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(jī)械工業(yè)出版社壹概述PART ONE好交通監(jiān)控是對(duì)高速公路交通的運(yùn)行狀態(tài)及交通設(shè)施和交通環(huán)境監(jiān)測(cè)和對(duì)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(shí)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(huà)子系統(tǒng)7.調(diào)度電話(huà)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(chǎng)設(shè)備采集到的交通量、車(chē)速、占有率、車(chē)頭時(shí)距、道路狀況、能見(jiàn)度參數(shù)等信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)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(chǎng)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(jìn)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(guān)地、及時(shí)地觀(guān)測(cè)互通區(qū)域及重點(diǎn)路段交通運(yùn)行情況和事故現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)特殊事件進(jìn)行確認(rèn)，為救災(zāi)搶險(xiǎn)提供一手信息。閉路電視子系統(tǒng)主要是通過(guò)設(shè)在互通區(qū)域及重點(diǎn)路段的監(jiān)控?cái)z像機(jī)，將路段實(shí)際情況實(shí)時(shí)反映到管理部門(mén)，使管理者對(duì)路段情況有一個(gè)直觀(guān)的了解，便于對(duì)全路段進(jìn)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(guò)車(chē)輛檢測(cè)器、氣象監(jiān)測(cè)器、環(huán)境監(jiān)測(cè)器和視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)獲取交通信息及沿線(xiàn)狀況信息的原始數(shù)據(jù)。車(chē)輛檢測(cè)器主要有

3、環(huán)形線(xiàn)圈檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器、超聲波車(chē)輛檢測(cè)器、地磁式車(chē)輛檢測(cè)器、紅外式車(chē)輛檢測(cè)器和雷達(dá)式車(chē)輛檢測(cè)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(jí)監(jiān)控中心，高速公路監(jiān)控信息的處理基本都是在各級(jí)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(hào)機(jī)、路旁無(wú)線(xiàn)廣播、電子引導(dǎo)系統(tǒng)和車(chē)載誘導(dǎo)信息系統(tǒng)等。6.緊急電話(huà)子系統(tǒng)緊急電話(huà)子系統(tǒng)是駕駛?cè)思熬S護(hù)人員進(jìn)行緊急呼救求援的主要手段，可進(jìn)行事故、車(chē)輛故障等信息的收集。7.調(diào)度電話(huà)子系統(tǒng)調(diào)度電話(huà)子系統(tǒng)包括指令電話(huà)、業(yè)務(wù)電話(huà)等，主要用于交通管理養(yǎng)護(hù)及調(diào)度人員的指令傳達(dá)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(jì)算機(jī)2.交通控制計(jì)算機(jī)3.緊急電話(huà)子系統(tǒng)4.遠(yuǎn)端站1.主計(jì)算機(jī)主計(jì)算機(jī)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(kāi)放軟件采用了流行的高級(jí)C語(yǔ)言和Dbase數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，人機(jī)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(jì)算機(jī)交通控制子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)采取的操作系統(tǒng)和使用的編程語(yǔ)言、通信協(xié)議同主計(jì)算機(jī)一樣。系統(tǒng)的輸入為從車(chē)輛檢測(cè)器來(lái)的交通參數(shù)、從氣象控制器來(lái)的氣象參數(shù)、事故與事件輸入、外場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)、收費(fèi)站傳過(guò)來(lái)的交通信息等；系統(tǒng)輸出為根據(jù)需求將整個(gè)公路及各個(gè)出、入口信息進(jìn)行顯示和打印。2.交通控制計(jì)算實(shí)現(xiàn)機(jī)(1)通信控制模塊與主計(jì)算機(jī)通信，并通過(guò)主

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

6、表、設(shè)備工作狀況的報(bào)表。3.緊急電話(huà)子系統(tǒng)(1)通信驅(qū)動(dòng)模塊是用來(lái)控制計(jì)算機(jī)的RS-232接口與緊急電話(huà)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(duì)系統(tǒng)工作時(shí)發(fā)生的所有事件進(jìn)行記錄，在需要時(shí)可在屏幕上顯示(在Windows狀態(tài))或者打印出來(lái)。3.緊急電話(huà)子系統(tǒng)(3)信息預(yù)處理模塊這是一個(gè)輔助功能模塊，根據(jù)從路邊緊急電話(huà)收到的信息，可用此功能模塊來(lái)修改緊急電話(huà)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(duì)緊急電話(huà)系統(tǒng)的所有操作控制進(jìn)行管理。3.緊急電話(huà)子系統(tǒng)(5)單個(gè)緊急電話(huà)控制程序操作員可隨時(shí)對(duì)任何一個(gè)緊急電話(huà)進(jìn)行全面控制。(6)系統(tǒng)操作人員數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊運(yùn)用此模塊可增加、

7、刪除或修改管理緊急電話(huà)系統(tǒng)的操作人員小組成員，指定每個(gè)操作員的密碼和相應(yīng)的功能。3.緊急電話(huà)子系統(tǒng)(7)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)內(nèi)安裝的所有電話(huà)均在此程序注冊(cè)，可掌握每個(gè)緊急電話(huà)的設(shè)置與其他數(shù)據(jù)信息。(8)記錄處理模塊可對(duì)所有操作予以記錄，記錄文件中記錄的操作均按時(shí)間順序顯示。4.遠(yuǎn)端站終遠(yuǎn)端的軟件主要以匯編語(yǔ)言為主，匯編語(yǔ)言速度快、對(duì)硬件的控制功能強(qiáng)。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(chǎng)設(shè)備的通信功能。4.遠(yuǎn)端站(2)數(shù)據(jù)管理模塊一方面對(duì)外場(chǎng)設(shè)備傳來(lái)的數(shù)據(jù)加以整理、統(tǒng)計(jì)；另一方面將中心傳來(lái)的控制命令加以分析和執(zhí)行，以控制外場(chǎng)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(yùn)行與管理PART FOUR習(xí)一個(gè)先進(jìn)的管理系統(tǒng)其設(shè)計(jì)再完善，建設(shè)質(zhì)量再好，但如果沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的部門(mén)或人員來(lái)操作使用，那么其應(yīng)有的功能和效益是不可能實(shí)現(xiàn)的。以南京機(jī)場(chǎng)高速公路管理系統(tǒng)為例，為了加強(qiáng)對(duì)南京機(jī)場(chǎng)高速公路的交通運(yùn)行管理，充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的功能，首先專(zhuān)門(mén)成立了監(jiān)控中心，具體負(fù)責(zé)南京機(jī)場(chǎng)高速公路的交通運(yùn)行管理工作。伍國(guó)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(jì)發(fā)展的黃金時(shí)期，但伴隨經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展出現(xiàn)了交通狀況的不斷惡化。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，都毫無(wú)例外不同程度地受交通問(wèn)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(wèn)題，由此帶來(lái)了巨大的能源消耗，浪費(fèi)大量寶貴時(shí)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(jì)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(guó)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