第3節(jié) 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)理論及應(yīng)用

1、第三節(jié)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)理論及應(yīng)用機械工業(yè)出版社壹概述PART ONE好交通監(jiān)控是對高速公路交通的運行狀態(tài)及交通設(shè)施和交通環(huán)境監(jiān)測和對交通流行為的控制。高速公路是一種現(xiàn)代化高速交通設(shè)施，具有高速、高效、安全舒適的功能。為保障高速公路功能的實現(xiàn)，其監(jiān)控系統(tǒng)是不可缺少的重要組成部分。貳高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的組成PART TWO好1.交通控制子系統(tǒng)2.閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)3.信息采集子系統(tǒng)4.信息處理子系統(tǒng)5.信息發(fā)布子系統(tǒng)6.緊急電話子系統(tǒng)7.調(diào)度電話子系統(tǒng)1.交通控制子系統(tǒng)交通控制子系統(tǒng)主要是接收外場設(shè)備采集到的交通量、車速、占有率、車頭時距、道路狀況、能見度參數(shù)等信息和數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理，并以此為依據(jù)

2、制定相應(yīng)的控制方案，從而控制外場可變信息標(biāo)志設(shè)備顯示出限速、警告、交通擁擠等相關(guān)信息，進行道路速度控制和路徑誘導(dǎo)，調(diào)解交通流，并組織事故處理和救援。2.閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)用以直觀地、及時地觀測互通區(qū)域及重點路段交通運行情況和事故現(xiàn)場，對特殊事件進行確認(rèn)，為救災(zāi)搶險提供一手信息。閉路電視子系統(tǒng)主要是通過設(shè)在互通區(qū)域及重點路段的監(jiān)控攝像機，將路段實際情況實時反映到管理部門，使管理者對路段情況有一個直觀的了解，便于對全路段進行全面管理。3.信息采集子系統(tǒng)信息采集子系統(tǒng)的功能是通過車輛檢測器、氣象監(jiān)測器、環(huán)境監(jiān)測器和視頻監(jiān)控系統(tǒng)來獲取交通信息及沿線狀況信息的原始數(shù)據(jù)。車輛檢測器主要有

3、環(huán)形線圈檢測器、視頻檢測器、超聲波車輛檢測器、地磁式車輛檢測器、紅外式車輛檢測器和雷達式車輛檢測器等。4.信息處理子系統(tǒng)信息處理子系統(tǒng)則主要是指各級監(jiān)控中心，高速公路監(jiān)控信息的處理基本都是在各級監(jiān)控中心完成的。5.信息發(fā)布子系統(tǒng)信息發(fā)布子系統(tǒng)則包括可變信息標(biāo)志、匝道信號機、路旁無線廣播、電子引導(dǎo)系統(tǒng)和車載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)等。6.緊急電話子系統(tǒng)緊急電話子系統(tǒng)是駕駛?cè)思熬S護人員進行緊急呼救求援的主要手段，可進行事故、車輛故障等信息的收集。7.調(diào)度電話子系統(tǒng)調(diào)度電話子系統(tǒng)包括指令電話、業(yè)務(wù)電話等，主要用于交通管理養(yǎng)護及調(diào)度人員的指令傳達和事故處理、救援等業(yè)務(wù)聯(lián)系。叁監(jiān)控系統(tǒng)軟件PART THREE1.主

4、計算機2.交通控制計算機3.緊急電話子系統(tǒng)4.遠端站1.主計算機主計算機采取的操作系統(tǒng)為廣泛使用的UNIX多任務(wù)操作系統(tǒng)，應(yīng)用開放軟件采用了流行的高級C語言和Dbase數(shù)據(jù)庫語言，人機操作界面為Windows圖形界面，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議采用了TCP/IP協(xié)議。2.交通控制計算機交通控制子系統(tǒng)計算機采取的操作系統(tǒng)和使用的編程語言、通信協(xié)議同主計算機一樣。系統(tǒng)的輸入為從車輛檢測器來的交通參數(shù)、從氣象控制器來的氣象參數(shù)、事故與事件輸入、外場設(shè)備的工作狀態(tài)、收費站傳過來的交通信息等；系統(tǒng)輸出為根據(jù)需求將整個公路及各個出、入口信息進行顯示和打印。2.交通控制計算實現(xiàn)機(1)通信控制模塊與主計算機通信，并通過主

