浅谈高速公路通信监控系统

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[摘要]在我国高速公路建设飞速发展的背景下，对高速公路通信监控系统的及其各个模块的功能、结构以及新技术的应用和发展趋势进行介绍。

[关键词]通信系统 监控系统 B-ISDN 智能网（IN）

中图分类号：TN99 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2009）0720014－01

一、引言

高速公路通信监控系统作为有效管理高速公路的现代化手段，是管理调度的中枢，其作用是最大限度地发挥高速公路运营效率，提高道路安全性。其内容涉及到机械、电子、通信、计算机、控制、土木工程等诸多学科。从功能模块上看，高速公路通信系统主要分为通信和监控两个系统。

二、高速公路通信系统

高速公路通信系统是监控系统、收费系统及高速公路信息化管理的支撑系统。其业务主要分为语音、数据、视频图像和多媒体四大部分：

语音：包括业务电话BT、指令电话CT、紧急电话ET、无线集群、广播系统等。

数据：一是基于10Mbps/100Mbps计算机以太网收费系统的业务数据，一般采取四级收费网络架构：车道－收费站－收费（分）中心－省收费结算中心；二是外场交通监控低速数据，包括可变情报板、限速标志、车辆检测、气象检测、图像切换和控制指令等。

视频图像：CCTV交通监控图像。CCTV交通监控图像包括收费站中收费车道、收费亭和收费广场图像以及重要路段和立交桥的外场监控图像。

多媒体业务：会议电视。

从高速公路的管理模式、机构分布、业务需求看，高速公路通信系统业务接入具有以下主要特点：

集语音、数据、视频图像和多媒体于一体的综合业务承载系统：就高速公路管理所需要的通信业务而言，话音通信仅占整个通信业务很小的部分，主要通信业务是数据、视频图像及多媒体等。

业务流向呈星型分布：高速公路的管理机构由省中心、分中心、管理处、收费站、服务区、养护中心等构成，基本上采取按段管理，管段内的各种管理数据先汇集到分中心，然后再由分中心汇到省中心。

传输距离长、业务接入点分散：高速公路里程一般从十几公里到几百公里，其管理机构沿线分散在高速公路旁，决定了高速公路通信网的长距离和业务带状分散性。

三、高速公路监控系统

（一）高速公路监控系统的结构和功能。由于我国高速公路在建设和管理上的一路一公司现状，决定了现有的高速公路监控系统的设计和开发主要是基于单条高速公路管理的需要，所以目前国内高速公路监控系统主要是路段监控系统，缺乏路网监控、网络互通、信息共享能力。

随着高速路网的完善、统一的高速公路通信网络的构建、收费系统的联网管理，全国各省区开始规划与建设面向联网的高速公路监控系统，以实现高速公路全路网的信息汇集、共享和发布，并实现路网交通（尤其是紧急情况下）的宏观调控、诱导、救援。其中，北京市为迎接2008年奥运会，将建成“二环八射”的环线加放射线高速路网，其高速公路联网监控系统管理结构采取路网监控总中心和路段监控分中心两级管理机构，采取“主线路段控制、路网中心协调、闭路电视监视”的交通综合监控策略。辽宁省高速公路正在建设的监控系统是由一个监控省中心和多个路段监控中心构成的。山东省将构建由一个监控省中心、四个监控区域中心和多个路段监控中心组成的高速公路监控系统管理机构。

无论高速公路联网监控系统在管理架构上采取几层结构，但丛控制策略看，主要分为两种监控管理角色：以设备监控为主导的路段监控中心和以面向联网、协调的省监控中心或分中心。目前国内已有较成熟的这种系统，例如，广州海特天高信息系统工程有限公司所开发的基于GIS技术的高速公路联网监控系统，其系统结构分为：省联网监控中心和路段监控中心，系统网络结构如图1：

联网监控中心与各个路段监控中心以星型拓扑结构连接，构成一个可以互通、共享信息的监控系统。

系统的主要功能特点：

1．采用Mapinfo GIS平台，提供一个图文并茂可视化图形界面：管理路网内监控设备位置与状态信息、动态交通状态信息（交通流、事故等）、路政服务设施信息（服务区、加油站、停车区等）、空间数据分析。

2．面向路网的信息汇集与共享：构建全省联网的千兆广域网，并建立计算机网络信息系统，实现数据的采集、交互、共享、存储、备份。

3．面向路网的辅助决策功能：综合分析采集路网交通信息，进行路网交通状况预测、异常检测、紧急状况下的交通调控、救援辅助决策支持。

4．充分的数据采集外场接口考虑：系统提供车辆检测器、气象检测、视频检测、CCTV监视等设备接口，提供紧急电话、收费系统、巡逻车调度系统数据交互接口。

5．多种信息发布手段：可变情报板、可变限速标志、INTERNET信息发布服务（向出行者提供交通信息WEB发布）、第三方数据接口（向交通信息广播台/电视台等专业机构提供交通信息）。

（二）高速公路监控系统的发展。随着智能运输系统（ITS）概念的提出，西方发达国家已将传统意义上的监控系统提升到更高的层次，美国提出的战略计划有先进的交通管理系统（ATMS）、先进的交通信息系统（ATIS）、先进的车辆控制系统（AVCS）等。日本也提出《推进智能道路交通系统（ITS）的整体构想》的九个开发领域，包括导航系统的智能化、安全驾驶的辅助、交通管理的最佳化等内容。

四、结束语

高速公路通信监控系统是一个复杂的系统和有机的整体。不应把通信和监控和收费看作相互独立的运营管理系统并把它们同路政、养护、交管部门相互分离，而应将它们相互融合，形成一个统一的信息服务平台，让它为不同的业务管理部门提供各种形式的通信服务，既要保证各业务部门信息的实时沟通，又要满足多业务通信的综合技术要求。