周華

摘要 近些年來，隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，相關(guān)部門對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的要求也逐漸提高，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是一個相對復(fù)雜的信息處理系統(tǒng)，能夠?qū)Ω咚俟返慕煌鬟M行全面的監(jiān)測和控制。本文主要對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的控制策略進行了探討。

關(guān)鍵詞：高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；控制策略

一、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的組成

高速監(jiān)控系統(tǒng)主要由交通信息采集、信息處理和信息發(fā)布三部分組成。信息采集系統(tǒng)用于實時交通信息的采集，主要包括交通流數(shù)據(jù)采集、氣象環(huán)境監(jiān)測、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、隧道環(huán)境檢測、緊急電話、火災(zāi)報警等設(shè)施和設(shè)備。信息處理系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，通過對采集的交通信息進行分析，形成控制方案、策略，進而對高速公路車輛運行狀況進行引導(dǎo)。信息處理系統(tǒng)通常由計算機系統(tǒng)、室內(nèi)顯示設(shè)備和操作控制臺等設(shè)備組成。信息發(fā)布系統(tǒng)主要包括可變信息標(biāo)志、可變限速標(biāo)志、可變車道控制標(biāo)志、交通信號燈和交通廣播等設(shè)施。

二、高速公路交通電子監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)及作用

1、監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)

高速公路交通狀況受車流時空分布、氣候、道路線型和地形等的影響，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)在于減少上述因素的影響，解決氣候異常、事故和車輛故障等造成的交通擁擠和阻塞。具體而言，高速公路監(jiān)控的主要目標(biāo)有五個方面：

（1）準(zhǔn)確地檢測道路交通流參數(shù)和氣象數(shù)據(jù)。

（2）有效地監(jiān)視道路交通和氣候變化，及時掌握道路運營狀況。

（3）及時發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患，減少交通事故，降低事故的嚴(yán)重性。

（4）減少偶發(fā)事件、交通事故及惡劣氣候?qū)Φ缆方煌ǖ挠绊憽?/p>

（5）當(dāng)交通量達到飽和時，利用交通流模型理論分析交通狀態(tài)，對交通流進行誘導(dǎo)和控制，以提高路網(wǎng)通行能力。

2、監(jiān)控系統(tǒng)的作用

車輛行駛高速、快捷、安全、舒適是高速公路交通的本質(zhì)特征。然而，偶發(fā)事件如交通事故、車輛拋錨、貨物散落和氣候變化卻不可避免，如果得不到及時處理，勢必引起交通堵塞甚至成為安全隱患。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能就在于實時檢測這些異常信息，并采取及時有效的控制措施。具體而言，其主要作用如下：

（1）準(zhǔn)確及時采集交通流、交通環(huán)境和主要交通設(shè)施的各種狀態(tài)信息。

（2）根據(jù)已掌握的信息，通過交通流模型分析，迅速做出有針對性的處理和優(yōu)化控制方案，并立即執(zhí)行。

（3）建立多種信息發(fā)布渠道，為用戶提供信息服務(wù)，通過駕駛員調(diào)整駕駛行為，使交通流動態(tài)平衡。

（4）進行專項監(jiān)控，如用視頻系統(tǒng)監(jiān)視某大橋的車流通過情況，探測和確認(rèn)交通事件及路面使用狀態(tài)檢測等。

（5）對交通事故作出快速響應(yīng)，迅速排除事故根源和提供救援服務(wù)。

（6）建立道路交通數(shù)據(jù)庫，用以支持道路運行狀況評價，為改善道路經(jīng)營和交通管理的決策提供數(shù)據(jù)分析。

三、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

1、路段通信模塊

路段通信模塊是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，一方面收集通過路段通信圖像對公路交通流進行分析，另外一方面發(fā)出分流和調(diào)度指令以保證高速公路的正常運行。路段通信模塊包含的子功能有，交通信息采集、信息發(fā)布等功能，內(nèi)置車輛檢測裝置、能見度檢測裝置、閉路電視、緊急電話、可變情報板、可變速標(biāo)志。

2、視頻監(jiān)控模塊

視頻監(jiān)控是高速路監(jiān)控系統(tǒng)又一核心部分。第一，24小時全程監(jiān)控高速公路車流、路況，向監(jiān)控中心傳輸實時影像，方便監(jiān)控中心進行全局管理。第二，在突發(fā)情況和交通事故責(zé)任認(rèn)定上發(fā)揮了重要作用。第三，配合車輛檢測裝置對高速路上汽車速度、性能進行監(jiān)控，達到危險預(yù)警的作用。視頻監(jiān)控模塊包含視頻攝像、圖像傳輸、輸出、控制子系統(tǒng)，內(nèi)置攝像機、全景式攝像頭、槍式攝像頭、防護罩、云臺、攝像機基座、電纜、光纜、視頻發(fā)射機、視頻切換矩陣等裝置。

