关于高速公路监控系统及相关设备的研究

刘胜斌

(河北省高速公路石安管理处邢台管理所)



关于高速公路监控系统及相关设备的研究

刘胜斌

(河北省高速公路石安管理处邢台管理所)

随着高速公路的不断发展和推进，国家对于它的要求也处在不断提高的状态，尤其是在监控系统方面。监控系统不仅使得交通部门能够更为直观、更为方便的监测高速公路上的具体动态，同时还可以对高速公路上一些违反交通法规的驾驶员进行更加及时的定位捕捉。当然，对于高速公路上监控系统的相关设备进行研究也有很重要的作用和意义。

高速公路；监控系统；相关设备；传感

1 高速公路监控系统现状

高速公路监控系统在各个省市、各个地区之间，存在着较为悬殊的差距，不同地域之间的高速公路监控现状因地制宜。当下综合而言，高速公路的监控系统基本处在一个较为令人欣慰的状态之中，很多地区对高速公路监控系统建设付出了可观的投资，对高速公路的监控系统做出了有效直接的改造。越来越多的高速公路监控系统一改往日所具备的贫瘠功能，由单一性过渡到了数字化的、功能多样性的多方位、多层次系统。

2 高速公路监控系统研究

2.1 监控系统相关管理体制

监控系统需要综合考量某一高速公路整体的路网状况，根据具体的高速公路段，应当有对于监控系统管理体系的总体设计框架，分出相应的级别，类似省监、路段分中心、监控管理所等结构。类似如果在相关路段中包含了长长的隧道、隧道群等，就应当因地制宜设计相应的隧道管理站，将这一任务分配到就近的管理监控中心，并将任务分配到人，专职人员做好相应的值班、维护以及管理等相关工作；如果在某一较短高速公路段，因为其交通量相对小很多，而路线又属于较好类型，譬如雾区、大桥、障碍等特殊路段都不在该路段存在，就可以酌情不设或是少设监控管理所，直接由监控分中心对这一路段进行管理。

除去营运管理上的相关机制体制，相关部门对于监控的理解程度不深，不能真正深入的了解监控系统管理体制，同样会对高速公路众多功能得到完美实现起到一定的阻碍作用。简而言之，针对监控系统的管理体制，在重视通过监控进行片段采集和发现的功能之外，还应当对其控制作用提高重视程度。在监视的同时，还应当对高速公路监控系统的指挥调度问题、运营管理问题以及信息共享等多方面的问题作用提起重视。当然，针对上述种种管理体制的相关内容，不能仅仅停留在认识到其重要性的层面之上，更重要的是在意识到其重要性的基础上，切实的执行实施，致力于完善监控系统的管理体制。

2.2 监控系统设计原则和系统建设构架

在高速公路的建设过程中，监控系统的研究应涉及到系统的设计原则以及其相关建设构架，整体而言，应当从三个方面对这一内容进行分析。首先，于设计原则而言，首先应当做的是将监控系统的中心点确定下来，根据不同的级别层次，一级级的确立下来并实施建立；其次，路段分中心的具体设计应当按照一定的原则，类似“一条路一分中心”等，尽量因地制宜，所设计的内容要与当地的高速公路特色相结合；然后，关于对于新建路段中心的具体设计原则，应当尽可能的将路段分中心合并在一起，尽可能的将相邻较近但实际上并不在同一投资主体下的合并建立，统一成一个路段分中心；另外，如果在新建路段较长的地方，由于存在着隧道、雾区或者是较大特大的障碍特殊路段，原则上必须设计监控管理所，关于其具体选址，要综合考虑整个路网的建设分布等内容，尽可能的与相关养护机构，或者是服务区合并在一起，在长、大隧道或者隧道群处设立隧道监控站，并且安排专人进行值班作业。

在高速公路的建设中，监控系统的建设构建是非常重要的一个环节，在监控系统的全面改造中，总结而言，可以从三个方面进行考虑，分别是网络构架、图像传送方式和监控系统的功能。网络构架这一工程监控系统由三部分构成，一是集中控制室，二是高速公路收费站，三是高速公路监控分部。集中控制室起到的作用是对各个分部进行实时的监控，将监控分部传来的消息进行接收分析；高速公路收费站对来往车辆拍照检测，继而将拍照信息传送到集中控制室；监控分部在实时监控高速公路的运行状况同时，还将收费站处传来的信息做整合，最后一并反传至收费站和集中控制室。图像传送方式这一部分应当更加数据化，具有更为现代化的数字化综合功能，经由数字化解进而用图像将相关信息展示出来。监控系统的功能应从两方面进行考虑，一是系统的安全性，一是功能的扩展和多样化，关于系统安全性，应当加大对互联网防火墙设置的加强力度，设置更为全面可靠的身份验证系统，应用到互联网传输设备，确保信息安全，对监控系统进行全面综合的管理，抵御外来干扰破坏。