5、計算機與地圖板通信、與緊急電話中心通信、與CATV控制系統(tǒng)通信、與外場設(shè)備通信。(2)顯示模塊將所有設(shè)備的信息和運行狀況、報警與故障等在屏幕和地圖板上實時顯示出來。2.交通控制計算機(3)事件記錄模塊將對設(shè)備的任何操作、系統(tǒng)所發(fā)生的任何故障和變化、對事故的處理等進行記錄和存儲。(4)數(shù)據(jù)的存儲對所有系統(tǒng)和設(shè)備的信息可根據(jù)需要進行存儲。(5)與緊急電話系統(tǒng)的通信將緊急電話系統(tǒng)所有電話的運行狀況實時地收集和顯示、記錄。2.交通控制計算機(6)與閉路電視系統(tǒng)的連接可顯示、記錄所有攝像機的運行狀況，并可預(yù)先設(shè)置攝像機的位置、角度等。(7)報表的產(chǎn)生可打印各種交通狀況的報表、收費信息的報表、氣象信息的報

6、表、設(shè)備工作狀況的報表。3.緊急電話子系統(tǒng)(1)通信驅(qū)動模塊是用來控制計算機的RS-232接口與緊急電話前向或后向通信，起到通信協(xié)議媒介的作用。(2)事件記錄模塊對系統(tǒng)工作時發(fā)生的所有事件進行記錄，在需要時可在屏幕上顯示(在Windows狀態(tài))或者打印出來。3.緊急電話子系統(tǒng)(3)信息預(yù)處理模塊這是一個輔助功能模塊，根據(jù)從路邊緊急電話收到的信息，可用此功能模塊來修改緊急電話的狀態(tài)。(4)系統(tǒng)管理模塊這是主要操作單元，負(fù)責(zé)對緊急電話系統(tǒng)的所有操作控制進行管理。3.緊急電話子系統(tǒng)(5)單個緊急電話控制程序操作員可隨時對任何一個緊急電話進行全面控制。(6)系統(tǒng)操作人員數(shù)據(jù)庫管理模塊運用此模塊可增加、

7、刪除或修改管理緊急電話系統(tǒng)的操作人員小組成員，指定每個操作員的密碼和相應(yīng)的功能。3.緊急電話子系統(tǒng)(7)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)安裝的所有電話均在此程序注冊，可掌握每個緊急電話的設(shè)置與其他數(shù)據(jù)信息。(8)記錄處理模塊可對所有操作予以記錄，記錄文件中記錄的操作均按時間順序顯示。4.遠端站終遠端的軟件主要以匯編語言為主，匯編語言速度快、對硬件的控制功能強。軟件的功能可分為：(1)通信控制模塊負(fù)責(zé)與監(jiān)控中心和外場設(shè)備的通信功能。4.遠端站(2)數(shù)據(jù)管理模塊一方面對外場設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)加以整理、統(tǒng)計；另一方面將中心傳來的控制命令加以分析和執(zhí)行，以控制外場設(shè)備。(3)自檢模塊周期性地或按要求檢查自身與所控制設(shè)備的

8、狀態(tài)。肆監(jiān)控系統(tǒng)的運行與管理PART FOUR習(xí)一個先進的管理系統(tǒng)其設(shè)計再完善，建設(shè)質(zhì)量再好，但如果沒有專門的部門或人員來操作使用，那么其應(yīng)有的功能和效益是不可能實現(xiàn)的。以南京機場高速公路管理系統(tǒng)為例，為了加強對南京機場高速公路的交通運行管理，充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的功能，首先專門成立了監(jiān)控中心，具體負(fù)責(zé)南京機場高速公路的交通運行管理工作。伍國內(nèi)外交通監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用情況PART FIVE 20世紀(jì)60-70年代是世界經(jīng)濟發(fā)展的黃金時期，但伴隨經(jīng)濟高速發(fā)展出現(xiàn)了交通狀況的不斷惡化。尤其是進入21世紀(jì)以來，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，都毫無例外不同程度地受交通問題的困擾，交通擁擠、交通事故、環(huán)境污染已成為現(xiàn)代亟待解決的幾大問題，由此帶來了巨大的能源消耗，浪費大量寶貴時間。天城市道路監(jiān)控主要有兩部分，一是上的安防監(jiān)控，二是交通監(jiān)控。交通監(jiān)控通常由交通信息統(tǒng)計系統(tǒng)和電子警察，它是智能交通ITS技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種全新的形式。五、國內(nèi)外交通監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用情況圖7-9高速公路監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)示意圖