基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設探究

王超鳳

（甘肅紫光智能交通與控制技術(shù)有限公司，甘肅　蘭州　730010）

基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設探究

王超鳳

（甘肅紫光智能交通與控制技術(shù)有限公司，甘肅蘭州730010）

隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，地域之間文化交流也越加頻繁，私家車的數(shù)量急劇增多，公路交通變得更加擁堵，高速公路交通需求逐漸增加，隨之而來，也增加了交通事故發(fā)生的頻率，老舊的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)不能符合現(xiàn)代高速公路運營的標準。高速公路經(jīng)歷二十多年的發(fā)展，早期建設的模擬監(jiān)控視頻系統(tǒng)已很難滿足目前高速公路路網(wǎng)管理和運營單位精細化管理的需要，新的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、高清化的監(jiān)控視頻系統(tǒng)建設成為一項重要工作。本論述主要以高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設為目標，討論研究目前我國高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設中存在的問題，并根據(jù)實際情況與路段要求給出一定有效的解決措施。

高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；建設探究

0　引言

二十一世紀是信息飛速發(fā)展的新紀元，在出行之際，廣大人民群眾急切需要直觀、及時地了解路況信息。同時，交警部門也需要第一時間了解高速公路交通路況以及流量信息，對于違反交通規(guī)則的車輛以及交通事故進行及時地處罰與處理，從而能夠迅速、精確地完成交通指揮任務，達到合理使用高速公路資源、減少交通事故發(fā)生的頻率、方便人民出行的目標。按照交通部的計劃，截止2020年，我國預計建造完成國家骨架公路網(wǎng)，其覆蓋面大約300萬千米。但是，凡事有利也有弊，實際使用中仍存在許多隱患，主要是高速公路事故時有發(fā)生。2012年上半年，全國高速公路一共發(fā)生道路交通事故190 270起，引起41 933人死亡以及221 838人因此受傷，直接財產(chǎn)損失達到7.1億元。所以，加強高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設是道路建設中必須要解決的首要問題。

1　高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)組成與功能

監(jiān)控系統(tǒng)不但具備監(jiān)視功能，而且應當具備控制功能，但是，由于廣遭實際情況的限制，大部分的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)只注重體現(xiàn)其監(jiān)視能力，忽視其控制功能，直接導致絕大多數(shù)監(jiān)控設備形同虛設，成為“花瓶”，不能實現(xiàn)其原本該有的功效。

高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)一般包括信息公布與交通誘導控制子系統(tǒng)、交通事故檢測系統(tǒng)、信息收集系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)、圖形顯示子系統(tǒng)以及監(jiān)控分中心計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)等，從而完成以下功能：（1）每時每刻對道路路況、交通情況及氣候現(xiàn)象等相關(guān)情況進行監(jiān)控；（2）集中監(jiān)視分級遠控功能；（3）圖像顯示、回放、檢查、儲存、記錄功能；（4）使用交通事件視頻檢測系統(tǒng)，簡化事故處理工序；（5）交通誘導、控制功能。

2　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

2.1路段通信模塊

路段通信模塊作為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，不僅能夠采集路段信息對公路交通進行討論，而且能夠發(fā)射出分流與調(diào)度指令來確保高速公路的正常使用。路段通信模塊具備多種子功能，其中包括可以變速的標志、可以變化的情報板、緊急電話、閉路電視、能見度檢測設備、內(nèi)置車輛檢測設備、信息發(fā)布以及交通信息采集等功能。

2.2視頻監(jiān)控模塊

視頻監(jiān)控在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)不可替代的作用。首先，能夠全天對高速公路的路況以及車流信息進行監(jiān)控，可以實時反饋路面信息，便于交通管理。其次，能夠在發(fā)生交通事故后，為事故責任的判定提供有力的證據(jù)。最后，其能與車輛檢測設備搭配，共同對行駛在高速公路上汽車的性能以及速度實施監(jiān)控，預防重大交通事故的發(fā)生。視頻監(jiān)控模塊一般包括視頻切換矩陣、視頻投射機、光釬、電纜、攝像機底座、保護罩、云臺、全景式攝像頭、槍式攝像頭、內(nèi)放攝像機、圖像傳輸控制輸出子系統(tǒng)以及視頻攝像等設備。

2.3隧道監(jiān)控模塊

一般來說，高速公路都會有處于半封閉狀態(tài)的時候，因為大多數(shù)高速公路上都會出現(xiàn)山洞以及隧道，這極大地影響了高速公路的路寬、光線以及視野，對高速公路的監(jiān)控建設帶來了巨大挑戰(zhàn)，所以，為了確保高速公路的通暢必須對其進行加強。隧道監(jiān)控模塊一般的作用是收集隧道內(nèi)車流量、占用率、光線強度、各種問題引發(fā)的交通事故的詳細數(shù)據(jù)信息。隧道監(jiān)控模塊主要包括的板塊有環(huán)境檢測儀、光強檢測儀、射流風機、可以變化的情報板、車輛檢測器、車道指示器以及交通信號燈。增加對高速公路的宏觀調(diào)控，可以為駕駛員營造出良好的駕駛氛圍。

2.4圖形處理模塊

圖形處理模塊一般處于分部監(jiān)控中心以及總部監(jiān)控中心，這樣安排的目的是主要是能夠快速觀察到高速公路道路交通狀況，采用高清投影儀以及大屏幕顯示屏，展現(xiàn)出高速公路各路段的信息情況。大屏幕主要展現(xiàn)的信息包括重要河流路段、特殊路段收費站實時情況、高速公路以鐵路路線交錯圖像，除此之外還能夠顯示高速公路交通事故經(jīng)常出現(xiàn)的地帶的路況信息。

