高速公路隧道緊急電話與廣播系統(tǒng)優(yōu)化

傅博

福建省泉州高速公路有限公司，福建泉州，362000

0 引言

近些年來(lái)，我國(guó)道路交通獲得了很好的發(fā)展，人們的出行也越來(lái)越便利，但由于我國(guó)道路交通仍處于發(fā)展階段，高速公路仍有許多需要完善的地方，其中緊急情況下的通信問(wèn)題就是其中一個(gè)。我國(guó)近些年將主要精力放在高速公路的建設(shè)方面，對(duì)隧道交通通信的發(fā)展不夠重視，相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)施仍處于摸索階段，現(xiàn)使用的設(shè)備還有較大的提升空間。要想保證高速公路行駛安全，將交通事故的影響降到最低，不僅需要優(yōu)化隧道工程的建設(shè)，還需要在監(jiān)控及信息的傳遞方面進(jìn)行增強(qiáng)。以此為背景，本次研究將結(jié)合我國(guó)高速公路發(fā)展情況，對(duì)緊急電話和廣播系統(tǒng)的優(yōu)化策略進(jìn)行分析，希望能夠促進(jìn)我國(guó)高速公路信息傳遞的有效發(fā)展[1]。

1 隧道應(yīng)急信息發(fā)布系統(tǒng)

我國(guó)的高速公路信息傳遞系統(tǒng)采取的是雙重通信機(jī)制，既可以使用隧道緊急電話，也可使用廣播進(jìn)行播報(bào)。一般來(lái)說(shuō)，隧道內(nèi)部緊急電話包含控制臺(tái)、介質(zhì)和分機(jī)電話三個(gè)部分，其中控制臺(tái)設(shè)置在監(jiān)控中心。電話分機(jī)則設(shè)置在隧道兩側(cè)，根據(jù)隧道長(zhǎng)度設(shè)置不同數(shù)量的電話分機(jī)。一旦隧道內(nèi)部出現(xiàn)意外情況需要支援，隧道維護(hù)人員和行車人員都可通過(guò)分機(jī)電話發(fā)起求助申請(qǐng)，當(dāng)監(jiān)控值班人員接收到求救信息之后，即可快速了解現(xiàn)場(chǎng)位置和基本情況，并迅速發(fā)布救援指令，同時(shí)調(diào)遣外部資源快速前往事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援。通過(guò)隧道內(nèi)部的有線廣播系統(tǒng)，能夠快速地對(duì)隧道內(nèi)部人員展開(kāi)通知，避免因事故產(chǎn)生混亂，方便救援活動(dòng)的開(kāi)展。廣播系統(tǒng)包括控制臺(tái)、傳輸介質(zhì)和聲音播放裝置。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，監(jiān)控中心可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)事故情況展開(kāi)應(yīng)急處理，通過(guò)廣播對(duì)隧道內(nèi)部進(jìn)行統(tǒng)一指揮和調(diào)度，避免因隧道交通事故造成混亂從而導(dǎo)致事故擴(kuò)大。這兩套信息傳遞系統(tǒng)的控制平臺(tái)是一致的，所使用的指令系統(tǒng)和通信裝置也是相同的，這樣不僅能夠降低隧道應(yīng)急通信系統(tǒng)的前期造價(jià)，也能夠提高后期的監(jiān)管效率[2]。

