼器，且隧道工程一般體量較大，因此在設計監控系統時需要進行綜合全面的考慮，以降低后期系統的維護難度。有線廣播采取的是2芯光纖傳輸纜傳輸數據，當光纜使用一段時間后，可能會受到外界環境影響而中斷，從而影響事故救援。

3 分析優化方法

通過對永寧高速公路的隧道通信方案進行研究可知，當前我國在設計隧道監控方案的時候，就已經考慮到有線信息傳遞不足以滿足信息傳遞需求的事實，并在已有技術的基礎上，不斷地綜合應用多種信息傳遞方式。但要想設計出能夠適用于不同隧道情景的通信方法，還需要對隧道場景進行更加深入的研究。以下將綜合有線及廣播系統的綜合應用模式進行詳細分析[4]。

3.1 分析設計方法

對于緊急電話和有線廣播，都是建立在完善的硬件設施基礎上實現的，需要在隧道內部裝設攝像機、電話分機以及配套的系統設施，有線數據的傳播則是通過IP網絡進行數據交互。當隧道內部信息傳遞到控制室后，還需要通過調度后臺對數據進行處理，從而更好地對設備進行管理和調度工作，緊急電話和廣播的功能才能夠很好地發揮出來。同時，監控人員還可根據需求將現場情況呈現在公共屏幕上，以便現場信息被更多的人了解到，從而更加迅速地做出判斷；對于隧道內部信息的傳遞，還可采取一定的方式進行后臺監控，實時了解隧道內部情況。當現場應用網絡設備時，信息的傳遞通過以太網網絡形式來實現，為確保信息傳遞，需要對各信息傳遞設備進行分別供電，從而保證各設備之間信息的正常傳遞。在軟硬件系統及設施均完善的情況下，管理人員即可通過緊急電話和廣播系統對隧道內部情況進行監控、管理和疏導，這對提高隧道的安全管理有著積極的促進作用[5]。

3.2 多媒體調度終端

多媒體技術的應用，也使調度終端的應用變得更加簡便，不僅能夠提高人機之間有效的互動，信息的傳輸速度也變得更加快速。將這一技術應用于隧道電話和廣播系統，也促進了系統信息傳遞功能效率的增加，保證了信息傳遞效率。多媒體技術在原有信息傳遞系統的基礎上，新增了IT、觸摸屏等先進技術，加強了人機交互的效果，同時也將管理工作變得可視化，工作效率有了明顯的提升。當現場出現緊急事故之后，管理人員能夠通過視頻對講實時了解情況，并第一時間發布調度信息，避免隧道內部產生混亂，從而出現不必要的人身傷亡和經濟損失。現場救援人員也能夠直接通過語音通信與中控人員溝通，極大地提高了救援工作的效率。由此可見，在隧道緊急電話和廣播系統中新增多媒體終端設備，能夠加強對隧道內部情況的交互，能夠加強管理人員對現場情況的了解，從而更好地實現現場的調度，盡快處理隧道事故。

3.3 錄音、錄像系統

隨著各種新技術在設備、系統上的應用，錄音、錄像技術在緊急電話和廣播系統中也得到了很好的應用，管理人員可通過錄像、錄音查詢信息，從而對現場情況進行了解。在事故調查和分析過程中，通過錄像和錄音的回放，也能幫助人們快速了解事故原因。在緊急電話系統中加入錄音功能，能夠將電話的使用情況記錄下來，也更便于救援工作的開展。而在廣播電視功能的基礎上新增錄像系統，也能夠加強對現場情況的監控。條件允許的情況下還可以此為基礎，展開應急救援的演練，加強事故發生之后對現場的管控。

3.4 廣播對講終端

廣播對講終端同時實現了系統的廣播和緊急電話功能，當發生隧道事故后，能夠很好地促進現場工作的開展，便于救援工作的展開。在對講終端系統中，采用了網絡IP技術，這一技術的應用解決了傳統有線通信模式下的布線問題；同時通話質量也得到進一步加強。對于使用者而言，在保證系統功能的基礎上，還大幅度降低了系統的安裝成本。且隨著技術的不斷發展，對講機通信已經形成了統一的標準，各硬件和軟件之間的通信和兼容問題已經得到了很好的解決，各設備均可連入對講機系統之中，方便管理人員獲取更多的現場信息，從而對事故現場進行控制。在廣播對講機使用終端，還設計了小型顯示屏幕，使用者能夠直接使用對講機與監控中心、其他設備展開連線，當事故發生之后，即可快速地將現場信息傳遞給相關人員。在緊急電話和廣播系統中新增組播和通信技術，并在實際應用中結合需求對使用技術進行不斷的調整，為隧道事故救援工作的開展提供了強有力的基礎[6]。

