李 鑫

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

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高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與特點(diǎn)研究

李 鑫

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

對(duì)于我國高速公路工程來說，機(jī)電設(shè)備中的監(jiān)控系統(tǒng)是其工程項(xiàng)目中非常重要的一部分，同時(shí)也是一種管理高速公路交通情況的管理手段。在高速公路機(jī)電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，特別是對(duì)高速公路的全程動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)高速公路的駕監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。對(duì)高速公路機(jī)電工程中的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究，有利于高速公路工程建設(shè)的健康發(fā)展。

高速公路；機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)問題分析

1.1 監(jiān)控設(shè)備利用的不夠充分

在我國，高速公路監(jiān)控設(shè)備利用的不夠充分，對(duì)其的優(yōu)勢(shì)和作用沒有完全發(fā)揮出來，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的也不夠全面和實(shí)用。

1.2 高速公路的主管部門不夠明確

目前，我國高速公路工程建設(shè)的投資越來越向著多元化方向發(fā)展，但是，高速公路的主管部門仍舊是交通部門。這種管理模式與其他項(xiàng)目有所不同，隨著投資多元化的不斷發(fā)展，使得公路管理工作日益復(fù)雜。

2 高速公路設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)層次

當(dāng)前我國高速公路運(yùn)用的監(jiān)控系統(tǒng)一般為“省級(jí)監(jiān)控中心以及分中心”的三級(jí)監(jiān)控管理。其路段中心以及分中心主要由基層監(jiān)控單位進(jìn)行負(fù)責(zé)，對(duì)高速公路的橋梁、隧道進(jìn)行運(yùn)營上的管理。基層的監(jiān)控單元主要有高速公路隧道管理站、高速公路橋梁管理站以及監(jiān)控場外設(shè)施等。其中隧道管理站屬于無人值守式管理、橋梁管理站屬于有人值守管理方式。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

作為省監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)全省內(nèi)包括自治區(qū)、直轄市的高速公路的各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的綜合性監(jiān)控以及管理。主要是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、信息發(fā)送系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成。這些系統(tǒng)之間相互相結(jié)合、相互配合，最終完成高速公路監(jiān)控工作。

路段監(jiān)控中心以及分中心要根據(jù)路所監(jiān)控路段的實(shí)際情況、投資主體、運(yùn)營管理過程中所才用的模式，集合此路段的交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際特點(diǎn)以及程度進(jìn)行設(shè)置。其中主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、發(fā)布系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等共同構(gòu)成，各個(gè)子系統(tǒng)相對(duì)于省監(jiān)控中心的系統(tǒng)有所縮小。

基層監(jiān)控單元的主要模式為隧道管理站模式和橋梁管理模式。主要可以劃分為無人值守方式和有人值守方式。對(duì)隧道管理模式來說，其設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)隧道的長短、隧道經(jīng)過車輛的數(shù)量、隧道分部特點(diǎn)、隧道群所在位置、管理站建設(shè)以及成本等，在設(shè)計(jì)的時(shí)候還應(yīng)對(duì)管理人員的生活因素充分考慮，最后再做出決定。與此同時(shí)可對(duì)跨越大江大河以及海灣的大橋設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)管理站，進(jìn)行監(jiān)控管理。

2.3 外場設(shè)備布設(shè)

我國高速公路的場外監(jiān)控系統(tǒng)可以分為三個(gè)級(jí)別：A1、A2、A3。這其中的A1級(jí)應(yīng)該對(duì)信息采集、交通監(jiān)控、交通中出現(xiàn)異常情況的判斷以及信息的發(fā)布等，加上主線的控制和匝道放入控制設(shè)施。A2、A3這類的設(shè)施是在A1設(shè)施的基礎(chǔ)上對(duì)高速公路的個(gè)別重點(diǎn)區(qū)域的全程進(jìn)行完整的信息采集、監(jiān)控、異常判斷、信息處理和發(fā)布等設(shè)施以及主線控制設(shè)施。根據(jù)《高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)管路模式》以及《公路隧道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)隧道中的監(jiān)控等級(jí)進(jìn)行設(shè)置和有關(guān)設(shè)施的配置。

3 高速公路機(jī)電監(jiān)控的應(yīng)用研究

3.1 高速公路收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)前，我國所多數(shù)的高速公路都是通過貸款進(jìn)行資本的籌集。因此，在高速公路收費(fèi)站設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)是為防止工作人員徇私舞弊現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣對(duì)于國家財(cái)產(chǎn)起到保護(hù)作用。并且，在日常運(yùn)營管理過程中，方便管理人員對(duì)日常工作的管理，除了對(duì)收費(fèi)站內(nèi)的收費(fèi)情況進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)車輛在進(jìn)入收費(fèi)站之前以及駛離收費(fèi)站之后的情況進(jìn)行監(jiān)控，可以查出違規(guī)車輛。

3.2 高速公路路面監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

路面監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)高速公路的主干線進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)過往車輛的行駛狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。其工作原理主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，經(jīng)攝像機(jī)、路邊埋設(shè)的各種傳感器等相關(guān)設(shè)備連接起來。對(duì)實(shí)時(shí)的交通情況數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，經(jīng)這一路段的車流量等情況向公路管理部門及時(shí)傳輸。管理部門得到這些信息之后再通過信息情報(bào)板等方法將這些信息及時(shí)傳給車輛駕駛員。因?yàn)槁访姹O(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是直觀性以及準(zhǔn)確性較好，可以幫助交通管理人員將交通擁擠的路段進(jìn)行疏導(dǎo)，以保證路面的暢通和車輛的安全。