3、隧道監(jiān)控模塊

通常的高速公路存在一些隧道、山洞等，隧道屬于半封閉空間，視野、燈光、道寬都受到了限制，因此，將隧道監(jiān)控單獨列出，強化其功能對保證高速路暢通和安全具有重要意義。隧道監(jiān)控模塊主要采集隧道內(nèi)車流量、占有率、光強、通風(fēng)火災(zāi)事故、交通事故等數(shù)據(jù)信息。隧道監(jiān)控模塊包含的內(nèi)容有交通信號燈、車道指示器、車輛檢測器、可變情報板、射流風(fēng)機、光強檢測儀、環(huán)境檢測儀。實施對隧道的宏觀管理和調(diào)度，為駕駛員提供一個安全、舒適、通暢的行車環(huán)境。

4、應(yīng)急通信模塊

為了防止交通事故、惡劣天氣、人為損壞、設(shè)備老化而出現(xiàn)的信號中斷、信號滯后和全局性信號中斷等情況。通常高速公路檢測系統(tǒng)需要繼續(xù)進行配置應(yīng)急通信模塊。應(yīng)急通信模塊包含緊急電話、應(yīng)急攝影傳輸機、應(yīng)急對講機等，用于處理復(fù)雜情況和道路交通救援等，在主體監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)正常后，對應(yīng)急通信模塊進行老舊設(shè)備損壞更換、保養(yǎng)工作，以應(yīng)對下一次可能突發(fā)的情況。

5、圖形處理模塊

圖形處理模塊是位于總監(jiān)測中心和分檢測中心，為了更加直觀的展示高速公路道路交通情況實施圖形而設(shè)定的，以中心大屏幕LED顯示屏或者采用高清投影儀為核心，以路段地圖板與隧道地圖板數(shù)據(jù)匯集而成，地圖板固定顯示內(nèi)容有，關(guān)鍵路段收費站實況、重要河流路段、跨江及跨河大橋、鐵路與高速路立體交叉圖像，動態(tài)現(xiàn)實的圖像有道路交通事故多發(fā)地段實時影像等。

四、監(jiān)控系統(tǒng)的控制手段

交通事故一般都是不可預(yù)知的，通常情況下給人們帶了很多的不便甚至?xí)葑兂蔀?zāi)難事件，最常見的就是撞車事件，直接導(dǎo)致交通的堵塞，很大程度上影響了人們的安全。

當(dāng)然也包括一些氣象條件和其它不可預(yù)見的因素，如大霧、雨、雪等引起的道路通行能力下降的情況。一旦高速公路上出現(xiàn)交通事件，就會導(dǎo)致區(qū)域性的交通能力下降。當(dāng)?shù)缆返耐ㄐ心芰Φ陀诨镜男枨髸r，就會發(fā)生偶發(fā)性的擁擠，這就很容易引發(fā)二次性事故。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時的處理交通事件的發(fā)生，能夠減少小事故發(fā)生的概率，同時也能夠保障高速公路良好的運作。

為了更好的控制高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，保障高速公路的通行能力，首先要對交通事件進行分類?？偟膩碇v可以將交通事件分為常發(fā)性事件和突發(fā)性事件。對于常發(fā)性事件的監(jiān)控可以通過相關(guān)的交通參數(shù)進行判斷，在時間的發(fā)生上也有一定的規(guī)律性。而偶發(fā)性事件一般無法預(yù)測，在通行能力大于交通流量時很難發(fā)現(xiàn)。由于突發(fā)事件很難預(yù)料，也就很容易造成二次事故的發(fā)生。針對這種情況需要制定有效的控制管理策略，其核心步驟可分為：事件的檢測、鑒別、反應(yīng)、清除、現(xiàn)場交通管理及向司機朋友們提供相關(guān)的信息。

監(jiān)測系統(tǒng)對高速公路的安全、通暢起到了一個有效的約束作用，它能夠全方面的記錄交通情況，提供相應(yīng)的處理信息，能夠及時快速的穩(wěn)定交通區(qū)域，以確保交通安全順利的進行。同時，監(jiān)控系統(tǒng)對于交通安全起到了一個引導(dǎo)的作用，通過合理的交通控制能夠有效的改善交通的運輸能力而且對不安全因素也起到了一個防范的作用。例如：天氣的不穩(wěn)定、交通事件的出現(xiàn)。系統(tǒng)都會及時的采取相應(yīng)的措施，運用科技化的手段盡可能避免出現(xiàn)損失，在有效的時間內(nèi)解決問題，是交通能夠及時的得到恢復(fù)。

結(jié)束語

總的來說，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)高速公路智能化管理的主要組成部分，是提高道路服務(wù)水平的主要手段，通過該系統(tǒng)能夠有效的解決高速公路上出現(xiàn)的各種突發(fā)事件。隨著道路建設(shè)形勢的變化，以及交通工程技術(shù)的發(fā)展，相信在不久的將來，一個完善、技術(shù)先進的現(xiàn)代化高速公路監(jiān)控系統(tǒng)將會出現(xiàn)在我們面前。

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