高速公路三大系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、高速公路三大系統(tǒng)簡(jiǎn)介高速公路機(jī)電工程一般包括交通監(jiān)控系統(tǒng)、 收費(fèi)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)， 三者是密 切相關(guān)的，在建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該是同步進(jìn)行，協(xié)調(diào)發(fā)展的，從而在高速公 路網(wǎng)建成后，達(dá)到統(tǒng)一運(yùn)行、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一組織收費(fèi)和管理交通的目的。根據(jù) 目前的發(fā)展趨勢(shì)，有些業(yè)主也會(huì)把供配電照明和管道等也列入機(jī)電工程實(shí)施。一、交通監(jiān)控系統(tǒng)交通監(jiān)控系統(tǒng)一般由監(jiān)控中心和外場(chǎng)設(shè)備兩部分組成。監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、 閉路電視監(jiān)視控制設(shè)備、 投影設(shè)備、 不間斷電源系 統(tǒng)等組成。監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)， 能接入視頻、 數(shù)據(jù)和緊急語(yǔ)音 信息，構(gòu)成一個(gè)多媒體的信息平臺(tái)，具備方便的擴(kuò)展性。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有每天 24 小時(shí)連

2、續(xù)工作的能力。監(jiān)控軟件工程是交通監(jiān)控系統(tǒng)的靈魂工程，它采集外 場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)到的信息， 進(jìn)行分析處理， 生成相應(yīng)的控制方案， 對(duì)外場(chǎng)的情報(bào)板等 設(shè)備發(fā)布消息， 告知司機(jī)高速公路交通狀況或誘導(dǎo)其行車(chē)路線(xiàn)。 本公司有多年編 制交通監(jiān)控軟件的經(jīng)驗(yàn)， 并根據(jù)公路管理部門(mén)的反饋意見(jiàn)， 我們?cè)谲浖木幹七^(guò) 程中綜合了各種意見(jiàn)， 盡可能多的考慮了可能發(fā)生的交通異常情況， 并事先制定 多種控制預(yù)案， 使高速公路的管理更加方便， 對(duì)交通狀態(tài)的控制更加完善， 為道 路使用者提供更為高效、安全、快捷、舒適的服務(wù)。監(jiān)控中心的閉路電視控制設(shè) 備由視頻切換矩陣和監(jiān)視器墻或投影設(shè)備等。 它們控制外場(chǎng)攝像機(jī)， 并接受攝像 機(jī)傳輸

3、回來(lái)的圖像， 利用彩色監(jiān)視器墻和投影設(shè)備實(shí)時(shí)觀(guān)察相關(guān)路段的交通流狀 態(tài)，監(jiān)視器也可切換到事件發(fā)生地點(diǎn)的畫(huà)面， 控制錄像機(jī)自動(dòng)錄像， 并自動(dòng)記錄 攝像機(jī)的編號(hào)、 事故發(fā)生時(shí)間等信息。 監(jiān)控分中心的值班人員可以根據(jù)圖像顯示 的信息做出相應(yīng)的控制決策。監(jiān)控的外場(chǎng)設(shè)備一般包括車(chē)輛檢測(cè)器、 氣象檢測(cè)器、 可變情報(bào)板、 可變限速 板和外場(chǎng)攝像機(jī)等。 車(chē)輛檢測(cè)器主要用來(lái)采集高速公路的交通流量信息和行駛車(chē) 輛的變化情況，可以檢測(cè)車(chē)流量、 車(chē)速、占有率的參數(shù)，從而判斷出交通的擁擠、 堵塞、暢通等狀況， 提供給監(jiān)控中心軟件作出各種控制方案。 氣象檢測(cè)器一般安 裝在立交、山區(qū)、湖泊區(qū)等氣候情況比較復(fù)雜之處，檢測(cè)當(dāng)?shù)?/p>

