淺談高速公路電子監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

1、淺談高速公路電子監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展,高速公路運(yùn)輸需求日益增長(zhǎng),交通擁擠嚴(yán)重,平安事故頻頻發(fā)生。這一問(wèn)題己成為長(zhǎng)期困擾人們的難題。高速公路電子監(jiān)控系統(tǒng)作為智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的一部分,對(duì)該問(wèn)題的解決給出了可行的方案。關(guān)鍵詞:高速公路;電子監(jiān)控系統(tǒng);應(yīng)用abstrat:iththesialandenidevelpent,highays,thegringtransprtdeand,traffingestinseriusseurityinidentsurfrequently.ithasbeenalngplaguedthepepleprble.highayeletrninitringsys

2、teaspartfintelligenttransprtsystes,theslutinttheprblegivesafeasibleslutin.keyrds:freeay;eletrninitringsyste;appliatin1高速公路監(jiān)控系統(tǒng)概述高速公路交通工程機(jī)電系統(tǒng)由收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)三大系統(tǒng),以及照明通風(fēng)系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)組成。收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)道路的使用者按既定的費(fèi)率征收通行費(fèi),以回收道路建立投資。通信系統(tǒng)為收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)提供信息傳輸?shù)耐ǖ?。監(jiān)控系統(tǒng)作為三大系統(tǒng)的重要組成部分之一,對(duì)高速公路交通流狀態(tài)和交通環(huán)境進(jìn)展監(jiān)測(cè),并根據(jù)需要對(duì)交通流進(jìn)展誘導(dǎo)和控制,保證車輛運(yùn)行暢通、減少

3、交通事故、降低事故的危害性。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)施、站場(chǎng)監(jiān)控室和各級(jí)監(jiān)控中心組成,是實(shí)現(xiàn)高速公路運(yùn)行管理的重要手段。2高速公路交通電子監(jiān)控系統(tǒng)的目的及作用2.1監(jiān)控系統(tǒng)的目的高速公路交通狀況受車流時(shí)空分布、氣候、道道路形和地形等的影響,高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的目的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。詳細(xì)而言,高速公路監(jiān)控的主要目的有4個(gè)方面。(1)準(zhǔn)確地檢測(cè)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(shí)掌握道路運(yùn)營(yíng)狀況。(3)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理平安隱患,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?/p>

4、響。(5)當(dāng)交通量到達(dá)飽和時(shí),利用交通流模型理論分析交通狀態(tài),對(duì)交通流進(jìn)展誘導(dǎo)和控制,以進(jìn)步路網(wǎng)通行才能。2.2監(jiān)控系統(tǒng)的作用車輛行駛高速、快捷、平安、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防止,假設(shè)得不到及時(shí)處理,勢(shì)必引起交通堵塞甚至成為平安隱患。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能就在于實(shí)時(shí)檢測(cè)這些異常信息,并采取及時(shí)有效的控制措施。詳細(xì)而言,其主要作用如下:(1)準(zhǔn)確及時(shí)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(guò)交通流模型分析,迅速做出有針對(duì)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

5、戶提供信息效勞,通過(guò)駕駛員調(diào)整駕駛行為,使交通流動(dòng)態(tài)平衡。(4)進(jìn)展專項(xiàng)監(jiān)控,如用視頻系統(tǒng)監(jiān)視某大橋的車流通過(guò)情況,探測(cè)和確認(rèn)交通事件及路面使用狀態(tài)檢測(cè)等。(5)對(duì)交通事故作出快速響應(yīng),迅速排除事故根源和提供救援效勞。(6)建立道路交通數(shù)據(jù)庫(kù),用以支持道路運(yùn)行狀況評(píng)價(jià),為改善道路經(jīng)營(yíng)和交通管理的決策提供數(shù)據(jù)分析。3高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及功能根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求和設(shè)備特點(diǎn),監(jiān)控系統(tǒng)又分為交通信息采集子系統(tǒng)、交通狀態(tài)檢測(cè)子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。3.1交通信息采集子系統(tǒng)該系統(tǒng)的功能是獲取交通信息原始數(shù)據(jù),通過(guò)車輛檢測(cè)器、檢測(cè)線圈、通訊設(shè)備等形成的交通量采集子系統(tǒng)