在保證信息傳遞效率的同時(shí)，如何保證信息傳遞的及時(shí)性，讓相關(guān)人員能夠快速、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)信息，也是隧道應(yīng)急信息發(fā)布系統(tǒng)需著重考慮的內(nèi)容。由于隧道內(nèi)部空間相對(duì)狹窄，其內(nèi)部人員、車輛較多時(shí)，隧道內(nèi)部的噪聲就會(huì)顯得比較大，一般采取的解決方法就是加大揚(yáng)聲器的工作效率和頻率，通過(guò)改善音質(zhì)、加大音量等方式讓更多的人能夠接收到廣播消息。這種解決方法雖然能夠起到一定的效果，但并不能從本質(zhì)上解決問(wèn)題。本研究將結(jié)合隧道應(yīng)急信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)采取有線、無(wú)線傳遞的方式分析信息，同時(shí)結(jié)合緊急電話的應(yīng)用，從三位一體的角度來(lái)分析隧道應(yīng)急信息發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況。該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)緊急電話和有線廣播的基礎(chǔ)上，在應(yīng)急處理系統(tǒng)中加上FM無(wú)線廣播來(lái)進(jìn)行信息的傳遞。在系統(tǒng)功能上，各個(gè)信息傳遞模塊之間是相互獨(dú)立的，他們既可以分別使用，也可以根據(jù)需求綜合配置，應(yīng)用非常靈活。在通信設(shè)計(jì)方面，有線部分與原系統(tǒng)一致，新的FM廣播傳遞模式只需要新增一套主機(jī)及配套設(shè)施即可，無(wú)論是前期的安裝還是后期的維護(hù)都非常方便。在系統(tǒng)方面，有線廣播和無(wú)線廣播兩種信息傳遞方式可以綜合使用，相互補(bǔ)充，無(wú)論是隧道內(nèi)部司乘人員還是駕駛?cè)藛T，都能夠快速接受消息，從而提高了隧道內(nèi)部的安全性[3]。

2 設(shè)計(jì)方案及問(wèn)題探討

在高速公路的隧道檢測(cè)系統(tǒng)之中，信息傳遞需要應(yīng)用到很多硬件和軟件設(shè)施，例如用于信息傳輸?shù)墓饫|、發(fā)聲裝置揚(yáng)聲器、遠(yuǎn)程功放設(shè)備等。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)在軟件控制平臺(tái)的基礎(chǔ)上綜合設(shè)計(jì)，例如，如何在系統(tǒng)平臺(tái)上對(duì)接電話和廣播系統(tǒng)，對(duì)于接收到的信息采取怎樣的處理方法。一般在隧道內(nèi)部，有限形式的數(shù)據(jù)傳播使用的是2芯光纖，同時(shí)分機(jī)的使用及管理情況是通過(guò)分光器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分機(jī)信息的傳遞與輸送是通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)聲音信息傳輸?shù)綇V播系統(tǒng)之后，可通過(guò)近端放大系統(tǒng)進(jìn)行放大，同時(shí)通過(guò)程序?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行電路和廣播系統(tǒng)的安裝時(shí)，直接將相關(guān)模塊置于分機(jī)設(shè)備之中即可。當(dāng)隧道內(nèi)部發(fā)生異常情況時(shí)，可直接使用緊急電話，極大地加快了信息的傳遞速度和效率。其中信息傳輸軟件需要安裝在計(jì)算機(jī)上，通過(guò)交換機(jī)與各子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

在上述方案中，很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)緊急電話和有線廣播的綜合應(yīng)用，也獲得了較好的應(yīng)用效果，但隨著高速公路隧道系統(tǒng)的不斷完善，這一應(yīng)用模式也逐漸不能滿足使用。例如在使用緊急電話進(jìn)行信息的傳遞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)通話質(zhì)量不佳的問(wèn)題，因外界噪聲或干擾過(guò)大，會(huì)降低信息傳遞質(zhì)量，甚至出現(xiàn)信息的誤傳，從而影響到救援工作的開(kāi)展。對(duì)于一些較長(zhǎng)隧道的有線廣播系統(tǒng)，因信息傳輸距離較長(zhǎng)，控制室遠(yuǎn)端的分機(jī)還需加裝光中繼器，且隧道工程一般體量較大，因此在設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)需要進(jìn)行綜合全面的考慮，以降低后期系統(tǒng)的維護(hù)難度。有線廣播采取的是2芯光纖傳輸纜傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)光纜使用一段時(shí)間后，可能會(huì)受到外界環(huán)境影響而中斷，從而影響事故救援。