4、的能見(jiàn)度、雨雪量 等信息，根據(jù)這些信息對(duì)當(dāng)?shù)氐能?chē)輛行駛作出限制措施。 可變情報(bào)板和限速板是 控制方案或措施的發(fā)布設(shè)備， 也是高速公路的面子工程， 通過(guò)這些設(shè)備告知司機(jī) 交通信息和誘導(dǎo)行車(chē)路線(xiàn)。外場(chǎng)攝像機(jī)是交通監(jiān)控系統(tǒng)的“眼睛” ，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài) 觀(guān)察高速公路的道路狀況， 在其他設(shè)備檢測(cè)到相關(guān)信息時(shí)也可以通過(guò)攝像機(jī)進(jìn)行 確認(rèn)，以采取必要的控制措施。除了以上信息收集、信息處理顯示、交通控制、事件處理等功能外，交通監(jiān) 控系統(tǒng)還提供報(bào)表統(tǒng)計(jì)與打印、 查詢(xún)、自動(dòng)數(shù)據(jù)備份和系統(tǒng)恢復(fù)、 系統(tǒng)具有自診 斷、交通信息共享、 安全防護(hù)、 可省域聯(lián)網(wǎng)等功能， 還可加入其他如廣播、 電臺(tái)、 新聞媒體、等信息源或發(fā)布渠道，

5、從而形成一個(gè)功能完善的系統(tǒng)。二、收費(fèi)系統(tǒng)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路建設(shè)費(fèi)用回收的最重要的途徑， 也是業(yè)主最關(guān) 心的一個(gè)系統(tǒng)。 收費(fèi)系統(tǒng)一般采用 “收費(fèi)車(chē)道收費(fèi)站各運(yùn)營(yíng)公司收費(fèi)中心 收費(fèi)結(jié)算中心” 的四級(jí)收費(fèi)體制。 各級(jí)站點(diǎn)的核心都為計(jì)算機(jī)設(shè)備， 這些設(shè)備通 過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)。 收費(fèi)車(chē)道采集的原始收費(fèi)數(shù)據(jù)， 通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí) 送向收費(fèi)站，收費(fèi)站將采集的數(shù)據(jù)集中后發(fā)送給收費(fèi)結(jié)算中心和相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)公司 的收費(fèi)中心。在收費(fèi)結(jié)算中心， 對(duì)每次出口的收費(fèi)按照該車(chē)輛的車(chē)型和實(shí)際行駛 所通過(guò)的路段、 里程進(jìn)行分割計(jì)算， 得出各路段的應(yīng)收款， 然后存入收費(fèi)結(jié)算中 心的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將清分的結(jié)果送給相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)公

6、司的收費(fèi)中心。收費(fèi)系統(tǒng)一般采用封閉式聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)， 采用人工半自動(dòng)的收費(fèi)方式， 即“人 工判型，人工收費(fèi)，計(jì)算機(jī)管理，閉路電視監(jiān)視，檢測(cè)器校核”的半自動(dòng)方式。 采用非接觸式 IC 卡作為收費(fèi)介質(zhì)，即入口發(fā)行通行卡并寫(xiě)入入口信息，出口按 照車(chē)型和行駛里程收取通行費(fèi)或在儲(chǔ)值卡扣款。 另外，全自動(dòng)電子不停車(chē)收費(fèi)系 統(tǒng)(ETC)將會(huì)根據(jù)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r可實(shí)際需要逐漸普及起來(lái)，在新建的的高 速公路收費(fèi)系統(tǒng)中，建議預(yù)留 ETC車(chē)道的相關(guān)配置。1、收費(fèi)系統(tǒng)至少包括 (但不局限于此 )下列項(xiàng)目收費(fèi)車(chē)道設(shè)備：包括收費(fèi)員終端、車(chē)道控制器、票據(jù)打印機(jī)、非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器、雨棚信號(hào)燈、手動(dòng)欄桿、自動(dòng)欄桿、通行

