淺析路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)與實(shí)施

陳昱　吳嵐

摘 要：隨著國(guó)內(nèi)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展以及建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的需要，路網(wǎng)監(jiān)控作為道路交通數(shù)據(jù)采集的前端基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)與管理的合理性和科學(xué)性是建設(shè)智能交通、智慧城市的關(guān)鍵所在。因此，本文就路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)與建設(shè)，在現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際，總結(jié)出一套建設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)施要點(diǎn)，有助于提高路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施建設(shè)的科學(xué)性，提升路網(wǎng)管理效能，降低管理成本。

關(guān)鍵詞：路網(wǎng)監(jiān)控 交通監(jiān)控 設(shè)施布局 設(shè)施管理 交通工程

1 引言

近年來，我國(guó)公路、城市道路網(wǎng)絡(luò)趨于完善，智慧城市建設(shè)穩(wěn)步前進(jìn)，路網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和管理被廣為關(guān)注。交通運(yùn)輸部發(fā)布的《數(shù)字交通規(guī)劃綱要》指出，需構(gòu)建數(shù)字化采集體系，布局重要節(jié)點(diǎn)的全方位交通感知網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)公路重點(diǎn)路段，以及隧道、橋梁、互通樞紐等重要節(jié)點(diǎn)的交通感知網(wǎng)絡(luò)覆蓋，推動(dòng)交通感知網(wǎng)絡(luò)與交通基礎(chǔ)設(shè)施同步規(guī)劃建設(shè)[1]?！豆肪W(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)暫行技術(shù)要求》等文件，明確了公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)的信息技術(shù)、主要指標(biāo)、平臺(tái)軟件、數(shù)據(jù)接口、信息發(fā)布、系統(tǒng)安全等方面內(nèi)容，對(duì)公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行和管理工作具有指導(dǎo)和規(guī)范作用[2]?！冻鞘械缆方煌ㄔO(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》與《道路交通信息監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備設(shè)置規(guī)范》對(duì)道路交通監(jiān)控設(shè)施的布設(shè)原則提出了定性的要求，對(duì)道路交通監(jiān)控設(shè)施的設(shè)計(jì)實(shí)施有一定的指導(dǎo)意義[3～4]?！督K省智能交通建設(shè)實(shí)施方案》提出要大力推進(jìn)智慧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及加強(qiáng)路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析。王詩薇[5]、王西雪[6]等人則對(duì)特定范圍內(nèi)路網(wǎng)交通監(jiān)控設(shè)施設(shè)置、改進(jìn)等方面進(jìn)行了剖析。

國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)側(cè)重于路網(wǎng)監(jiān)控視頻的應(yīng)用[7～8]，而路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)、實(shí)施與管理在規(guī)范上仍存在一定的需求空白。因此，本文以現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)計(jì)、建設(shè)與管理項(xiàng)目實(shí)際，總結(jié)出一套完整的實(shí)施與管理理念與方案，助力填充路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的行業(yè)空白，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

2 路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施主要設(shè)計(jì)要求

布設(shè)點(diǎn)位時(shí)需注重取電和專網(wǎng)的協(xié)同，外場(chǎng)勘查時(shí)應(yīng)在符合設(shè)計(jì)和技術(shù)原則的前提下首要解決取電開戶問題，做好前期調(diào)研工作，盡量保證每個(gè)設(shè)施點(diǎn)位都單獨(dú)掛表，取電開戶;如果實(shí)在不能單獨(dú)掛表取電，應(yīng)通過其他手段解決取電問題，如借助路燈或公安電力等（如下圖1所示）。

除取電點(diǎn)需格外注意以外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)思路的正確闡述，設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則應(yīng)具有可操作性和一定的前瞻性。結(jié)合省市現(xiàn)有相關(guān)規(guī)范文件，對(duì)路網(wǎng)設(shè)施的布局原則、交通流量特征需求、重要路段需求等進(jìn)行分析。分線路詳細(xì)梳理現(xiàn)有路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)大橋梁、交通流量、現(xiàn)狀路網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)施。

2）監(jiān)控視頻上云以后的發(fā)展趨勢(shì)將常態(tài)化，需要考慮布設(shè)設(shè)備和視頻上云設(shè)備的融合問題。同時(shí)，應(yīng)考慮缺陷責(zé)任期運(yùn)維預(yù)算等。明確擬建設(shè)施明細(xì)，并針對(duì)涉及沿線分中心，應(yīng)明確現(xiàn)有流媒體存儲(chǔ)需求。

3）客觀、準(zhǔn)確調(diào)研預(yù)設(shè)點(diǎn)位附近的電、管道、通訊線路，在設(shè)計(jì)階段解決取電、專網(wǎng)通訊、頂管等在后期施工中可能出現(xiàn)的問題，同步考慮設(shè)施桿件高度、位置對(duì)周圍環(huán)境的影響，以及綠化、大型標(biāo)志標(biāo)牌、周圍建筑等對(duì)視頻設(shè)施視界的影響。