3 分析優(yōu)化方法

通過(guò)對(duì)永寧高速公路的隧道通信方案進(jìn)行研究可知，當(dāng)前我國(guó)在設(shè)計(jì)隧道監(jiān)控方案的時(shí)候，就已經(jīng)考慮到有線信息傳遞不足以滿足信息傳遞需求的事實(shí)，并在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷地綜合應(yīng)用多種信息傳遞方式。但要想設(shè)計(jì)出能夠適用于不同隧道情景的通信方法，還需要對(duì)隧道場(chǎng)景進(jìn)行更加深入的研究。以下將綜合有線及廣播系統(tǒng)的綜合應(yīng)用模式進(jìn)行詳細(xì)分析[4]。

3.1 分析設(shè)計(jì)方法

對(duì)于緊急電話和有線廣播，都是建立在完善的硬件設(shè)施基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，需要在隧道內(nèi)部裝設(shè)攝像機(jī)、電話分機(jī)以及配套的系統(tǒng)設(shè)施，有線數(shù)據(jù)的傳播則是通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。當(dāng)隧道內(nèi)部信息傳遞到控制室后，還需要通過(guò)調(diào)度后臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而更好地對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理和調(diào)度工作，緊急電話和廣播的功能才能夠很好地發(fā)揮出來(lái)。同時(shí)，監(jiān)控人員還可根據(jù)需求將現(xiàn)場(chǎng)情況呈現(xiàn)在公共屏幕上，以便現(xiàn)場(chǎng)信息被更多的人了解到，從而更加迅速地做出判斷；對(duì)于隧道內(nèi)部信息的傳遞，還可采取一定的方式進(jìn)行后臺(tái)監(jiān)控，實(shí)時(shí)了解隧道內(nèi)部情況。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，信息的傳遞通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，為確保信息傳遞，需要對(duì)各信息傳遞設(shè)備進(jìn)行分別供電，從而保證各設(shè)備之間信息的正常傳遞。在軟硬件系統(tǒng)及設(shè)施均完善的情況下，管理人員即可通過(guò)緊急電話和廣播系統(tǒng)對(duì)隧道內(nèi)部情況進(jìn)行監(jiān)控、管理和疏導(dǎo)，這對(duì)提高隧道的安全管理有著積極的促進(jìn)作用[5]。

3.2 多媒體調(diào)度終端

多媒體技術(shù)的應(yīng)用，也使調(diào)度終端的應(yīng)用變得更加簡(jiǎn)便，不僅能夠提高人機(jī)之間有效的互動(dòng)，信息的傳輸速度也變得更加快速。將這一技術(shù)應(yīng)用于隧道電話和廣播系統(tǒng)，也促進(jìn)了系統(tǒng)信息傳遞功能效率的增加，保證了信息傳遞效率。多媒體技術(shù)在原有信息傳遞系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，新增了IT、觸摸屏等先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)了人機(jī)交互的效果，同時(shí)也將管理工作變得可視化，工作效率有了明顯的提升。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急事故之后，管理人員能夠通過(guò)視頻對(duì)講實(shí)時(shí)了解情況，并第一時(shí)間發(fā)布調(diào)度信息，避免隧道內(nèi)部產(chǎn)生混亂，從而出現(xiàn)不必要的人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)場(chǎng)救援人員也能夠直接通過(guò)語(yǔ)音通信與中控人員溝通，極大地提高了救援工作的效率。由此可見(jiàn)，在隧道緊急電話和廣播系統(tǒng)中新增多媒體終端設(shè)備，能夠加強(qiáng)對(duì)隧道內(nèi)部情況的交互，能夠加強(qiáng)管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的了解，從而更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)度，盡快處理隧道事故。

3.3 錄音、錄像系統(tǒng)

