第七章 监控通信管理课件

1、高速公路运营管理高速公路运营管理学习情景七：学习情景七：认识高速公路监控通信管理认识高速公路监控通信管理010102020303目录目录概述高速公路监控系统高速公路通信系统第一节第一节 概述概述1.1.高速公路监控通信管理的分类高速公路监控通信管理的分类机电三大系统指的是：机电三大系统指的是：通信系统通信系统、监控系统监控系统和和收费系统收费系统。通信系统：通信系统：根据规定的技术要求确保全系统数据、命令、根据规定的技术要求确保全系统数据、命令、图像及语言信息的及时性和准确性。图像及语言信息的及时性和准确性。监控系统：监控系统：包括数据采集（主干线和匝道）、中心控制、包括数据采集（主干线和匝道

2、）、中心控制、情报显示、电视监视等系统设备。情报显示、电视监视等系统设备。收费系统：收费系统：包括出入口检测和收费控制等系统设备。包括出入口检测和收费控制等系统设备。2.2.监控通信管理的概念监控通信管理的概念 三大系统的综合运用，包括从系统规划、研究、设三大系统的综合运用，包括从系统规划、研究、设计、制造、安装、调试、使用维修、改造、更新直计、制造、安装、调试、使用维修、改造、更新直至报废的全过程，即三大系统生命周期的管理。至报废的全过程，即三大系统生命周期的管理。3.3.监监控控通通信信管管理理的的含含义义: : 利利用用监监控控系系统统在在发发生生交交通通异异常常时时能能及及时时确确定定

3、事事故故受受限限区区域，域，并并及及时时发发布布相相应应的的诱诱导导和和救救援援信信号。号。 先进的先进的交通监控与管理系统为道路、车辆和驾驶员交通监控与管理系统为道路、车辆和驾驶员之间提供信息流联系之间提供信息流联系。它依靠先进的。它依靠先进的传感器技术传感器技术、计算计算机技术机技术、信息技术信息技术，通过监控与管理系统可全面详尽地，通过监控与管理系统可全面详尽地掌握道路网上实时的甚至将要发生的道路交通信息、事掌握道路网上实时的甚至将要发生的道路交通信息、事件、态势等情报，并通过监控中心进行加工处理。这些件、态势等情报，并通过监控中心进行加工处理。这些加工后的信息不但可加工后的信息不但可用

4、于交通的控制、诱导和管理用于交通的控制、诱导和管理，而，而且能及时引导道路使用者，从而可以有效地管理交通，且能及时引导道路使用者，从而可以有效地管理交通，实现动态交通分配、减少交通阻塞、达到安全、高速、实现动态交通分配、减少交通阻塞、达到安全、高速、舒适、方便的目的。舒适、方便的目的。交通控制及管理系统交通控制及管理系统信息收集系信息收集系统统（终端）（终端）通信通信系统系统信息处理及控制信息处理及控制系统系统（中央控制室）（中央控制室）通信通信系统系统信息提供系信息提供系统统（终端）（终端）车辆监测器车辆监测器监测电视监测电视紧急电话紧急电话道路部门巡逻车道路部门巡逻车气象观测装置气象观测装

5、置计算机计算机交通状况交通状况监测装置监测装置操作台操作台可变情况板可变情况板公安部门巡逻车公安部门巡逻车 道路部门巡逻车道路部门巡逻车交通广播交通广播收费处收费处救护车救护车交通控制与管理系统的组成交通控制与管理系统的组成p 组组成：成：1.中中央央控控制制系系统：统：交交通通管管理理控控制制的的核核心心部部分；分；2.信信息息收收集集系系统：统：收收集集相相关关信信息；息；3.信信息息提提供供系系统：统：向向驾驾驶驶人人提提供供交交通通信信息；息；4.通通信信系系统：统：常常见见的的通通信信方方式式有有电电话话通通信、信、数数据据通通信信和和图图像像通通信；信；1. 1. 中央控制室中央控

