高速公路收費系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案-智能交通設計

1、交通工程學交通設計方案設計名稱：高速公路收費系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案專業(yè)名稱：計交班級：2014240204姓名：王進娟學號：2指導老師：張長青目錄高速公路收費系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案3一、收費系統(tǒng)31、收費車道系統(tǒng)的組成：32、收費中心構(gòu)成43、收費中心功能44、收費監(jiān)控系統(tǒng)的組成44、收費監(jiān)控系統(tǒng)的功能5二、監(jiān)控系統(tǒng)5v61、收費站監(jiān)控系統(tǒng)62、收費站監(jiān)控系統(tǒng)的特點63、道路監(jiān)控74、站級視頻傳輸方案75、站級到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸方案86、監(jiān)控中心到省中心視頻傳輸方案8 高速公路收費系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案一、收費系統(tǒng)高速公路收費系統(tǒng)是涉及到計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、交通工程學、交通經(jīng)濟學,管理學

2、等多個學科的邊緣科學，計算機系統(tǒng)的軟件和硬件技術(shù)是高速公路收費系統(tǒng)的基礎部分，硬件部分包括收費系統(tǒng)設備、收費監(jiān)控、緊急報警和有線對講、交通監(jiān)控等設施。由于高速公路收費制式的不同，收費車道設備的差別。開放式收費按車型一次性收費，不需要通行券，車道設備配置重點放在識別車型和準確收費上，并且每個收費車道的設備配置完全一樣；封閉式收費需同時確認車型和行駛里程，因而要增加讀、寫通行券數(shù)據(jù)和控制信 息的能力，設備配置重點為識別車型、讀寫信息和準確收費。同時，在封閉式收費系統(tǒng)中，由于進出車道的流程不同，所配備的設備也不盡相同。1、收費車道系統(tǒng)的組成：由于高速公路收費制式的不同，收費車道設備的配置和功能有很大

3、的差別。人口車道負責對進入本站的車輛判別車型，將車輛信息和本站信息（包括車型、入口代碼、結(jié)束一個班次。車道代碼、日期時間、收費員工號等）寫入通行券中，然后放行車輛。出口車道主要是檢驗車輛攜帶的通行券，校核車型并根據(jù)它們計算、收取通行費，打印收費票據(jù)，放行車輛。車道計算機安裝在收費亭內(nèi)，由中心處理單元、擴展接口板、電源和機箱等組成。由于現(xiàn)場的工作環(huán)境較差，中心處理單元必須采用工業(yè)級計算機。車道計算機用配備CPU、內(nèi)存以及硬盤外，需要配備各種接口擴展板。車道計算機是收費車道的核心，其主要功能包括：1、收集車道信息，并上傳收費站服務器。Ø2、把各種控制信號發(fā)給車道控制器。Ø 3、

4、通過外接的收費員終端（鍵盤和顯示器），4、以人機對話方式完成收費全過程。 5、可保存一個時間段的信息，可降級使用，但不丟失數(shù)據(jù)。Ø 6、具有設備狀態(tài)自檢功能。車道計算機的主要技術(shù)指標包括工業(yè)級計算機的主頻、內(nèi)存、硬盤以及接口等。2、收費中心構(gòu)成構(gòu)成收費中心計算機系統(tǒng)一般采用雙絞線星型開放網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，選用10M/100M以太局域網(wǎng)技術(shù)。該系統(tǒng)主要由微型服務器（或小型機服務器）、交換機、客戶機（管理計算機、多媒體計算機）、路由器、打印機、數(shù)據(jù)備份設備和USP電源等組成。（網(wǎng)絡拓撲圖如下）3、收費中心功能接收和下傳聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)運行參數(shù)（費率表、黑灰名單、同步時鐘、系統(tǒng)設置參數(shù)等）；收集管轄區(qū)