隨著各種新技術(shù)在設(shè)備、系統(tǒng)上的應(yīng)用，錄音、錄像技術(shù)在緊急電話和廣播系統(tǒng)中也得到了很好的應(yīng)用，管理人員可通過(guò)錄像、錄音查詢信息，從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行了解。在事故調(diào)查和分析過(guò)程中，通過(guò)錄像和錄音的回放，也能幫助人們快速了解事故原因。在緊急電話系統(tǒng)中加入錄音功能，能夠?qū)㈦娫挼氖褂们闆r記錄下來(lái)，也更便于救援工作的開(kāi)展。而在廣播電視功能的基礎(chǔ)上新增錄像系統(tǒng)，也能夠加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的監(jiān)控。條件允許的情況下還可以此為基礎(chǔ)，展開(kāi)應(yīng)急救援的演練，加強(qiáng)事故發(fā)生之后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的管控。

3.4 廣播對(duì)講終端

廣播對(duì)講終端同時(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的廣播和緊急電話功能，當(dāng)發(fā)生隧道事故后，能夠很好地促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)工作的開(kāi)展，便于救援工作的展開(kāi)。在對(duì)講終端系統(tǒng)中，采用了網(wǎng)絡(luò)IP技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)有線通信模式下的布線問(wèn)題；同時(shí)通話質(zhì)量也得到進(jìn)一步加強(qiáng)。對(duì)于使用者而言，在保證系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，還大幅度降低了系統(tǒng)的安裝成本。且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)講機(jī)通信已經(jīng)形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各硬件和軟件之間的通信和兼容問(wèn)題已經(jīng)得到了很好的解決，各設(shè)備均可連入對(duì)講機(jī)系統(tǒng)之中，方便管理人員獲取更多的現(xiàn)場(chǎng)信息，從而對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。在廣播對(duì)講機(jī)使用終端，還設(shè)計(jì)了小型顯示屏幕，使用者能夠直接使用對(duì)講機(jī)與監(jiān)控中心、其他設(shè)備展開(kāi)連線，當(dāng)事故發(fā)生之后，即可快速地將現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞給相關(guān)人員。在緊急電話和廣播系統(tǒng)中新增組播和通信技術(shù)，并在實(shí)際應(yīng)用中結(jié)合需求對(duì)使用技術(shù)進(jìn)行不斷的調(diào)整，為隧道事故救援工作的開(kāi)展提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)[6]。

一般來(lái)說(shuō)，隧道內(nèi)部的揚(yáng)聲器都是以輸出功率饋送方式來(lái)驅(qū)動(dòng)的，而揚(yáng)聲裝置需要使用有線裝置來(lái)傳遞信號(hào)，鑒于隧道內(nèi)部情況比較復(fù)雜，可以選擇阻燃或者耐火級(jí)別的銅芯電纜。當(dāng)隧道的交通等級(jí)達(dá)到A級(jí)或B級(jí)時(shí)，隧道內(nèi)部敷設(shè)的電纜也一般達(dá)到1km甚至更長(zhǎng)，對(duì)于這種需要敷設(shè)較長(zhǎng)電纜的隧道，即使選擇了信號(hào)傳輸能力較強(qiáng)的電纜，直接傳遞信號(hào)的方式也會(huì)使電纜的抗干擾能力下降。因此在有線信號(hào)輸送時(shí)，應(yīng)結(jié)合隧道建設(shè)情況，合理選擇電纜或者光纖作為信號(hào)傳輸介質(zhì)。

在采用光纖作為傳輸媒介時(shí)，一般有以下兩種使用方案。

（1）音頻光端機(jī)的使用。在這種傳輸模式下，系統(tǒng)主機(jī)接收到音頻信號(hào)之后，會(huì)通過(guò)音頻光端機(jī)直接傳輸至功放控制器，以這種形式傳遞信號(hào)，受到的外界干擾較小，且由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，后期的維護(hù)也十分方便。但由于需要敷設(shè)光纖傳遞有線信號(hào)，所以整體造價(jià)會(huì)較高。