7、信號(hào)燈、黃色閃光報(bào)警器、 霧燈、費(fèi)額顯示器、車(chē)輛檢測(cè)器及必須的附屬設(shè)備，根據(jù)入、出口車(chē)道類(lèi)型，安 裝相應(yīng)的設(shè)備。收費(fèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件：包括收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和收費(fèi)站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩級(jí)， 各級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要包括：服務(wù)器、工作站、以太網(wǎng)交換機(jī)、 IC 卡讀寫(xiě)器、激 光打印機(jī)等。收費(fèi)系統(tǒng)軟件：包括收費(fèi)車(chē)道、收費(fèi)站和收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件以及完成本系統(tǒng)功能的全部應(yīng)用軟件。收費(fèi)閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)： 包括外場(chǎng)設(shè)備、 收費(fèi)站監(jiān)視控制設(shè)備。 外場(chǎng)設(shè)備主 要由廣場(chǎng)攝像機(jī)、入出口車(chē)道攝像機(jī)、亭攝像機(jī)、視頻數(shù)據(jù)疊加器等 ; 收費(fèi)站監(jiān) 視設(shè)備設(shè)于各個(gè)收費(fèi)站控制室， 主要包括視頻控制矩陣、 硬盤(pán)錄象機(jī)

8、、 彩色監(jiān)視 器等。收費(fèi)站與收費(fèi)亭部有線(xiàn)對(duì)講系統(tǒng)。收費(fèi)站和各收費(fèi)亭的安全報(bào)警系統(tǒng)。收費(fèi)附屬設(shè)施，包括電源、配電箱、設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)、傳輸介質(zhì) （ 電力電纜、 信號(hào)電纜、光纜 ） 、設(shè)于收費(fèi)控制室的控制臺(tái)、活動(dòng)椅等。2、收費(fèi)系統(tǒng)的功能收費(fèi)車(chē)道按照統(tǒng)一的操作流程工作， 實(shí)時(shí)處理各種收費(fèi)數(shù)據(jù)， 除了對(duì)正常車(chē) 輛進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的收費(fèi)處理外， 同時(shí)對(duì)收費(fèi)過(guò)程中出現(xiàn)的各種特殊車(chē)輛和異常 情況按照統(tǒng)一的規(guī)定流程進(jìn)行處理，如軍車(chē)、公務(wù)車(chē)、緊急車(chē)、車(chē)隊(duì)、拖車(chē)、未 付車(chē)、違章闖關(guān)車(chē)、補(bǔ)交款車(chē)、無(wú)卡車(chē)、卡壞車(chē)、“ U'型車(chē)、超時(shí)車(chē)、出入口車(chē) 型不一致車(chē)等進(jìn)行處理。對(duì)收費(fèi)車(chē)道的出入車(chē)輛流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)各車(chē)道的收費(fèi)

9、交易數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、 統(tǒng)計(jì)并可靠存儲(chǔ)。向收費(fèi)結(jié)算中心上傳原始收費(fèi)數(shù)據(jù)記錄和每日的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 接收收費(fèi)結(jié)算中 心下傳的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，包括費(fèi)率、黑、同步時(shí)鐘等，并及時(shí)下傳給 收費(fèi)車(chē)道。通行卡的調(diào)配和管理票證的發(fā)放和管理?，F(xiàn)金管理和銀行繳款。 對(duì)收費(fèi)車(chē)道、收費(fèi)亭、收費(fèi)廣場(chǎng)的閉路電視監(jiān)視，對(duì)抓拍圖像的管理。 打印各類(lèi)收費(fèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，交通量統(tǒng)計(jì)報(bào)表和管理報(bào)表。數(shù)據(jù)、資料的存儲(chǔ)與備份和安全管理。數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)管理。三、通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)主要是為高速公路運(yùn)營(yíng)管理及監(jiān)控、 收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)施提供必要的話(huà)音 業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸通道，它是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、 高效運(yùn)營(yíng)及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化交通管

