浅谈高速公路电子监控系统应用

2013-08-15赵亮

中国新技术新产品 2013年4期

赵亮

（绍兴绍诸高速公路有限公司，浙江绍兴 312000）

1 高速公路监控系统概述

通信、收费、监控、供电等系统构成了高速公路交通运输管理机制。每年国家相关机构都会为高速公路建设投入大量资金，那么高速公路收费还贷的职能或叫阶段性历史使命就出现了，在不同路段设置收费站，对来往车辆收取道路通行费，用于还贷和日常道路养护及管理。而现在道路管理体制越发智能化，供电通信系统也自然是不可或缺，这二者是道路交通管理的基础建设，只有此处得到了保障，收费监控等环节才有可能完成既定任务。其中，监控系统在道路安全保障，交通运输疏导，路面环境控制等方面发挥着重要的作用，24小时锁定路面信息、疏通过往运行车辆、及时反馈交通运输车辆临时故障信息，准确监测危险路段现场状况，使道路安全隐患问题得到有效控制，实现高速公路安全运行管理。

2 高速公路交通电子监控系统的任务及作用

生活节奏的加快，生活质量的提高，人们选择高速公路出行主要是由于高速公路能够为他们提供便捷、省时、舒适的环境。随着私家车的增多，交通运输需求量的增大，高速公路变成了炙手可热的有效通道，现代化电子监控系统在高速公路中的任务纷繁复杂，主要由于不同地区、不同路段、不同天气、不同民俗出行日给高速公路带来了不同的交通问题，但总结起来无非自然灾害以及特殊假日免费出行导致车流量激增带来的道路安全隐患以及人为因素所引起的交通不便。现代化电子监控系统可以在道路安全出现问题以前完成道路气象信息统计，掌控车行流量运行情况，对交通事故全程监控预警，及时疏通道路交通堵塞等重要任务。如果类似交通问题处理不当或者处置不够快速及时，高速公路的安全是令人堪忧的。电子监控系统是一个庞大而且完善的道路监控系统，就像无数只永远不需要休息的眼睛一样，密切关注高速公路上产生的一切情况，迅速反馈给监控中心，有相关人员按照有关规定以及有针对性的最佳交通控制办法采取相应的补救处理措施，特殊的路段，比如隧道、长下坡、急弯、桥梁附近……我们还设置了特别的监控设备，一旦有问题产生，可以为事故现场提供一手的监视证据，确保减少违法违规行为和事故原因不明状况出现。根据监控系统每天提供的信息，工作人员还可以建立高速公路专用数据库，通过历史统计、实时分析对比等手段，能够更准确的评估道路环境出现的状况，以及为事故多发路段特别处理提供可靠依据，不断的改善高速公路自身质量，为百姓出行提供方便。

3 高速公路监控系统的构成及功能

3.1 电子信息收集系统

电子信息收集主要依靠现代化电子通信传输设备，包括速度测试仪（包括雷达测速仪、线圈感应测速仪、视频测速仪等），气象检测器（包括能见度检测仪、温湿度检测仪、雨量检测仪等）、事件分析设备等。检测设备主要为道路监控管理中心提供可靠有效电子数据。通过必要路段和危险路段安置的智能一体化摄像机或者其他视频设备获取实时路况视频信息，再利用路边无线或有线光通信装置发射交通信号，不同的路段还会安设相应的自然状况信息处理设备，通过精密仪器的分析处理，将当地气象数据传输回高速公路控制中心，这样，阴晴雨雪以及能见度等有关交通安全信息都会被传回，在交通监管中心我们可以利用监视终端或者电脑作为信息接收装置，供工作人员监控、统计和分析。

3.2 道路安全控制系统

通过电子信息收集系统所提供的路面以及气象信息，相关工作人员对数据进行分析以后，可以采取相应的道路管控，采取相应的应对措施。目前实现道路安全控制的方法主要有：路段分流、封闭单车道、半幅封闭（或借道通行）、全线封闭等。经过长期的研究和实践经验，控制方法逐渐走向成熟，工作人员通过建模、构图、推理的方法实施计算，保证不同的道路通行等级实行不同的道路管控措施，提高通行安全性。

4 高速公路监控系统技术分析

4.1 监控的目的和功能

高速公路监控系统由信息采集、数据传输、中心控制和信息发布等组成。在中心控制子系统的统一管理下，通过公路沿线的车辆检测器、气象检测器、能见度检测器、摄像机等信息采集设备，准确计算道路交通数据，有效监测道路的交通、气象状况，及时掌握道路运营状况，将交通量分布、气象参数、车辆运行情况等信息即时采集到监控分中心，经计算机处理形成交通控制方案，再经过可变信息标志、可变限速标志发布诱导信息，不仅有利于交通管理部门针对已经出现或即将出现的拥堵情况进行交通分配、诱导和控制，避免和疏导交通拥堵，同时也为出行者提供有意义的参考，协调道路使用者在合适的时间选择最佳路径，最快的到达目的地，避免时间和金钱的浪费，使高速公路的交通流始终保持在最佳的运行状态，及时发现和处理交通事故并减少事故的发生率，提高道路通行能力。

4.2 监控过程

交通监控过程，输出为车辆运行状态，输入为控制指标，受控对象为交通流，道路、交通和气象环境等各种影响交通流的因素作为系统的干扰输入表征交通流状态特征的信息，历经采集、处理、决策和执行各个环节，遵循反馈控制原理，按预定指标完成控制任务。

4.3 外场监控系统

为了完成监视和控制功能，监控系统除了监控分中心子系统外还包括若干外场设备，它们分属于交通信息采集子系统和交通信息提供子系统(即交通诱导子系统)。信息采集子系统是高速公路上设置的用来采集信息的设备。采集的信息主要包括如下几个方面:交通流信息、气象信息、道路环境信息、异常事件信息等。高速公路信息采集的方式有人工的，也有自动的。例如：车辆检测器、摄像机、气象检测器、紧急电话等等。交通信息发布子系统即交通诱导子系统，是在高速公路上设置的用来向道路使用者提供道路交通信息和诱导控制指令，以及向管理、救助部门和社会提供求助指令或道路交通信息的设施，其主要设备包括可变信息标志、可变限速标志和路侧广播等。