（2）有線廣播和光纖電話綜合應(yīng)用平臺(tái)。綜合應(yīng)用平臺(tái)同時(shí)包含廣播和緊急電話，使用了較多可共有的軟件平臺(tái)和硬件設(shè)施，這些能夠共用的設(shè)備安裝在隧道的左右兩側(cè)，間隔一段距離分別安裝。光纖采用2芯單模，緊急電話采用自愈環(huán)網(wǎng)，這種模式能夠保證系統(tǒng)通話的可靠性：當(dāng)信息通過(guò)電話分機(jī)傳遞至系統(tǒng)之后，可通過(guò)有線廣播系統(tǒng)傳遞至功放控制器，并通過(guò)揚(yáng)聲器在隧道內(nèi)部進(jìn)行播放。這種安裝方案的綜合性價(jià)比較高，無(wú)論是安裝還是維護(hù)均十分方便，而且能夠同時(shí)對(duì)廣播和緊急電話進(jìn)行統(tǒng)一管理[7]。

當(dāng)隧道的交通工程等級(jí)達(dá)到A級(jí)及B級(jí)時(shí)，按照要求必須設(shè)置緊急電話，而為了保證隧道事故發(fā)生之后信息的傳遞速度，廣播系統(tǒng)也是必須建設(shè)的工程。因此，對(duì)于隧道新建路段，建設(shè)有線廣播和光纖緊急電話綜合應(yīng)用平臺(tái)是最佳選擇。

3.5 需要考慮的若干問(wèn)題

（1）隨著無(wú)線網(wǎng)技術(shù)在交通通信領(lǐng)域的應(yīng)用，特服電話逐漸取代了傳統(tǒng)緊急電話的功能，尤其是在無(wú)線通信信號(hào)覆蓋比較全的地區(qū)，這一方案也成為高速公路通信的新方法。在特服電話設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要做好方向指示、里程標(biāo)樁的設(shè)置，同時(shí)協(xié)調(diào)相關(guān)部門之間的工作。此外，因目前無(wú)線通信信號(hào)的覆蓋并不全面，在使用過(guò)程中還應(yīng)考慮信號(hào)盲區(qū)信號(hào)的傳遞問(wèn)題。

（2）加強(qiáng)新型緊急電話和廣播通信宣傳的應(yīng)用。尤其是取消了緊急電話設(shè)置的高速路段，應(yīng)采取有效的措施讓廣大群眾了解并學(xué)會(huì)使用新的信息傳遞方式，例如在高速路段印發(fā)相關(guān)標(biāo)識(shí)牌，還可在通信卡上印發(fā)信息進(jìn)行傳遞，盡可能讓更多的人知道救援方式及號(hào)碼，以確保在意外事故發(fā)生之后，救援單位和相關(guān)部門能夠盡快了解信息[8]。

（3）新的報(bào)警方式雖然優(yōu)點(diǎn)明顯，但是真正使用的只有少數(shù)地區(qū)，其他地方并不適應(yīng)，亦或者沒(méi)有展開(kāi)宣傳。因此，采取一定的方法對(duì)產(chǎn)品的使用進(jìn)行規(guī)范也十分必要。

（4）從事緊急電話和廣播發(fā)展行業(yè)的企業(yè)，應(yīng)該結(jié)合市場(chǎng)需求，將更多的新科技、新技術(shù)應(yīng)用于其中，不斷開(kāi)拓新的商機(jī)。在做好新產(chǎn)品研發(fā)和推廣的同時(shí)，還要做好原系統(tǒng)的維護(hù)和管理工作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高速公路隧道通信系統(tǒng)中，無(wú)論是緊急電話還是廣播，都在通信中起著不可替代的作用，能夠在特殊情況發(fā)生之后起到良好的溝通作用。隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種通信技術(shù)和設(shè)備得以不斷升級(jí)，而原有的較為老舊的設(shè)備和系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需求，更不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的高速公路。本次結(jié)合隧道緊急電話和廣播系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，提出一系列的調(diào)整和優(yōu)化措施，具有很好的參考意義。同時(shí)對(duì)于相關(guān)研究人員而言，如何對(duì)隧道進(jìn)行有效的管理和信息的溝通，對(duì)高速公路的基本運(yùn)營(yíng)有著積極的意義。