10、理必不可少的手段， 起著高速公路管理系統(tǒng)中樞神 經(jīng)的作用。根據(jù)目前的技術(shù)狀況，通信系統(tǒng)基本采用2種實(shí)現(xiàn)方法。一種為SDH光纖數(shù) 字傳輸系統(tǒng)；另一種為可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)合一的千兆以太網(wǎng)技術(shù)。SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)一般根據(jù)高速公路上收費(fèi)站點(diǎn)和服務(wù)區(qū)、 養(yǎng)護(hù)工區(qū)等 的設(shè)置設(shè)立通信站， 在監(jiān)控和收費(fèi)中心地點(diǎn)同時(shí)設(shè)立通信中心。 在通信中心布置 光纖線(xiàn)路終端設(shè)備(OLT)，在通信站布置光纖網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備 (ONU),按需采用 STM-1(155Mbit/s) 或 STM-4(622Mbit/s) 速率等級(jí)，用 4 芯光纖組成 2 芯通道保 護(hù)自愈環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。SDH可為高速公路機(jī)電工程或運(yùn)營(yíng)管理采用以下

11、接口，滿(mǎn)足高速公路的數(shù)據(jù)傳輸：1) 155Mbit/s 數(shù)字通路2) 2Mbit/s 數(shù)字通路3) 10M/100 M以太網(wǎng)絡(luò)4) CCTV視頻和控制信號(hào)傳輸通路5) 信道通路。這些信道通路包括(1) 音頻信道：SPC遠(yuǎn)端用戶(hù)信道、緊急系統(tǒng)的遠(yuǎn)端分支信道、實(shí)線(xiàn)信道(2) 數(shù)據(jù)信道：收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信道(2M或10/100M以太網(wǎng)接口)、監(jiān)控?cái)?shù) 據(jù)信道(RS232/2M)、收費(fèi)矩陣聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信道(RS232/485)、電源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信道、 CCTV反向控制信道(RS232/485)、ISDN 2B+D信道、SPC網(wǎng)管數(shù)據(jù)信道(DCN)等 等。千兆以太網(wǎng)技術(shù)采用新近的以太網(wǎng)技術(shù)，完成主干通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和數(shù)

12、據(jù)、 圖像、話(huà)音的接入設(shè)備的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、話(huà)音的綜合傳輸 (三網(wǎng)合一)。 同樣，它需在各個(gè)通信站設(shè)立節(jié)點(diǎn)交換機(jī)， 通過(guò) 4芯光纖形成自愈環(huán)網(wǎng)。 目前的 監(jiān)控設(shè)備和收費(fèi)系統(tǒng)一般都可以提供以太網(wǎng)接口， 可以就近接入通信站點(diǎn)的以太 網(wǎng)。同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)帶寬夠大， 可以把視頻模擬信號(hào)和語(yǔ)音等數(shù)字化后接入網(wǎng)絡(luò)傳 輸。這種方法減少了傳輸中的接口，可靠性提高，且和電信、公網(wǎng)有比較好的兼 容性，擴(kuò)展性較好，可能是以后高速公路發(fā)展的趨勢(shì)。全線(xiàn)采用光纜作為傳輸媒 體，對(duì)施工和調(diào)試也帶來(lái)很大簡(jiǎn)便。高速公路機(jī)電工程四大系統(tǒng)高速公路機(jī)電工程隸屬于交通工程（安全設(shè)施、管理設(shè)施和服務(wù)設(shè)施）的管 理設(shè)施。高速公路機(jī)電工程

13、四大系統(tǒng)主要包括通信系統(tǒng)、 監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)和 供配電及照明系統(tǒng)。在高速公路的建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，通信、監(jiān)控、收費(fèi)三大系 統(tǒng)是同步進(jìn)行，協(xié)調(diào)發(fā)展的。1、通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，通信系統(tǒng)一般分為 通信站、通信分中心、通信中心幾個(gè)層次。高速公路通信系統(tǒng)主要由光纖數(shù)字傳 輸系統(tǒng)、數(shù)字程控交換系統(tǒng)（含指令系統(tǒng)）、光電纜線(xiàn)路工程以及通信電源系統(tǒng) 等幾部分構(gòu)成。通過(guò)通信系統(tǒng)把監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)等系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求（語(yǔ)音、數(shù)據(jù) 和圖像信息）逐級(jí)（站、分中心、中心）進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)高速公路各管理部門(mén)之 間信息的暢通，保障高速公路安全、舒適、快捷、高效的運(yùn)營(yíng)。2、監(jiān)控系統(tǒng)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)

