第3节 高速公路监控系统理论及应用

1、第三节高速公路监控系统理论及应用机械工业出版社壹概述PART ONE好交通监控是对高速公路交通的运行状态及交通设施和交通环境监测和对交通流行为的控制。高速公路是一种现代化高速交通设施，具有高速、高效、安全舒适的功能。为保障高速公路功能的实现，其监控系统是不可缺少的重要组成部分。贰高速公路监控系统的组成PART TWO好1.交通控制子系统2.闭路电视监视子系统3.信息采集子系统4.信息处理子系统5.信息发布子系统6.紧急电话子系统7.调度电话子系统1.交通控制子系统交通控制子系统主要是接收外场设备采集到的交通量、车速、占有率、车头时距、道路状况、能见度参数等信息和数据，进行数据处理，并以此为依据

2、制定相应的控制方案，从而控制外场可变信息标志设备显示出限速、警告、交通拥挤等相关信息，进行道路速度控制和路径诱导，调解交通流，并组织事故处理和救援。2.闭路电视监视子系统闭路电视监视子系统用以直观地、及时地观测互通区域及重点路段交通运行情况和事故现场，对特殊事件进行确认，为救灾抢险提供一手信息。闭路电视子系统主要是通过设在互通区域及重点路段的监控摄像机，将路段实际情况实时反映到管理部门，使管理者对路段情况有一个直观的了解，便于对全路段进行全面管理。3.信息采集子系统信息采集子系统的功能是通过车辆检测器、气象监测器、环境监测器和视频监控系统来获取交通信息及沿线状况信息的原始数据。车辆检测器主要有

3、环形线圈检测器、视频检测器、超声波车辆检测器、地磁式车辆检测器、红外式车辆检测器和雷达式车辆检测器等。4.信息处理子系统信息处理子系统则主要是指各级监控中心，高速公路监控信息的处理基本都是在各级监控中心完成的。5.信息发布子系统信息发布子系统则包括可变信息标志、匝道信号机、路旁无线广播、电子引导系统和车载诱导信息系统等。6.紧急电话子系统紧急电话子系统是驾驶人及维护人员进行紧急呼救求援的主要手段，可进行事故、车辆故障等信息的收集。7.调度电话子系统调度电话子系统包括指令电话、业务电话等，主要用于交通管理养护及调度人员的指令传达和事故处理、救援等业务联系。叁监控系统软件PART THREE1.主

4、计算机2.交通控制计算机3.紧急电话子系统4.远端站1.主计算机主计算机采取的操作系统为广泛使用的UNIX多任务操作系统，应用开放软件采用了流行的高级C语言和Dbase数据库语言，人机操作界面为Windows图形界面，网络通信协议采用了TCP/IP协议。2.交通控制计算机交通控制子系统计算机采取的操作系统和使用的编程语言、通信协议同主计算机一样。系统的输入为从车辆检测器来的交通参数、从气象控制器来的气象参数、事故与事件输入、外场设备的工作状态、收费站传过来的交通信息等；系统输出为根据需求将整个公路及各个出、入口信息进行显示和打印。2.交通控制计算实现机(1)通信控制模块与主计算机通信，并通过主

5、计算机与地图板通信、与紧急电话中心通信、与CATV控制系统通信、与外场设备通信。(2)显示模块将所有设备的信息和运行状况、报警与故障等在屏幕和地图板上实时显示出来。2.交通控制计算机(3)事件记录模块将对设备的任何操作、系统所发生的任何故障和变化、对事故的处理等进行记录和存储。(4)数据的存储对所有系统和设备的信息可根据需要进行存储。(5)与紧急电话系统的通信将紧急电话系统所有电话的运行状况实时地收集和显示、记录。2.交通控制计算机(6)与闭路电视系统的连接可显示、记录所有摄像机的运行状况，并可预先设置摄像机的位置、角度等。(7)报表的产生可打印各种交通状况的报表、收费信息的报表、气象信息的报

6、表、设备工作状况的报表。3.紧急电话子系统(1)通信驱动模块是用来控制计算机的RS-232接口与紧急电话前向或后向通信，起到通信协议媒介的作用。(2)事件记录模块对系统工作时发生的所有事件进行记录，在需要时可在屏幕上显示(在Windows状态)或者打印出来。3.紧急电话子系统(3)信息预处理模块这是一个辅助功能模块，根据从路边紧急电话收到的信息，可用此功能模块来修改紧急电话的状态。(4)系统管理模块这是主要操作单元，负责对紧急电话系统的所有操作控制进行管理。3.紧急电话子系统(5)单个紧急电话控制程序操作员可随时对任何一个紧急电话进行全面控制。(6)系统操作人员数据库管理模块运用此模块可增加、

7、删除或修改管理紧急电话系统的操作人员小组成员，指定每个操作员的密码和相应的功能。3.紧急电话子系统(7)数据库管理系统内安装的所有电话均在此程序注册，可掌握每个紧急电话的设置与其他数据信息。(8)记录处理模块可对所有操作予以记录，记录文件中记录的操作均按时间顺序显示。4.远端站终远端的软件主要以汇编语言为主，汇编语言速度快、对硬件的控制功能强。软件的功能可分为：(1)通信控制模块负责与监控中心和外场设备的通信功能。4.远端站(2)数据管理模块一方面对外场设备传来的数据加以整理、统计；另一方面将中心传来的控制命令加以分析和执行，以控制外场设备。(3)自检模块周期性地或按要求检查自身与所控制设备的

8、状态。肆监控系统的运行与管理PART FOUR习一个先进的管理系统其设计再完善，建设质量再好，但如果没有专门的部门或人员来操作使用，那么其应有的功能和效益是不可能实现的。以南京机场高速公路管理系统为例，为了加强对南京机场高速公路的交通运行管理，充分发挥监控系统的功能，首先专门成立了监控中心，具体负责南京机场高速公路的交通运行管理工作。伍国内外交通监控系统应用情况PART FIVE 20世纪60-70年代是世界经济发展的黄金时期，但伴随经济高速发展出现了交通状况的不断恶化。尤其是进入21世纪以来，无论是发达国家还是发展中国家，都毫无例外不同程度地受交通问题的困扰，交通拥挤、交通事故、环境污染已成为现代亟待解决的几大问题，由此带来了巨大的能源消耗，浪费大量宝贵时间。天城市道路监控主要有两部分，一是上的安防监控，二是交通监控。交通监控通常由交通信息统计系统和电子警察，它是智能交通ITS技术和监控技术相结合的产物，是一种全新的形式。五、国内外交通监控系统应用情况图7-9高速公路监控网络示意图