6、制室 计算机室计算机室 主要负责各种数据的运算处理、分析判断，并根据主要负责各种数据的运算处理、分析判断，并根据预定的方案做出控制决策。预定的方案做出控制决策。 交通状况监测装置交通状况监测装置 沿线地图模拟监测板；交通数据监测板；交通限制沿线地图模拟监测板；交通数据监测板；交通限制监视屏。监视屏。 操作台操作台 管理人员通过操作台的各种键盘、操作板实现交通管理人员通过操作台的各种键盘、操作板实现交通控制，操纵可变情报板、监测电视与数据板，并将控制，操纵可变情报板、监测电视与数据板，并将必要的数据输入、显示、存储、传输、打印。必要的数据输入、显示、存储、传输、打印。 其他设备其他设备 如传真及

7、数据通信设备，各种办公自动化设备，不如传真及数据通信设备，各种办公自动化设备，不停电电源（停电电源（UPSUPS）设备等。）设备等。中央控制室中央控制室102.2.信信息息采采集集系系统统 信信息息采采集集系系统统实实时时采采集集路路面、面、匝匝道道口口和和收收费费口口的的交交通通参参数数及及其其他他参参数，数，通通过过信信息息传传输输系系统统实实时时传传输输数数据据和和视视频频图图像像信信息，息，汇汇总总报报送送控控制制中中心。心。包括：包括：（1）交通数据采集设施，由各类车辆检测器检测，车）交通数据采集设施，由各类车辆检测器检测，车辆检测器设置在高速公路的出入口及主线上，设置间隔辆检测器设

8、置在高速公路的出入口及主线上，设置间隔根据道路的重要程度及交通量来选择；根据道路的重要程度及交通量来选择； （2）紧急电话，紧急电话设置在高速公路两侧的路肩）紧急电话，紧急电话设置在高速公路两侧的路肩上，主要供车辆发生事故或故障后与管理中心取得联系、上，主要供车辆发生事故或故障后与管理中心取得联系、请求指示或救援用；请求指示或救援用；（3）巡逻车，高速公路管理部门及交通安全部门都派）巡逻车，高速公路管理部门及交通安全部门都派有巡逻车在高速公路上不断巡回，发现异常及时向管理有巡逻车在高速公路上不断巡回，发现异常及时向管理中心报告；中心报告；（4）电视监视、气象检测器、轴重计及超重录像装置。）电视

9、监视、气象检测器、轴重计及超重录像装置。气象检测装置气象检测装置电视监视系统电视监视系统电视监视系统电视监视系统15测速雷达测速雷达 3. 3. 信息提供系统信息提供系统 本系统主要是向有关人员提供交通信息（如交通、本系统主要是向有关人员提供交通信息（如交通、气象、事故和道路情报），发布命令或建议（如限速、气象、事故和道路情报），发布命令或建议（如限速、关闭匝道），向交通拥挤地段的驾驶员提供建议路径等，关闭匝道），向交通拥挤地段的驾驶员提供建议路径等，以促使出行人员选择合理的出行方式及路线，使道路交以促使出行人员选择合理的出行方式及路线，使道路交通流量分布均匀，以提高道路利用率，加强高速公路可

10、通流量分布均匀，以提高道路利用率，加强高速公路可视化运营等，达到交通控制与管理的目的。视化运营等，达到交通控制与管理的目的。包括：包括：（1）标志牌，与一般公路及城市道路一样，固定式交）标志牌，与一般公路及城市道路一样，固定式交通标志是高速公路提供信息的非常重要的手段；通标志是高速公路提供信息的非常重要的手段；（2）路面标线，作用是配合标志牌对交通作有效的管）路面标线，作用是配合标志牌对交通作有效的管制，并指引车辆的行驶线路，以达到交通顺畅及安全的制，并指引车辆的行驶线路，以达到交通顺畅及安全的目的；目的； （3）可变情报板、可变标志，可随时发出指令，向司）可变情报板、可变标志，可随时发出指令