2.2 路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

1、認(rèn)真踏勘現(xiàn)場(chǎng)、合理選擇點(diǎn)位

機(jī)動(dòng)靈活的選擇合適地點(diǎn)，避免綠化、標(biāo)志物、建筑、高污染企業(yè)等不良環(huán)境對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)施的干擾、外部污。注意設(shè)置地點(diǎn)是否有重車急剎、車輛起步、重型運(yùn)輸車輛經(jīng)過對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的震動(dòng)、共振、干擾等，避免影響輸出數(shù)據(jù)質(zhì)量或造成的螺栓松動(dòng)、基礎(chǔ)錨固松動(dòng)，產(chǎn)生安全隱患。因此，建議設(shè)備要遠(yuǎn)離路口30米以上，且不能影響車輛正常行駛，不可設(shè)在坡道和彎道，不可設(shè)在平交路口以及車輛易掉頭的位置。

2、合理確定供電、網(wǎng)絡(luò)專線布設(shè)半徑

供電半徑過大將會(huì)導(dǎo)致開挖量大、施工成本上升，且一旦出現(xiàn)故障，恢復(fù)難度和成本都會(huì)提高。因此，避免供電半徑超過300米的點(diǎn)位，采取就近取電或暫緩實(shí)施的方式處理。單獨(dú)開戶掛表取電可以有效避免交調(diào)站、視頻信號(hào)不穩(wěn)，對(duì)于度數(shù)據(jù)要求較高的交調(diào)站，建議盡量單獨(dú)開戶。網(wǎng)絡(luò)專線布設(shè)同理。

3、設(shè)施管理屬地化、本地化

確保各分中心機(jī)房管理機(jī)制，配備雙流媒體+NVR，保證應(yīng)急狀態(tài)下可以調(diào)用，做好長(zhǎng)期規(guī)劃工作。對(duì)設(shè)備固定資產(chǎn)登記在冊(cè)，統(tǒng)一運(yùn)維，對(duì)本地流媒體設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備的使用年限充分了解，及時(shí)更換或處置故障、老化設(shè)備。另外，及時(shí)梳理本地內(nèi)網(wǎng)IP地址段落及各類監(jiān)測(cè)設(shè)施占用帶寬情況，同時(shí)減少無線網(wǎng)橋傳輸，以防止影響通訊質(zhì)量。

3 路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施點(diǎn)位設(shè)置原則

路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施點(diǎn)位設(shè)置原則以地方性文件為指導(dǎo)（如《江蘇省普通公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)設(shè)施布局原則（征求意見稿）》），并在工程實(shí)際中針對(duì)不同類型的設(shè)施補(bǔ)充不同的點(diǎn)位設(shè)計(jì)思路與規(guī)模控制原則。

3.1 交通運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)施

交通運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)施通常分為交通量調(diào)查站和軸載調(diào)查站，交通量調(diào)查站根據(jù)《公路交通情況調(diào)查設(shè)備第1部分：技術(shù)條件》（JT/T1008.1-2015）[9]依據(jù)采集內(nèi)容不同有分為公路交通情況調(diào)查Ⅰ級(jí)設(shè)備和Ⅱ級(jí)設(shè)備，Ⅰ級(jí)設(shè)備常用自動(dòng)化采集交調(diào)站，Ⅱ級(jí)設(shè)備常用自動(dòng)化采集車檢器。

交通量調(diào)查站布設(shè)以普通國(guó)道、普通省道、重要縣道為對(duì)象，以符合下圖2特征的路段構(gòu)成的交匯點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)，將路網(wǎng)劃分為基本路段，在基本路段上進(jìn)行布設(shè)，基本路段長(zhǎng)度即為該站點(diǎn)的代表觀測(cè)里程。軸載調(diào)查站可與非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法站、治超站統(tǒng)籌建設(shè)。

根據(jù)交通運(yùn)輸部《公路交通情況調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度》，“一般路線、平原或微丘區(qū)路段間隙式交通量調(diào)查站的間距宜為20～30公里”，考慮項(xiàng)目管理需求及交叉路口的實(shí)際情況，交調(diào)站（Ⅰ級(jí)）平均觀測(cè)里程按照20～25公里來控制，如區(qū)間交叉路段較多，交通流量對(duì)主道路影響較大，可視情況用車檢器（Ⅱ級(jí)）加密，間距大于2公里。另外，交通量調(diào)查站應(yīng)避免與超限超載動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)系統(tǒng)、橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其它流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)重復(fù)設(shè)置。