5、內(nèi)每一收費站上傳的數(shù)據(jù)與資料；處理收集到的數(shù)據(jù)與資料，形成各種統(tǒng)計報表和屏幕顯示；上傳有關數(shù)據(jù)和資料給收費結(jié)算中心；票證的管理；聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中操作、維修人員權(quán)限的管理；數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)維護、網(wǎng)絡管理等；數(shù)據(jù)、資料的存儲與備份和安全保護；通行費的拆分（如果采用的話）。4、收費監(jiān)控系統(tǒng)的組成收費監(jiān)控系統(tǒng)也成為CCTV系統(tǒng)，即閉路監(jiān)控系統(tǒng)，一般由四個基本部分構(gòu)成，包括產(chǎn)生圖像的攝像機、圖像信號和控制信號的傳輸、系統(tǒng)的控制和圖像顯示設備。（收費站）4、收費監(jiān)控系統(tǒng)的功能收費亭監(jiān)視收費車道監(jiān)視收費廣場監(jiān)視財務室及金庫監(jiān)視監(jiān)控室監(jiān)視收費道路是整個地區(qū)公路運輸網(wǎng)絡的一個重要部分，隨著科學技術(shù)的進步和交通需求的增

6、加，越來越多的人們開始研究如何提高收費系統(tǒng)的運行效率、增加經(jīng)營管理效益、減少車輛通行延誤。未來的收費系統(tǒng)應具有收費和交通管理的功能。二、監(jiān)控系統(tǒng)高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分。收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發(fā)事件和特殊事件進行觀察和記錄，實施有效的監(jiān)督。道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，及時給予引導，保證高速公路的安全通暢。目前高速公路項目中對視頻信號的監(jiān)控和管理自下而上可分為以下幾層：

7、1. 收費站收費站各收費站需要對本地的視頻信號進行監(jiān)控。各收費站所轄的攝像機信號全部引入本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)，收費站對本地所有圖像進行監(jiān)控管理。v2. 監(jiān)控分中心一條高速公路通常設置1個路段監(jiān)控分中心，對某一路段進行監(jiān)控和管理。各收費站圖像根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇幾路上傳，路段監(jiān)控分中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。3. 監(jiān)控中心（有些省不設此級，三級結(jié)構(gòu)直 接傳輸?shù)绞”O(jiān)控中心）多條高速公路的統(tǒng)一管理通常根據(jù)地域劃分為若干個片區(qū)來進行。一個片區(qū)對某一區(qū)域內(nèi)相臨或相連的幾條高速公路進行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。這幾條高速公路的監(jiān)控分中心根據(jù)片區(qū)監(jiān)控中心的要求上傳圖像，片區(qū)監(jiān)控中心對各路段監(jiān)

8、控分中心上傳的圖像進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。（監(jiān)控分中心傳輸信號到中心系統(tǒng)4、省中心 各省高速公路管理局（高速集團等）需要對省內(nèi)所有的高速公路進行統(tǒng)一 監(jiān)控、管理和調(diào)度。各片區(qū)監(jiān)控中心將自己所轄區(qū)域內(nèi)的視頻信號選擇上傳到省中心，由省中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。v1、收費站監(jiān)控系統(tǒng)收費站監(jiān)控系統(tǒng)對公路收費站的重要部位和重點區(qū)域，如車道、收費亭、廣場等，進行 全天候24小時連續(xù)監(jiān)視。對攝像機進行合理的布點，過多既會增加工程投資，又會對日?；顒訋碡撁娴男睦碛绊?，過少則不能對公路收費站環(huán)境進行有效的見識，會出現(xiàn)死角。距離收費站前50-100米的廣場，放置一臺高速智能球型攝象機。主要目的是為了監(jiān)視車輛來往的情況。

9、在每條車道安裝一臺固定彩色攝像機，主要目的是為了監(jiān)視車輛有沒有進入收費站監(jiān) 測及收費，并能夠拍清車輛的車牌號。 在收費站的每個收費亭安裝一臺彩色半球攝像機，主要監(jiān)視整個收費窗口的情況。2、收費站監(jiān)控系統(tǒng)的特點v采用現(xiàn)今比較先進的壓縮格式，全實時顯示及錄像。具有良好的人機操作界面且功能齊全，完全能滿足用戶的需要，有一定的靈活性、擴展性。1.系統(tǒng)能自動地通過攝像機進行攝錄，進行無終止監(jiān)視。系統(tǒng)平時的工作方式為各攝像 機循環(huán)掃描全面監(jiān)控，監(jiān)控人員可以任意放大觀看任意攝像機的畫面。每天不同的時段、星期幾、每月的幾日到幾日，可以有不同的設置參數(shù)，即系統(tǒng)可以按時間劃分不同的工作模式。系統(tǒng)也可以實現(xiàn)無人值守

