淺談山區(qū)高速重點路段的監(jiān)控管理

吳登輝

摘要：高速公路近年來得到了迅猛的發(fā)展，山區(qū)高速因為其地理條件的特殊性使得監(jiān)控管理工作存在著一定難度，本文將以滬渝高速鄂西段為例，介紹在山區(qū)高速公路管理中的存在的問題以及幾點薄見，為處理類似問題提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速;監(jiān)控管理;滬渝高速

一、引言

截止2019年末，高速公路達(dá)14.26萬公里，居世界第一，僅湖北地區(qū)在已全面建成6860公里的高速公路骨架網(wǎng)。山區(qū)高速作為其重要組成部分，因為其環(huán)境復(fù)雜等特點使得監(jiān)控管理工作面臨著新的挑戰(zhàn)。滬渝高速宜恩段全線開通已有11年，在山區(qū)高速監(jiān)控管理方面積累了一定的經(jīng)驗，本文將對高速重點路段的監(jiān)控管理中的幾點經(jīng)驗做一個簡要的闡述。

二、課題背景

山區(qū)高速通常是指修建在山嶺、重丘等地形上的高速公路。具有以下特點：

?平縱面線形指標(biāo)相對較低。因山區(qū)山高谷深，地面起伏大、高差大、地形復(fù)雜，使得高速公路存在大量的彎道與上下坡，因而線形可以用跌宕蜿蜒，高低起伏來形容。

?橋隧比例高。因山區(qū)地形的原因，為了跨谷穿山，高填深挖勢在必行，這便催生了大量的橋梁與隧道，以滿足對平曲線形的要求。

?氣候復(fù)雜多變。山區(qū)晝夜溫差大，易產(chǎn)生大霧天氣，隨季節(jié)變化，雨、霧、雪、凍雨天氣時常出現(xiàn)。尤其是夏季，局部天氣差異巨大。

滬渝高速鄂西段東起湖北宜昌長江大橋，西與重慶石柱縣相接，全長320公里，海拔相差近1400米，為典型的山區(qū)高速，有橋梁342座，隧道44座，主線橋隧比達(dá)51.62%，其中榔坪至野三關(guān)橋隧比高達(dá)83.6%。滬渝高速鄂西段線縱坡多、橋隧多、彎道多、縱坡長，而全年暴雨、大霧、冰雪等惡劣天氣頻繁。

依據(jù)相關(guān)規(guī)定以及運維過程中的實際數(shù)據(jù)，將部分路段劃為重點路段來進(jìn)行重點監(jiān)控。本文所指重點路段主要包含：高速公路與其他路網(wǎng)交匯區(qū)即互通立交、樞紐立交區(qū)域，高速公路服務(wù)區(qū)、停車區(qū)區(qū)域，長度大于1000M的特大橋梁，可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的路段，具有特殊線形指標(biāo)的路段，氣象條件變化頻繁的區(qū)域，交通事故多發(fā)路段或道路常發(fā)性的擁堵路段和A級以上的隧道或隧道群。其中隧道等級可根據(jù)隧道長度L和設(shè)計年度隧道單洞年平均日交通量q來確定。

三、現(xiàn)有監(jiān)控管理架構(gòu)

滬渝高速鄂西段現(xiàn)行監(jiān)控系統(tǒng)管理模式采用監(jiān)控中心——管理所兩級管理模式，設(shè)有監(jiān)控分中心1處，位置在恩施市內(nèi)，負(fù)責(zé)宜恩段的4個監(jiān)控所的維護(hù)管理，對全線包括隧道區(qū)段的交通進(jìn)行監(jiān)視與控制。沿線設(shè)有監(jiān)控管理所5處，設(shè)在賀家坪、巴東、高坪、恩施東和白果互通，與收費站合建。所有的隧道管理所負(fù)責(zé)所轄范圍內(nèi)的主線以及隧道的日常監(jiān)控管理，接受監(jiān)控中心的管理。

四、監(jiān)控管理幾點問題討論分析

現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計之初依照相關(guān)規(guī)定設(shè)置，大部分設(shè)備都較好的發(fā)揮了應(yīng)有的功能，但隨著運維時間的延長，我們在實際監(jiān)控管理工作中不斷根據(jù)實際情況進(jìn)行了改造，下面將逐一闡述。

（一）隧道廣播系統(tǒng)改進(jìn)

技術(shù)要求規(guī)定，隧道宜使用有線廣播，特殊情況下可使用無線廣播。滬渝高速鄂西段按規(guī)定在隧道內(nèi)裝有廣播子系統(tǒng)。建設(shè)時期按照技術(shù)要求，在設(shè)計時統(tǒng)一使用廣播功放板驅(qū)動30W的號角揚聲器，間隔200米設(shè)置。

因隧道內(nèi)空間較小，車輛在隧道內(nèi)行駛時產(chǎn)生的噪音，導(dǎo)致隧道內(nèi)的噪音分貝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常情況。隧道內(nèi)噪聲基底變高，廣播發(fā)出的聲音極易掩蓋，有效覆蓋范圍急劇下降。

早期我們采取提高單個發(fā)聲單元功率，間距不變的方式，將隧道廣播系統(tǒng)功率改為80W，隧道內(nèi)廣播聲音得到了一定改善，但隨著功率提高，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，回聲增強?，F(xiàn)采用IP廣播，將廣播間距由200米降至50，功率調(diào)回30W，隧道廣播收聽效果顯著改善。