11、，向司机提供关于交通事故、交通阻塞、道路维修施工或气象机提供关于交通事故、交通阻塞、道路维修施工或气象情况等随机信息；情况等随机信息； （4）交通广播及路侧通讯广播，利用汽车收音机收听）交通广播及路侧通讯广播，利用汽车收音机收听广播提供信息是最直观的方式；广播提供信息是最直观的方式；（5）高速公路信息中心终端，在服务区、停车场等设）高速公路信息中心终端，在服务区、停车场等设立交通信息中心，提供集中服务立交通信息中心，提供集中服务 ；（6）紧急情报提供系统。）紧急情报提供系统。信息提供系统信息提供系统驾驶人视觉驾驶人视觉驾驶人听觉驾驶人听觉驾驶人查询驾驶人查询静信息：道路标志与标线，如指路标志等

12、静信息：道路标志与标线，如指路标志等动信息：可变情况板、可变标志，如可变限速标志等动信息：可变情况板、可变标志，如可变限速标志等路侧通信广播、系统广播路侧通信广播、系统广播电台交通信息广播节目广播电台交通信息广播节目广播通过无线电台、车载电话、路边电话向交通控制中通过无线电台、车载电话、路边电话向交通控制中心、驾驶人等询问有关情况心、驾驶人等询问有关情况道路与驾驶员、驾驶员道路与驾驶员、驾驶员与驾驶员之间的联系与驾驶员之间的联系 移动通信系统（无线移动通信系统（无线电话、车载电台）电话、车载电台） 20高速公路路侧通讯系统示意图高速公路路侧通讯系统示意图 4. 4. 高高速速公公路路通通信信系

13、系统统 中中央央控控制制室室与与信信息息收收集、集、提提供供系系统统终终端端之之间，间，需需借借助助于于通通集集系系统统进进行行联联系。系。高高速速公公路路的的通通信信系系统统有有三三种种通通信信方方式：式：（1 1）电电话话通通信：信：紧紧急急电电话、话、调调度度电电话、话、业业务务电电话、话、移移动动无无线线电电话、话、利利用用外外线线电电话话或或热热线线电电话。话。（2 2）数数据据通通信：信：传传输输各各种种检检测测器、器、可可变变情情报报板、板、路路侧侧通通信信等等数数据。据。（3 3）图图像像通通信：信：传传输输监监测测用用工工业业电电视视录录制制的的图图像。像。高速公路通信系统高

14、速公路通信系统 第二节第二节 高速公路监控系统高速公路监控系统p基基本本概概念：念： 监监控控系系统统是是利利用用电电子子技技术术和和电电子子计计算算机机系系统，统，从从事事高高速速公公路路管管理理业，业，对对道道路路安安全、全、交交通通状状况况等等进进行行实实时时的的监监视视和和控控制，制，从从而而达达到到“安安全、全、高高速、速、舒舒适、适、方方便便”的的目目的。的。1 1）监监视：视：指指利利用用数数据据采采集集系系统统对对交交通通流、流、路路面、面、天天气气数数据据进进行行实实时时观观测，测，并并传传递递到到中中心心控控制制室。室。2 2）控控制：制：指指根根据据监监视视数数据，据，按

15、按照照一一定定的的模模式式进进行行分分析、析、判判断断和和决决策，策，并并通通过过一一定定设设施施或或系系统统执执行行决决策策方方案，案，使使交交通通流流数数据据发发生生变变化。化。 监控系统包括数据采集（主干线和匝道）、中心控制、监控系统包括数据采集（主干线和匝道）、中心控制、情报显示、电视监视等系统设备。情报显示、电视监视等系统设备。 主要完成实时采集、记录和显示交通流数据、事故信主要完成实时采集、记录和显示交通流数据、事故信息、天气信息，并判断各路段的交通状况，发布交通息、天气信息，并判断各路段的交通状况，发布交通控制信息，对全线交通状况进行控制和调度。控制信息，对全线交通状况进行控制和

16、调度。中央控制系统中央控制系统决决 策策调调 度度高速公路与匝道子系统高速公路与匝道子系统车车 辆辆驾驶员驾驶员 交通信息采集系统交通信息采集系统检检 测测监监 视视要求救援要求救援输出控制子系统输出控制子系统信息提供信息提供控制措施控制措施事件服务事件服务通信传输子系统通信传输子系统通信传输子系统通信传输子系统高速公路监控系统组成以及各子系统关系高速公路监控系统组成以及各子系统关系p交交通通信信息息采采集集子子系系统统1)1)车车辆辆检检测测装装置置 在在高高速速公公路路主主线线上上5 50 00 0m m处处设设置置车车辆辆检检测测装装置，置，用用以以测测量量车车辆辆数数目目和和存存在在的