10、。2.通過調(diào)整攝像機，可以清楚地看到視場中的 情況，分辨出進出車輛。3.錄入的圖像數(shù)字化壓縮存貯在計算機硬盤里，壓縮比可用軟件進行調(diào)整。存貯的圖像文件自動循環(huán)刪除，硬盤中圖像文件保留的時間取決于：硬盤空間大小、圖像分辨率、圖像壓縮比、掃描切換時間等，系統(tǒng)可以不間斷循環(huán)工作。還可以根據(jù)用戶需要，加大硬盤以擴展存儲周期，或增加其他外存設備。v4. 系統(tǒng)可以隨時方便、即時地檢索、回放記錄存貯的圖像，如可按時間、地點(鏡頭)或圖像文件進行檢索和回放?；胤艌D像穩(wěn)定、清晰，可反復讀寫，不存在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中所存在的錄像帶的信號衰減和磨損問題。v5. 系統(tǒng)利用計算機強大的圖像處理功能，可對采集的圖像進行處理，

11、包括畫面修改、編輯、調(diào)節(jié)、放大、縮小以及打印等等；也可以將圖像保存為通用數(shù)據(jù)文件格式，用其他專業(yè)圖像處理軟件進行處理。v6. 全數(shù)字智能監(jiān)控系統(tǒng)有安全密碼，沒有權(quán)限的人員將不能對監(jiān)控系統(tǒng)進行查詢、設置系統(tǒng)、刪除文件等操作。系統(tǒng)一旦遇到意外斷電時，可以自動恢復工作。3、道路監(jiān)控目的是通過視頻畫面監(jiān)視公路上車輛運行狀況，檢查任何違章、事故的發(fā)生，協(xié)助公路交通警察快速、直觀對公路現(xiàn)場交通進行分析指揮和調(diào)度，以保證公路車輛正常有序的交通秩序。道路監(jiān)控的攝象機通常為高檔、全天候攝象機。具備較低的故障率和持續(xù)穩(wěn)定的運行狀態(tài)。道路監(jiān)控因范圍大，在視頻傳輸上通常采用光纖和波兩種途徑。無論是光纖還是微波，終端的

12、信號依然為模擬信號，所以視頻矩陣是大型道路監(jiān)控中不可缺少的設備。利用矩陣的控制鍵盤可以方便的操作攝象機的旋轉(zhuǎn)和變焦控制。是最理想的控制設備之一。系統(tǒng)還必須使用數(shù)字硬盤錄像機，對監(jiān)視畫面進行長時間的記錄保存。（沿路設施）4、站級視頻傳輸方案站級監(jiān)控系統(tǒng)：收費站或隧道監(jiān)控室主要是完成對本地收費亭、收費車道、收費廣場、或隧道的視頻信號的采集、管理。由于其傳輸距離較近，一般采用同軸電纜、數(shù)字光端機，完成從收費亭、收費車道、收費廣場（隧道）到收費站（隧道監(jiān)控室）的視頻信號傳輸。數(shù)字光端機可以將收費站、廣場、收費亭的視頻、音頻、數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)信號任意組合，在一根光纖上同時雙向傳輸?shù)绞召M站。可支持多模或單模光纖傳輸。5、站級到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸方案一條高速公路通常設置1個路段監(jiān)控分中心對某一路段進行監(jiān)控和管理，各收費站（隧 道監(jiān)控室）圖像根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇幾路上傳，路段中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。站級到路段監(jiān)控中心的音視頻及控制信號傳輸一般可采用VOX全數(shù)字音視頻傳輸平臺，VNX數(shù)字節(jié)點式光端機，多E1數(shù)字視頻編解碼器。（E1系統(tǒng)將收費站信號傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心圖）監(jiān)控分中心到監(jiān)控中心視頻傳輸方案從路段監(jiān)控分中心到監(jiān)控中心視頻傳輸模式與從收費站（隧道監(jiān)控室）到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸模式基本相同，音視頻及控制信號傳輸可采用VOX全數(shù)字音