一般來說，隧道內部的揚聲器都是以輸出功率饋送方式來驅動的，而揚聲裝置需要使用有線裝置來傳遞信號，鑒于隧道內部情況比較復雜，可以選擇阻燃或者耐火級別的銅芯電纜。當隧道的交通等級達到A級或B級時，隧道內部敷設的電纜也一般達到1km甚至更長，對于這種需要敷設較長電纜的隧道，即使選擇了信號傳輸能力較強的電纜，直接傳遞信號的方式也會使電纜的抗干擾能力下降。因此在有線信號輸送時，應結合隧道建設情況，合理選擇電纜或者光纖作為信號傳輸介質。

在采用光纖作為傳輸媒介時，一般有以下兩種使用方案。

（1）音頻光端機的使用。在這種傳輸模式下，系統主機接收到音頻信號之后，會通過音頻光端機直接傳輸至功放控制器，以這種形式傳遞信號，受到的外界干擾較小，且由于系統結構比較簡單，后期的維護也十分方便。但由于需要敷設光纖傳遞有線信號，所以整體造價會較高。

（2）有線廣播和光纖電話綜合應用平臺。綜合應用平臺同時包含廣播和緊急電話，使用了較多可共有的軟件平臺和硬件設施，這些能夠共用的設備安裝在隧道的左右兩側，間隔一段距離分別安裝。光纖采用2芯單模，緊急電話采用自愈環網，這種模式能夠保證系統通話的可靠性：當信息通過電話分機傳遞至系統之后，可通過有線廣播系統傳遞至功放控制器，并通過揚聲器在隧道內部進行播放。這種安裝方案的綜合性價比較高，無論是安裝還是維護均十分方便，而且能夠同時對廣播和緊急電話進行統一管理[7]。

當隧道的交通工程等級達到A級及B級時，按照要求必須設置緊急電話，而為了保證隧道事故發生之后信息的傳遞速度，廣播系統也是必須建設的工程。因此，對于隧道新建路段，建設有線廣播和光纖緊急電話綜合應用平臺是最佳選擇。

3.5 需要考慮的若干問題

（1）隨著無線網技術在交通通信領域的應用，特服電話逐漸取代了傳統緊急電話的功能，尤其是在無線通信信號覆蓋比較全的地區，這一方案也成為高速公路通信的新方法。在特服電話設計過程中，必須要做好方向指示、里程標樁的設置，同時協調相關部門之間的工作。此外，因目前無線通信信號的覆蓋并不全面，在使用過程中還應考慮信號盲區信號的傳遞問題。

（2）加強新型緊急電話和廣播通信宣傳的應用。尤其是取消了緊急電話設置的高速路段，應采取有效的措施讓廣大群眾了解并學會使用新的信息傳遞方式，例如在高速路段印發相關標識牌，還可在通信卡上印發信息進行傳遞，盡可能讓更多的人知道救援方式及號碼，以確保在意外事故發生之后，救援單位和相關部門能夠盡快了解信息[8]。

（3）新的報警方式雖然優點明顯，但是真正使用的只有少數地區，其他地方并不適應，亦或者沒有展開宣傳。因此，采取一定的方法對產品的使用進行規范也十分必要。

（4）從事緊急電話和廣播發展行業的企業，應該結合市場需求，將更多的新科技、新技術應用于其中，不斷開拓新的商機。在做好新產品研發和推廣的同時，還要做好原系統的維護和管理工作。

4 結語

綜上所述，在高速公路隧道通信系統中，無論是緊急電話還是廣播，都在通信中起著不可替代的作用，能夠在特殊情況發生之后起到良好的溝通作用。隨著科學和技術的不斷進步，各種通信技術和設備得以不斷升級，而原有的較為老舊的設備和系統已經不能滿足人們的需求，更不能適應日益增長的高速公路。本次結合隧道緊急電話和廣播系統的實際應用情況，提出一系列的調整和優化措施，具有很好的參考意義。同時對于相關研究人員而言，如何對隧道進行有效的管理和信息的溝通，對高速公路的基本運營有著積極的意義。