14、從管理層次一般分為外場(chǎng)設(shè)備、監(jiān)控站（或隧道管理站）、 監(jiān)控分中心以及監(jiān)控中心。外場(chǎng)設(shè)備按物理環(huán)境分為一般路段設(shè)備和隧道設(shè)施。 一般路段設(shè)備包括車(chē)輛檢測(cè)器（環(huán)形線(xiàn)圈檢測(cè)器、微波檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器等）、 氣象檢測(cè)器（風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器、溫濕度檢測(cè)器、能見(jiàn)度檢測(cè)器、路面溫度檢測(cè)器、 雨量檢測(cè)器等）、信息發(fā)布屏和遙控?cái)z像機(jī)等隧道設(shè)施一般分為環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)（CO僉測(cè)器、照度檢測(cè)器、能見(jiàn)度檢測(cè)器等）、交通控制子系統(tǒng)（信息發(fā)布設(shè)施、 視頻檢測(cè)設(shè)施、流量監(jiān)測(cè)設(shè)施等）、火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警子系統(tǒng)、隧道通風(fēng)控制子系統(tǒng)、 隧道照明控制子系統(tǒng)、有線(xiàn)廣播子系統(tǒng)以及本地控制子系統(tǒng)等。監(jiān)控站（或隧道管理站）、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)

15、根據(jù)建設(shè)規(guī)模和 要求的不同一般由監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、控制臺(tái)及輔 助設(shè)備等部分組成。別的角度理解：高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要由信息采集子系統(tǒng)、 監(jiān)控中心及信息 提供子系統(tǒng)三大部分組成。信息采集子系統(tǒng)包括：車(chē)輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器、緊 急和巡邏車(chē)。監(jiān)控中心是高速公路全線(xiàn)路監(jiān)控系統(tǒng)的最高層即控制中心，主要負(fù)責(zé)全線(xiàn)路圍交通情況的監(jiān)視和控制。信息提供子系統(tǒng)包括交通標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn)和信號(hào) 等，是交通監(jiān)控管理為汽車(chē)用戶(hù)服務(wù)的主要形式。國(guó)現(xiàn)階段的監(jiān)控主要是視頻監(jiān)控。 視頻監(jiān)控主要由以下子系統(tǒng)組成： 1. 視頻 攝像子系統(tǒng)，包括攝像機(jī)，攝相機(jī)鏡頭，攝像機(jī)支架，防護(hù)罩，云臺(tái)，攝像機(jī)立 柱 2. 圖像數(shù)字系統(tǒng)，包括視頻發(fā)射機(jī)，中繼器，接收器，線(xiàn)纜，視頻分配器 3. 輸出子系統(tǒng)，包括：監(jiān)視器，硬盤(pán)錄像機(jī)，延時(shí)錄像機(jī) 4. 控制子系統(tǒng)，包括云 景控制器或控制鍵盤(pán)，副控鍵盤(pán)，矩陣切換器，畫(huà)面分割器。3、收費(fèi)系統(tǒng)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)從管理層次一般分為收費(fèi)站、 收費(fèi)分中心和收費(fèi)中心。 高 速公路收費(fèi)站一般由收費(fèi)站監(jiān)控室計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、收費(fèi)車(chē)道計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) （IC 卡讀寫(xiě)設(shè)施、金額顯示設(shè)施、自動(dòng)欄桿機(jī)、計(jì)重設(shè)施、票據(jù)打印機(jī)等） 、視頻監(jiān)控系統(tǒng) （ 亭、車(chē)道、收費(fèi)廣場(chǎng)攝像機(jī) ） 、對(duì)講系統(tǒng)以及報(bào)警系統(tǒng)等部分組成。 收費(fèi)分中心、收費(fèi)中心根據(jù)功能和要求的不同，一般由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) / 服務(wù)器和若干 個(gè)工作站