17、的时时间。间。2)2)气气象象检检测测装装置置 高高速速公公路路的的高高速、速、安安全、全、舒舒适适等等功功能能与与气气候候条条件件密密切切相相关，关，而而其其中中最最重重要要的的是是风风力、力、降降雪、雪、降降雨、雨、冻冻结结和和雾。雾。3)3)测测速速雷雷达达 在在高高速速公公路路上上一一些些主主要要路路段，段，或或在在入入口口匝匝道道和和出出口口匝匝道道附附近，近，可可以以装装备备若若干干部部测测速速雷雷达，达，专专门门用用于于检检测测不不符符合合规规定定行行车车速速度度的的违违章章车车辆。辆。4)4)闭闭路路电电视视( (C CC CT TV)V) 在在车车流流量量比比较较大，大，车车

18、辆辆密密度度比比较较高高的的区区域，域，或或者者出出口、口、入入口口附附近近以以及及事事故故易易发发区区安安装装一一些些电电视视摄摄像像机，机，以以通通过过视视觉觉的的方方法法掌掌握握有有关关区区段段的的交交通通情情况。况。p交交通通信信息息采采集集子子系系统统5)5)紧紧急急电电话话 在在高高速速公公路路上上下下行行线线上上每每隔隔一一定定距距离离( (一一般般为为5 50 00 02 2 0 00 00 0m)m)安安装装一一部部紧紧急急电电话，话，当当车车辆辆发发生生故故障障或或出出现现交交通通事事故故时，时，驾驾驶驶员员可可及及时时向向控控制制中中心心通通报，报，同同时时在在控控制制中

19、中心心的的图图形形显显示示板板上上可可显显示示出出发发信信电电话话所所在在地地点点和和编编号，号，以以便便采采取取相相应应的的应应急急措措施。施。6)6)无无线线电电设设备备 在在高高速速公公路路上上日日夜夜有有巡巡逻逻车车巡巡视，视，车车上上载载有有无无线线电电台，台，供供巡巡逻逻车车与与控控制制中中心心联联络，络，无无线线电电台台通通过过设设置置在在沿沿线线的的无无线线基基地地站站转转发。发。p中中央央控控制制设设施施子子系系统统其其主主要要功功能能是：是：1)1)由由中中心心计计算算机机对对外外场场终终端端设设备备送送来来的的各各种种数数据据进进行行实实时时的的运运算、算、处处理理和和分

20、分析，析，并并根根据据要要求求进进行行显显示、示、打打印、印、记记录录或或制制表。表。2)2)根根据据测测得得的的数数据据进进行行事事件件判判断，断，决决定定控控制制方方案，案，由由控控制制台台发发出出指指令，令，控控制制道道路路信信息息板，板，指指挥挥事事件件处处理。理。3)3)通通过过闭闭路路电电视视摄摄像像机机监监视视公公路路沿沿线线和和隧隧道道内内的的交交通通流流状状况。况。4)4)负负责责管管辖辖区区域域内内的的通通信信联联络，络，包包括括紧紧急急电电话、话、无无线线电电话话和和业业务务电电话话的的接接收收和和转转送。送。5)5)隧道内火灾、公路上交通事故的监视、记录和报警。隧道内火

21、灾、公路上交通事故的监视、记录和报警。6)6)沿线电力系统发电、配电、照明等，有关设备的控制和调沿线电力系统发电、配电、照明等，有关设备的控制和调度。度。7)7)全系统组成设备工作状态的监测。全系统组成设备工作状态的监测。组成：组成：1)计算机及其外部设备计算机及其外部设备 主要负责各种数据的运算处理、分析主要负责各种数据的运算处理、分析判断，并根据预定的方案做出控制决策。判断，并根据预定的方案做出控制决策。2)大屏幕图形显示板大屏幕图形显示板 通常采用通常采用3种图形显示板。种图形显示板。 模拟式图形显示板模拟式图形显示板 交通参数显示屏交通参数显示屏 交通限制监视屏交通限制监视屏3)控制台