（二）高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級

滬渝高速鄂西段設(shè)計期時，使用模擬攝像頭+光端機+DVR+編解碼器+視頻矩陣+CRT顯示上墻方案。隨著使用年限增加，該系統(tǒng)弊端不斷顯現(xiàn)：系統(tǒng)穩(wěn)定性不斷下降，視頻信噪比不斷下降，系統(tǒng)維護(hù)成本與難度不斷上升，系統(tǒng)擴展性捉襟見肘。

高清數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅猛發(fā)展，以其高清晰度、低誤碼率、傳輸調(diào)用靈活和高擴展性的優(yōu)點迅速崛起。故從2014年開始著手升級改造。經(jīng)多年分批次施工，將區(qū)間內(nèi)近2000路監(jiān)控圖像全部升級。系統(tǒng)總體上由前端模擬攝像機、IP網(wǎng)絡(luò)高清攝像機、網(wǎng)絡(luò)交換機、流媒體服務(wù)器、IPSAN、DVR、NVR、監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件等構(gòu)成。采用組播技術(shù)、雙碼流技術(shù)、流媒體技術(shù)等技術(shù)實現(xiàn)高清視頻的采集、傳輸及顯示、調(diào)閱。系統(tǒng)總體邏輯架構(gòu)自下而上分為設(shè)備接入層、中間支撐層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、用戶應(yīng)用層，各層形成一個統(tǒng)一的整體系統(tǒng)。

改造完成后，監(jiān)控圖像均能達(dá)到1080P以上，監(jiān)控分中心及監(jiān)控管理所能靈活快捷調(diào)取轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控圖像，對于安全預(yù)警、事故處理以及指揮調(diào)度提供有力支撐。

（三）路面溫度的顯示

滬渝高速鄂西段大部屬于中亞熱帶季風(fēng)型山地濕潤性氣候，平均海拔約為800米，最高處位于利川市齊岳山，約為1400米。由于山區(qū)海拔落差大，雨、雪、冰凌天氣較多，經(jīng)常會出現(xiàn)駕駛員不清楚路面結(jié)冰情況而引發(fā)出現(xiàn)交通事故發(fā)生，缺乏一套設(shè)備將路面情況實時反饋給過往駕駛員。

依照高速公路監(jiān)控技術(shù)要求，應(yīng)對山嶺或重丘等地形較為復(fù)雜的地區(qū)布設(shè)氣象監(jiān)測設(shè)備，建設(shè)時期布設(shè)的檢測設(shè)備，在監(jiān)控管理中的實際作用不盡如人意。冬季司機由宜昌向重慶方向行駛時，常因忽略車外地面溫度與車內(nèi)溫差，最終在駕駛中因疏忽而造成交通事故。

因此，在滬渝高速鄂西段選擇部分大橋、長隧道以及其他重點區(qū)域安裝了共計17套智能溫度看板設(shè)備，該智能溫度看板能實時采集地面溫度，并將溫度顯示到1.6*1.2m大小的LED顯示屏上，與車道成45度角安裝，能夠有效喚起過往司機注意地面溫度，謹(jǐn)慎駕駛。此外，還在重點易結(jié)冰路段增加30套路面紅外溫度傳感器，采集到路面溫度數(shù)據(jù)后通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控分中心數(shù)據(jù)處理平臺，經(jīng)后臺處理后及時傳遞至養(yǎng)護(hù)部門，還可通過道路情報板及時預(yù)警。

（四）隧道照明改造

滬渝高速鄂西段開通其隧道照明絕大部分采用的是高壓鈉燈，共計約44000余盞。到2016年，隧道照明系統(tǒng)已運行有7-11年，照明燈具超過使用壽命，且能耗增高、光衰增大。隨著滬渝高速的交通量日益增長，2015年1月正常情況下平均日交通量已達(dá)到26768輛，現(xiàn)有高壓鈉燈照明系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足交通量需求。而LED壽命長、能耗低、照度高，隨著LED照明技術(shù)的不斷進(jìn)步成熟、成本不斷下降，結(jié)合合同能源管理模式，于2016年對滬渝高速鄂西段進(jìn)行了照明改造。完成后，隧道用電量從2015年的4336.46萬度，下降到2016年的2139.84萬度，節(jié)約用電50.65%，而能源委托型合同能源管理模式對于用戶方講，免去了改造投入的高額成本。

五、結(jié)語

高速公路近年來發(fā)展迅速，山區(qū)高速公路的管理由于其特殊性決定了其管理與平原高速存在著較大差異，滬渝高速開通運營11年，積累了幾點薄見，但我們也清醒的認(rèn)識到我們再山區(qū)高速的管理中仍然存在著諸多的不足，我們正處在一個大數(shù)據(jù)、云計算與物聯(lián)網(wǎng)的時代，而目前監(jiān)控管理的現(xiàn)代化，數(shù)字化、智能化水平與其他行業(yè)相差甚遠(yuǎn)。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，我們將繼續(xù)積極采用新技術(shù)，不斷探索山區(qū)高速管理的新方式，為山區(qū)高速行車安全做出一點努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]章海燕， 秦勇 and 陶杰， "高速公路道路監(jiān)控設(shè)施后評估探討，" 公路交通技術(shù)， pp. 130-134， 2011.