3.2 視頻監(jiān)測(cè)設(shè)施

視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)選擇具備夜視功能的高清攝像頭，通訊協(xié)議符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。桿件高度一般在8～12米，根據(jù)道路寬度、路口遮擋等情況選擇觀察角度最大的位置。

視頻監(jiān)測(cè)設(shè)施用于對(duì)公路沿線的交通運(yùn)行狀況、公路基礎(chǔ)設(shè)施狀況、氣象狀況等進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)測(cè);對(duì)交通異常事件（包括交通擁堵、阻斷、事故、隧道火災(zāi)等）和車輛特征進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)測(cè)，進(jìn)而掌握實(shí)時(shí)路況，更好的為管養(yǎng)服務(wù)。以普通國(guó)省道為對(duì)象，對(duì)符合下圖3特征路段或關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，在需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的路段和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，符合特殊要求的可進(jìn)一步加密。

值得注意的是，已有公路部門或公安等其他部門的視頻監(jiān)測(cè)設(shè)施處，且設(shè)施滿足路網(wǎng)部門監(jiān)測(cè)需求的，不宜重復(fù)設(shè)置。

4 路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施要點(diǎn)工程應(yīng)用

以江蘇省南通市路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施改造項(xiàng)目為例，將上述路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)在工程中進(jìn)行驗(yàn)證。

考慮重點(diǎn)布設(shè)區(qū)域，沿線分布旅游景區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、港口、中大型橋梁、學(xué)校、樞紐、城鎮(zhèn)、村莊等;考慮交通貨運(yùn)量，以經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、渡口等為主的工業(yè)貨物運(yùn)輸需求導(dǎo)致道路交通流中貨車占比大;考慮復(fù)雜的交通出行方式，沿線居民采用非機(jī)動(dòng)車出行比例較高，經(jīng)常出現(xiàn)大型車輛、小型客車以及非機(jī)動(dòng)車輛混合行駛，存在潛在交通事故風(fēng)險(xiǎn);考慮業(yè)務(wù)管養(yǎng)需求，南通市公路事業(yè)發(fā)展中心管理與服務(wù)職能，負(fù)責(zé)普通國(guó)省道路網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)、預(yù)警、信息服務(wù)和技術(shù)支持工作;收集、匯總公路損毀、公路交通流量等信息;開展公路突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警工作，并及時(shí)向社會(huì)發(fā)布公路運(yùn)行信息。實(shí)現(xiàn)全省普通國(guó)省道及重要縣道公路重要路段和節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)覆蓋率達(dá)100%。

以需求為導(dǎo)向、突出重點(diǎn)，定量與定性分析相結(jié)合，充分考慮重點(diǎn)路段，停車場(chǎng)、港口、物流園區(qū)等重要交通經(jīng)濟(jì)節(jié)點(diǎn)的路段，易發(fā)生自然災(zāi)害、易擁堵、惡劣氣象條件頻發(fā)等重點(diǎn)路段;融合共享、適度超前，結(jié)合現(xiàn)狀設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整，實(shí)現(xiàn)已建、新建站點(diǎn)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、有序銜接，實(shí)現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)融合;統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，同步建設(shè)，協(xié)同運(yùn)營(yíng)，資源共享，共同開展外場(chǎng)視頻監(jiān)測(cè)設(shè)施和交通量調(diào)查站點(diǎn)、內(nèi)場(chǎng)系統(tǒng)的建設(shè)。

結(jié)果表明，本項(xiàng)目能夠有效提高公路養(yǎng)護(hù)水平，為社會(huì)公眾提供出行信息服務(wù)，全面提升公路管理水平，提升設(shè)計(jì)路段的交通信息采集能力，促進(jìn)道理交通服務(wù)水平的提高，優(yōu)化道路資源配置，引導(dǎo)區(qū)域交通健康有序發(fā)展，使各國(guó)省干道的交通管理水平和服務(wù)質(zhì)量滿足智慧公路的建設(shè)需求。系統(tǒng)建成后將為政府管理部門提供決策支持、應(yīng)急指揮調(diào)度和管理手段。

5 結(jié)語

路網(wǎng)監(jiān)控作為道路交通數(shù)據(jù)采集的前端基礎(chǔ)設(shè)施，科學(xué)的監(jiān)控設(shè)施設(shè)計(jì)有利于更好地建設(shè)智能交通與智慧城市。本文針對(duì)路網(wǎng)監(jiān)控設(shè)施建設(shè)與管理方面的不足，在現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際，總結(jié)出一系列建設(shè)實(shí)施要點(diǎn)與方案，在工程實(shí)際驗(yàn)證中取得良好效果。但是，該要點(diǎn)仍然不夠全面，缺乏對(duì)特殊場(chǎng)景下的具體分析，還可進(jìn)一步探討。

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