区域高速公路监控系统研究

1、    区域高速公路监控系统研究    李国静摘 要 随着社会和经济发展水平不断提高，机动车及物流量不断增长，道路使用者对高速公路的运营和服务水平提出了更高的要求，利用先进的信息技术，更新交通发展理念、转变交通发展模式是创新交通管理的手段，同时也是提升交通服务水平的手段。本文从区域高速公路监控系统的研究着手，对系统需求、总体设计进行了深入研究。关键词 高速公路；监控系统；外场设备tp3 a 1674-6708（2017）182-0086-021 研究背景与意义近年来，随着各项基础设施建设步伐的加快，我国高速公路网的建设与发展进入了快车道，高速公路布局发生

2、了由通道型向网络型的根本性转化，国家和区域高速公路網的主骨架已基本建成。我国实施高速公路监控和数据管理的省市虽然很多，但是无论是新建还是改造的高速公路，监控系统和数据管理都不太完善，有些区域发展缓慢。因此，在进一步完善交通信息基础设施建设的同时，应该更加重视监控系统的研究和开发，充分发挥监控系统优势，确保道路畅通，提高应对重大突发事件的能力，提供全方位的交通信息服务，构建和谐交通。2 区域高速公路监控系统研究2.1 高速公路监控系统特点1）监控地域面积大，监控设备布设分散，要求系统有较高的环境适应性。2）外场设备种类复杂，维护管理有一定难度。3）涉及技术面广，包括计算机网络、数据采集与处理、多

3、媒体图像处理、视频监视、通信、计算机软件设计等。2.2 系统需求分析2.2.1 业务用户分析高速公路监控系统的用户分为：管理人员、操作人员、软件调试人员和维修人员。管理人员的工作需求包括：对监控系统的整体运行进行管理，处理数据报表，配置系统参数；增加、修改、删除用户，更新密码。操作人员的工作需求包括：对视频进行监视，接收外场设备上传的数据，通过控制计算机处理数据，打印统计报表，发布情报板信息等。软件调试人员的工作内容为：对系统软件进行参数配置和日常维护。维修人员的工作内容为：定期巡检设备，维修故障。2.2.2 应用需求分析高速公路监控与数据管理系统应用需求如下：1）依托外场设备平台，实时对路网

4、交通的运行情况进行监控，及时将道路信息发布给道路使用者。2）预防交通事故的发生，出现事故及时救援，最大限度减少人员伤亡和经济损失。3）系统能够提供准确、直观的路段交通状态、设备运行状态，使管理者能准确掌握整个路网的运行情况。4）实现路网的匝道控制、主线控制和路网协调策略，能够指挥调度路网交通，保证道路交通顺畅，实现整个路网的最大通行效率。2.3 系统功能高速公路具有高速、安全、舒适等优点，但是不可避免的发生交通事故、车辆抛锚等偶发事件，如果没能及时处理这样的偶发事件，将会导致交通拥堵，存在安全隐患。监控系统的主要功能之一就是实时检测异常信息，及时采取有效措施进行处理，避免道路拥堵和交通事故的发

5、生。高速公路监控与数据管理系统的基本功能包括：第一，信息采集功能，即对变化的道路交通状态进行实时采集，包括交通流信息、异常事件信息、气象信息等；第二，信息的分析处理功能，对采集到的交通数据进行分析，判断交通运行状态是否正常，判断交通异常事件的严重程度，针对已经发生或可能发生的异常事件提出解决方案等；第三，信息发布功能，向驾驶人提供道路交通信息，对路上行驶的车辆发出诱导、限制通行等建议性指令，为信息媒体或社会大众提供更广泛的高速公路信息等。3 区域高速公路监控系统设计3.1 监控系统结构设计区域高速公路监控系统总体架构分为三级：监控中心、监控分中心和路段监控站。监控中心是监控系统的核心部分，主要

6、对区域内各条高速公路的监控数据和上传的视频进行统一管理，通过视频切换了解各个监控现场的交通状况，当发生交通事故时进行协调调度，保障道路运行通畅。监控中心的建设提高了路网规划建设的宏观决策能力，协调路网内的交通突发事件，实现交通资源和信息共享。一个监控分中心管辖某一指定路段以及路上的桥梁隧道、收费站，负责接收路段监控站上传的交通检测数据和事故数据，分析处理后下发控制指令，同时向监控中心上传各主要路段的监控视频，接收监控中心下发的调度指令。路段监控站接收外场设备采集的各种数据，进行分析、处理和记录，对路上交通进行实时控制，并负责向上一级监控分中心传送交通检测数据和事故数据，接收其下达的控制指令。3

7、.2 监控系统外场设备布设设计外场设备布设的过程中，要考虑到系统的协调性、一致性和可扩充性。外场设备的布设要使设备在功能上相互协调，并且与道路上的其他设施相互统一，避免相互干扰，造成标志含义不清导致驾驶员无法辨认。图1为外场监控系统结构图。外场设备布设原则：1）车辆检测器一般布设在收费站出入口处，用于检测高速公路断面双向的交通流数据；2）可变情报板布设在互通立交出口之前的主线上或车流量较大的路段上，用于指挥诱导路上车辆和发布道路信息；3）气象检测器布设在天气变化异常的路段。用于检测局部的气象参数，管理部门可以根据检测到的气象情况控制道路的通断；4）外场摄像机布设在特殊路段、互通立交和车流量较大处，用于实时监测道路上的交通运行状况。4 结论高速公路是国民经济和社会发展的基础设施，是一个国家综合实力和经济活力的重要标志。随着计算机技术、通信技术以及自动化技术的发展，高速公路监控系统将朝着更加自动化、智能化的方向发展。参考文献1高明胜，高玮阳.浅谈高速公路管理中监控系统的管理与应用j.城市建设理论研究：电子版，2012（19）.2纪玉海.浅谈监控系统在高速公路上的应用j.北方交通，2