6、,獲得各段道路的交通量數(shù)據(jù)。通過(guò)設(shè)在重要地段的攝像機(jī)和視頻傳輸設(shè)備獲取該地段的視頻實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);通過(guò)設(shè)在路邊的緊急 獲取緊急救援信號(hào);通過(guò)氣象信息采集系統(tǒng)采集高速公路各個(gè)地段的能見(jiàn)度、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨雪等氣象條件。在這些信息中,視頻數(shù)據(jù)可在計(jì)算機(jī)或電視墻上顯示,并根據(jù)需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)展抓拍記錄,其他交通流數(shù)據(jù)、氣象信息數(shù)據(jù)和緊急救援信號(hào)數(shù)據(jù)一般通過(guò)電子地圖板或大屏幕投影的方式顯示。3.2交通控制子系統(tǒng)根據(jù)各路段的交通狀態(tài)和氣象條件,選擇或配置交通控制方案。交通控制子系統(tǒng)包括:交通控制目的、交通控制參數(shù)?？刂茀?shù)以一定的控制形式作用于交通流。交通控制方式可分為匝道控制、主線控制和通道控制三

7、大類。在控制算法上,有基于穩(wěn)態(tài)交通模型和動(dòng)態(tài)交通模型的推導(dǎo)方法、基于模糊理論的算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的算法等,這些算法在理論和交流中不斷得到完善和開(kāi)展,為交通控制奠定了良好的理論基矗3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)將其他各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接為一個(gè)整體,使之真正成為一個(gè)功能強(qiáng)大的有機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括:計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理、監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用程序。4高速公路監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)分析4.1監(jiān)控的目的和功能高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、中心控制和信息發(fā)布等組成。在中心控制子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下,通過(guò)公路沿線的車輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器、能見(jiàn)度檢測(cè)

8、器、攝像機(jī)等信息采集設(shè)備,準(zhǔn)確計(jì)算道路交通數(shù)據(jù),有效監(jiān)測(cè)道路的交通、氣象狀況,及時(shí)掌握道路運(yùn)營(yíng)狀況,將交通量分布、氣象參數(shù)、車輛運(yùn)行情況等信息即時(shí)采集到監(jiān)控分中心,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理形成交通控制方案,再經(jīng)過(guò)可變信息標(biāo)志、可變限速標(biāo)志發(fā)布誘導(dǎo)信息,不僅有利于交通管理部門針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的擁堵情況進(jìn)展交通分配、誘導(dǎo)和控制,防止和疏導(dǎo)交通擁堵,同時(shí)也為出行者提供有意義的參考,協(xié)調(diào)道路使用者在適宜的時(shí)間選擇最正確途徑,最快的到達(dá)目的地,防止時(shí)間和金錢的浪費(fèi),使高速公路的交通流始終保持在最正確的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理交通事故并減少事故的發(fā)生率,進(jìn)步道路通行才能。4.2監(jiān)控過(guò)程交通監(jiān)控過(guò)程,輸出為車輛運(yùn)

9、行狀態(tài),輸入為控制指標(biāo),受控對(duì)象為交通流,道路、交通和氣象環(huán)境等各種影響交通流的因素作為系統(tǒng)的干擾輸入表征交通流狀態(tài)特征的信息歷經(jīng)采集、處理、決策和執(zhí)行各個(gè)環(huán)節(jié),遵循反響控制原理,按預(yù)定指標(biāo)完成控制任務(wù)。4.3監(jiān)控分中心監(jiān)控分中心是介于信息采集子系統(tǒng)和信息提供子系統(tǒng)之間的中間環(huán)節(jié),是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。它的主要職能是信息的承受、分析、判斷、預(yù)測(cè)、確認(rèn)、交通異常事件的處理決策、指令發(fā)布、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和控制等。監(jiān)控分中心通常由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、室內(nèi)顯示設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)控制臺(tái)組成。監(jiān)控分中心有集中式和分布式等多種形式,其功能隨監(jiān)控系統(tǒng)類型的不同有所差異,但根本功能是一致的,即信息的分析、處理、交通控制

10、和管理的輔助決策。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求,監(jiān)控分中心主要硬件設(shè)備應(yīng)包括綜合控制臺(tái)、顯示設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。4.4外場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)為了完成監(jiān)視和控制功能,監(jiān)控系統(tǒng)除了監(jiān)控分中心子系統(tǒng)外還包括假設(shè)干外場(chǎng)設(shè)備,它們分屬于交通信息采集子系統(tǒng)和交通信息提供子系統(tǒng)(即交通誘導(dǎo)子系統(tǒng))。信息采集子系統(tǒng)是高速公路上設(shè)置的用來(lái)采集信息的設(shè)備和裝備。采集的信息主要包括如下幾個(gè)方面:交通流信息;氣象信息;道路環(huán)境信息;異常事件信息等。高速公路信息采集的方式有人工的,也有自動(dòng)的。主要有以下幾種:車輛檢測(cè)裝置;能見(jiàn)度檢測(cè)裝置;閉路電視;緊急 。交通信息發(fā)布子系統(tǒng)即交通誘導(dǎo)子系統(tǒng),是在高速公路上設(shè)置的用來(lái)向道路使用者提供道路交通信息和誘導(dǎo)控制指令,以及向管理、救助部門和社會(huì)提供求助指令或道路交通信息的