3.3 高速公路中隧道和特大橋梁中的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

隨著我國高速公隧道以及特愛橋梁的密度增加，再加上山區(qū)高速公路橋梁以及隧道的危險(xiǎn)性高、駕駛員缺乏安全意識(shí)等因素的存在使得這些路段設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)非常有必要。這些路段所設(shè)置的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備以下幾個(gè)方面的條件。對(duì)道路動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行采集、為相關(guān)人員和部門提供相應(yīng)的服務(wù)信息、對(duì)采集的信息進(jìn)行處理等。其中信息采集系統(tǒng)主要由交通流信息、道路環(huán)境信息、天氣信息和公路異常信息等組成。監(jiān)控信息主要處理之前所采集的信息，處理之后為公路使用者提供相關(guān)的數(shù)據(jù)、或發(fā)出通告、建議、指令等。與此同時(shí)，向先關(guān)管理部門以及救助部門發(fā)出申請(qǐng)。監(jiān)控中心主要是在信息采集系統(tǒng)和信息提供子系統(tǒng)中的中間環(huán)節(jié)，同時(shí)也是監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，在監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)營過程中的所有功能之間的協(xié)調(diào)都由它負(fù)責(zé)指揮。

4 高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計(jì)

就目前我國高速公路的狀況來看，國家內(nèi)使用的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要是由外場設(shè)備和工廠攝像機(jī)內(nèi)的圖像采集設(shè)備子系統(tǒng)、氣象監(jiān)測系統(tǒng)、可變情報(bào)標(biāo)志牌、車輛檢測器子系統(tǒng)、可以調(diào)整的限速標(biāo)志、地圖板子系統(tǒng)和大屏投影設(shè)備以及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備構(gòu)成。正常情況下，高速公路中的監(jiān)控系統(tǒng)可以被劃分為三個(gè)等級(jí)，這些等級(jí)分別為(1)收費(fèi)站管理所。在告訴公路工程中一般會(huì)存在非常多的收費(fèi)站，收費(fèi)站的主要作用是將收費(fèi)亭和相關(guān)的道路攝像機(jī)所采集的圖像和數(shù)據(jù)收集起來，并通過一定的手段將這些數(shù)據(jù)信息上傳到收費(fèi)管理所。(2)高速公路路段方面的監(jiān)控系統(tǒng)。這項(xiàng)系統(tǒng)的監(jiān)控中心對(duì)高速公路上收費(fèi)站采集的圖像。數(shù)據(jù)等內(nèi)容進(jìn)行上傳，使其到達(dá)高速公路的路段監(jiān)控中心。(3)省級(jí)監(jiān)控中心。作為省級(jí)高速公路管理局，要負(fù)責(zé)管理省內(nèi)所有高速公路。各個(gè)下級(jí)高速公路將選擇的視屏信號(hào)上傳到所屬省級(jí)的監(jiān)控中心去，次省級(jí)監(jiān)控中心將接收的信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。

一般高速公公路監(jiān)控系統(tǒng)可以分為場內(nèi)設(shè)備以及場外設(shè)備。場外子系統(tǒng)一般設(shè)置在沿線上，包括氣象監(jiān)測器、車輛檢測器、場外攝像機(jī)、可變情報(bào)板以及可變限速標(biāo)識(shí)牌等有關(guān)設(shè)備組成。其主要功能就是進(jìn)行高速公路實(shí)時(shí)情況的監(jiān)控。主要目的是為了使對(duì)高速公路的實(shí)際交通情況有所感知、增強(qiáng)對(duì)其的控制能力以及對(duì)突發(fā)狀況及時(shí)處理等。內(nèi)場子系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括內(nèi)地圖版設(shè)備、計(jì)算系統(tǒng)、大屏投影設(shè)備以及閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)等模塊所構(gòu)成。這些場內(nèi)監(jiān)控設(shè)備技能對(duì)公路信息直觀展現(xiàn)，核能通過計(jì)算機(jī)的控制對(duì)所采集的信息通過相關(guān)設(shè)計(jì)，進(jìn)行計(jì)算、分析并做出相應(yīng)的處理。與此同時(shí)，還將相關(guān)信息向外發(fā)布，對(duì)交通起到引導(dǎo)作用，使得車輛在高速公路上能夠安全順利的行使。

5 結(jié)束語

隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國高速公路工程的發(fā)展速度飛快，由于高速公路與其他交通道路不同，他有著車輛行駛速度快，車流量大的特點(diǎn)。同時(shí)高速公路的建設(shè)還會(huì)遇到非常多的隧道和大型橋梁。因此在高速公路上設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于車輛的安全和運(yùn)輸?shù)臅惩ň哂兄匾饬x。高速公路的機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)所需安裝監(jiān)控的實(shí)際情況來設(shè)計(jì)。

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2015-02-11

U492

C

1008-3383(2015)12-0163-01