2.3 监控系统的维护

高速公路监控系统的维护应当满足一定的要求，这就直接对高速公路维护管理人员提出了更高要求，其素质应当符合高速公路监控系统维护的基本相关要求，类似知识面广、肯吃苦、勤奋学习等素质都应当具备。另外，为了达到高速公路监控系统的维护要求，其前端设施必须具备高适应性的特点，同时基于所要传送信息有比较长的影响距离，这就对设施的传递品质有较高的要求。因此，针对高速公路监控系统的维护，监管体系应当注重对于环境的设置，对于资料传递内容的设置，综合现代监控系统，不难发现光纤能够胜任最佳传递载体，做为使用最广泛的材料，同时以所处地区的网络条件为依据，将每一个监管位置集中之后传至总的掌控点。

高速公路监控系统的维护应当按照一定的标准要求来实施，要最高程度上保证制度化、科学化、预防化和专业化。达到制度化首先要创建一套完善严谨的维护管理体制，将各个级别的具体任务确定下来，并落实到人，一定时间内必须做监测、养护等工作；达到科学化需要每一名工作人员将工作态度摆正，表现出较高的责任心，并掌握并熟练运用先进的科技水平知识和作业技术，按照已定的相关制度标准进行操纵作业；达到预防化要有专业形式的养护管制为前提，在专业单位的辅助下充分发挥其作用和长处，从而能够更好的排除或者防备事故隐患；达到专业化需要在资源配置上下功夫，类似只需配备系统管理员等相关方面。

3 监控系统相关设备研究

与高速公路监控系统相关的设备多种多样，功能也是非常多元化。在高速公路上的监控系统相关设备综合功能而言，可以分成两个部分，一部分是传感，另一部分是处理。针对监控来说，最为主要的还是传感部分，传感即是将所监控到的物理量、数据等内容进行转化，使其成为电信号。与高速公路监控系统相关的设备通常包括环形线圈、红外、微波、电磁、超声等多种设备，仅针对其中个别设备做出简要研究。

环形线圈作为监控系统的相关设备，其在高速公路上对交通工具所测得的信号强度级别，主要由环形线圈对于车辆材料的可渗透性、车辆信息的传导性而决定，从处理方式看来，环形线圈可以分为两个类别，分别是通过型和存在型，从驱动方式看来，环形线圈也可以分为两个类别，分别是有源和无源；微波设备应用甚广，然而常见的超声、红外线或是相关的光学设备大都并不具备很强的穿透力，这就无法满足于能见度较低的天气环境，因而，在高速公路监控系统中若要应用到微波相关的设备就需要做出一定的功能筛选。由于雷达测速和雷达成像、测距等技术当下而言已然相当成熟，因此，在此基础上做出技术开发，研制出的微波检测器具有超强的穿透力，它通过向其监控区域发射出经过连续调制的较小频率、较小功率的微波信号，即可经过一系列扫描等工作，即可以接收到被测物反射回来的微波信号。

总而言之，传统的高速公路监控系统是不能完美的将高速公路具备的功能实现出来的，因而，在高速公路的建设过程中，要广泛的应用公路监控系统。一方面，监控系统可以将高速公路的安全水平提高一个级别，另一方面，还在很大程度上有效的改善了高速公路上监控系统的现状。因此，还应当提高对于高速公路监控系统以及相关设备的研究力度，以期能够构建一个具有高效力的高速公路监控系统。

[1] 冯钊.高速公路集中监控系统的设计与实现研究[J].信息通信,2013,(10):56-57.

[2] 康学伟.探讨高速公路监控系统技术[J].城市建设,2012,(24):23.

[3] 孙培元,陈启美.高速公路监控网络管理系统的研究与实现[J].公路交通科技,2013,(10):13-14.

2015-03-11

U492

C

1008-3383(2015)11-0170-01