2.5應急通信模塊

應急通信模塊的設立主要是為了預防由于交通事故、惡劣環(huán)境、人為破壞、設備老舊等問題導致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)信號中斷、信號不穩(wěn)定以及全局性信號消失的狀況。一般來說，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)都應該安裝應急通信模塊。應急通信模塊一般包括應急電話、應急攝影傳送機以及應急計算機通信電話等，必須保持應急通信模塊的嶄新程度，及時更換破損的設備，以便能夠?qū)Πl(fā)生的交通事故進行及時地處理，減少人員的傷亡，降低風險率。

3　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1監(jiān)控系統(tǒng)的硬件安裝

監(jiān)控系統(tǒng)的硬件安裝一般包括外場設備防雷裝置、火災監(jiān)控報警器、隧道照明、通風控制裝置、可變信息標志、監(jiān)控攝像頭、氣象監(jiān)控儀以及車輛檢測器等。按照《公路工程技術(shù)標準》可以把公路服務的水平劃分為一級、二級、三級、四級標準，同時也能夠根據(jù)道路與交通因素對監(jiān)控場外設備規(guī)模以及數(shù)量進行歸類。必須根據(jù)高速公路的數(shù)量以及通過車輛的數(shù)量來統(tǒng)計高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模，觀察各個路段、道口高速公路收費站收費能力的強弱，根據(jù)實際情況進行服務水平以及場外監(jiān)控設施規(guī)模的設計。同時必須要注意，對高速公路進行改良與建造的時候，也需要對高速公路中場外監(jiān)控設備進行實時更新。

3.2監(jiān)控系統(tǒng)的軟件配置

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設中最重要的一個步驟就是對監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置的建設，其主要作用是收集外場監(jiān)控設備數(shù)據(jù)、采集外場設備狀態(tài)、研究道路交通流狀況、設計交通事故處理方式、展現(xiàn)道路交通情況、發(fā)出操作員指令等。高速公路監(jiān)控軟件一般多為實時監(jiān)控軟件，能夠及時反映高速公路的路況信息以及天氣狀況；能夠及時對公路通暢程度以及服務水平等數(shù)據(jù)進行處理與反饋；一旦出現(xiàn)交通事故，監(jiān)管人員可以通過對計算機分析處理后的數(shù)據(jù)進行總結(jié)，找到最佳的處理方法，經(jīng)過分部監(jiān)控中心及時向有關(guān)部門反饋處理的結(jié)果，情節(jié)嚴重者，還需要通知權(quán)威管理部門來監(jiān)管。

3.3構(gòu)建緊急救援預案

發(fā)生交通事故后要及時進行有效的補救措施，盡快向分部監(jiān)控中心匯報，分部監(jiān)控中心可以判斷事故的嚴重性并給出相應的救援措施。當通信設備與外場設備無法負荷要求的標準時，必須確保通信設備可以正常進行語音通話。在實施救援的時候，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)必須建立相關(guān)的交通管制方法，給出正確的交通管制措施，并且利用大眾傳媒技術(shù)向人們反饋救援的情況，確保能夠順利實施救援。

3.4監(jiān)控系統(tǒng)的使用與維護

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設完成，投放使用之前，必須開展專業(yè)的培訓活動來增加管理與操作監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員的專業(yè)知識與技能，確保監(jiān)控系統(tǒng)可以像往常一樣運行，及時儲存和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預防發(fā)生交通意外事故，核查高速公路的汽車流量，增加高速公路的數(shù)量。不僅如此，還需要有規(guī)律地對監(jiān)控系統(tǒng)進行排查，及時對出現(xiàn)損壞或老舊的設備進行維修與更換。

4　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式

（1）太陽能電池板：使用太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，把電能儲存在電池板中，當需要的時候就能為設備提供電能，但是由于造價高且極易受到破壞，并不常用。

（2）分散供電：這種供電方法是在高速公路沿途周圍的城鄉(xiāng)通過牽線獲取農(nóng)業(yè)或居民用電。此方法能夠大大減低成本，節(jié)省資金，但是會對農(nóng)業(yè)以及居民用電的電壓造成極大負荷，經(jīng)常出現(xiàn)電力故障現(xiàn)象，無法穩(wěn)定地給監(jiān)控系統(tǒng)供電。

（3）集中供電：一般是指單獨拉出一根電線為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)供電。此類供電方式能夠有效解決電力負荷過大的問題，供電相對穩(wěn)定，但是集中供電系統(tǒng)十分復雜且成本高，極易受外部磁場的干擾，導致監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運行。

5　結(jié)束語

相關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，提高高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設，能夠一定程度上改善高速公路智能化管理模式的水平，能夠更加高效地為人們的生活以及經(jīng)濟的發(fā)展提高保障，其可以大幅增加高速公路的通行能力，使停車的次數(shù)得到有效減少，車輛通行時間大幅降低，從而使交通事故的發(fā)生頻率急劇降低。因此，高速公路負責部門必須加強監(jiān)控系統(tǒng)的建設，使人們可以安全出行。

［1］ 楊志勇.淺談高速公路監(jiān)控系統(tǒng)智能化［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014（03）.

［2］ 陳靜.淺談高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設計關(guān)鍵技術(shù)［J］.科技資訊，2015（10）.

［3］ 彭陽，葉智.構(gòu)建基于統(tǒng)一網(wǎng)管平臺的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)［J］.中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2015（09）.

［4］ 王駿明.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)設備研究［D］.西安：長安大學，2013.

［5］ 朱強.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)升級探究［J］.中國交通信息化，2015（06）：45-47.

［6］ 張一心.高速公路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設探析［J］.中國安防，2014（08）：78-79.

U415.1

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.07.008

2016-3-25

王超鳳（1979-），女，漢族，甘肅慶陽人，大學本科，工程師，主要從事智能交通系統(tǒng)集成工作。