22、控制台 中心控制台主要功能是实施系统的手动指令，并进中心控制台主要功能是实施系统的手动指令，并进行操作人员与系统之间的信息交换。行操作人员与系统之间的信息交换。4)电话总机台电话总机台 5)不停电电源不停电电源(UPS)设备设备 道路模拟屏设备组成框图道路模拟屏设备组成框图33p监监控控输输出出子子系系统统 在在入入口口匝匝道道附附近近及及主主线线上上设设置置道道路路信信息息板，板，另另外外还还有有显显示示主主要要地地点点间间的的行行驶驶时时间间的的“行行驶驶时时间间显显示示板板”，提提供供更更多多的的阻阻塞塞信信息息的的“图图示示信信息息板板”，提提供供语语言言信信息息的的交交通通广广播，播

23、，路路侧侧广广播播系系统，统，实实施施匝匝道道控控制、制、主主线线控控制制的的交交通通信信号号灯、灯、可可变变标标志志等；等；为为快快速速消消除除交交通通事事件件对对交交通通的的影影响响以以及及为为驾驾驶驶员员服服务务的的事事故故勘勘察察车、车、拯拯救救车、车、巡巡逻逻车、车、救救护护车、车、消消防防车、车、工工程程车车等等设设施、施、人人员员和和相相关关的的机机构。构。可变可变LEDLED限速牌限速牌可可变变情情况况板板电子道路指示牌驾驶人员手机短信路标p通通信信传传输输子子系系统统 主主要要负负责责交交通通数数据、据、气气象象数数据、据、电电视视信信号、号、电电话话信信号、号、道道路路信信

24、息息板板和和摄摄像像机机的的控控制制等等信信号号传传输。输。以以往往的的传传输输手手段段是是一一般般的的电电话话线、线、电电缆缆线、线、双双扭扭线线和和无无线线等等方方式。式。监监控控系系统统的的管管理理1 1）系系统统的的日日常常维维护：护：保保持持监监控控中中心心良良好好的的工工作作环环境，境，定定期期保保养养设设备，备，定定期期检检查、查、测测试试设设备备的的运运行行状状况，况，技技术术资资料料管管理，理，建建立立设设备备档档案，案，做做好好设设备备维维修修记记录，录，做做好好外外场场设设备备的的保保护；护；2 2）系系统统的的故故障障维维修修3 3）系系统统的的人人员员管管理：理：系系

25、统统工工作作人人员员包包括括技技术术人人员员和和操操作作人人员员的的业业务务管管理理以以及及与与之之相相关关的的各各项项规规章章制制度；度；第三节、高速公路通信系统第三节、高速公路通信系统p高高速速公公路路通通信信系系统统通通信信系系统统包包括括干干线线通通信信（微微波、波、光光纤纤等）等）、移移动动通通信、信、程程控控交交换、换、紧紧急急和和指指令令电电话话等等系系统统设设备。备。p任任务：务：根根据据规规定定的的技技术术要要求求确确保保全全系系统统数数据、据、命命令、令、图图像像及及语语音音信信息息的的及及时时性性和和准准确确性。性。1.1.高速公路通信：高速公路通信：监控、收费、隧道消防

26、等机电子系统的控制指令闭路电视视频信号数字交换电话和紧急电话的语音信息车辆用户与卫星通信管理部门与车辆用户的多媒体信息传输可以概括为语音、数据、图像三大类2.2.高速公路通信特点高速公路通信特点 1)1)专用性强，通信对象主要是公路管理部门内部各个单位和专用性强，通信对象主要是公路管理部门内部各个单位和沿线行驶的客户。沿线行驶的客户。2)2)需要传输的信号种类繁多，有语音、活动图像、数据和需要传输的信号种类繁多，有语音、活动图像、数据和GPSGPS定位信号等；对各类信号的传输有明确要求；如活动图定位信号等；对各类信号的传输有明确要求；如活动图像和语音的实时性，控制指令和报警信号的高可靠性，收费像和语音的实时性，控制指令和报警信号的高可靠性，收费数据严格的连续性等。数据严