小议如何建设高速公路全面电子监控系统

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摘要:建设全面的电子监控系统已成为刻不容缓的任务，作为智能交通运输系统的组成部分，电子监控系统一定要受到重视，本文就此谈谈建设全面电子监控系统可行的方案。

关键词: 高速公路电子监控 交通控制

中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：

1谈高速公路监控系统

高速公路交通工程机电系统由收费系统、监控系统、通信系统三大系统,以及照明通风系统和供配电系统组成。收费系统对道路的使用者按既定的费率征收通行费,以回收道路建设投资。通信系统为收费和监控系统提供信息传输的通道。监控系统作为三大系统的重要组成部分之一,对高速公路交通流状态和交通环境进行监测,并根据需要对交通流进行诱导和控制,保证车辆运行畅通、减少交通事故、降低事故的危害性。高速公路监控系统由外场监控设施、站场监控室和各级监控中心组成,是实现高速公路运行管理的重要手段。

2高速公路交通电子监控系统的目标及作用

2.1监控系统的目标

高速公路交通状况受车流分布、气候、道路线形和地形等的影响,高速公路监控系统的目标在于减少上述因素的影响,解决气候异常、事故和车辆故障等造成的交通拥挤和阻塞。具体而言,高速公路监控的主要目标有4个方面。

(1)准确地检测道路交通流参数和气象数据。

(2)有效地监视道路交通和气候变化,及时掌握道路运营状况。

(3)及时发现和处理安全隐患,减少交通事故,降低事故的严重性。

(4)减少偶发事件、交通事故及恶劣气候对道路交通的影响。

2.2监控系统的作用

车辆行驶高速、快捷、安全、舒适是高速公路交通的本质特征。然而,偶发事件如:交通事故、车辆抛锚、货物散落和气候变化却不可避免,如果得不到及时处理,势必引起交通堵塞甚至成为安全隐患。高速公路监控系统的主要功能就在于实时检测这些异常信息,并采取及时有效的控制措施。具体而言,其主要作用如下:

(1)准确及时采集交通流、交通环境和主要交通设施的各种状态信息。

(2)根据已掌握的信息,通过交通流模型分析,迅速做出有针对性的处理和优化控制方案,并立即执行。

(3)建立多种信息渠道,为用户提供信息服务,通过驾驶员调整驾驶行为,使交通流动态平衡。

(4)进行专项监控,如用视频系统监视某大桥的车流通过情况,探测和确认交通事件及路面使用状态检测等。

3高速公路监控系统的构成及功能

根据监控系统的功能要求和设备特点,监控系统又分为交通信息采集子系统、交通状态检测子系统、交通控制子系统、交通诱导子系统和计算机网络子系统。

3.1交通信息采集子系统

该系统的功能是获取交通信息原始数据,通过车辆检测器、检测线圈、通讯设备等形成的交通量采集子系统,获得各段道路的交通量数据。通过设在重要地段的摄像机和视频传输设备获取该地段的视频实时数据;通过设在路边的紧急电话获取紧急救援信号;通过气象信息采集系统采集高速公路各个地段的能见度、温度、湿度、风向、风速、雨雪等气象条件。

3.2交通控制子系统

根据各路段的交通状态和气象条件,选择或配置交通控制方案。交通控制子系统包括:交通控制目标、交通控制参数。控制参数以一定的控制形式作用于交通流。交通控制方式可分为匝道控制、主线控制和通道控制三大类。在控制算法上,有基于稳态交通模型和动态交通模型的推导方法、基于模糊理论的算法、基于神经网络原理的算法等,这些算法在实践和交流中不断得到完善和发展,为交通控制奠定了良好的理论基础。

3.3计算机网络子系统

计算机网络子系统将其他各个子系统通过计算机网络连接为一个整体,使之真正成为一个功能强大的有机系统。计算机网络系统包括:计算机设备、网络连接设备、计算机操作系统、数据库系统、计算机网络管理、监控系统应用程序。

4 高速公路监控系统技术分析

4.1监控的目的和功能

在中心控制子系统的统一管理下,通过公路沿线的车辆检测器、气象检测器、能见度检测器、摄像机等信息采集设备,准确计算道路交通数据,有效监测道路的交通、气象状况,及时掌握道路运营状况,将交通量分布、气象参数、车辆运行情况等信息即时采集到监控分中心,经计算机处理形成交通控制方案,再经过可变信息标志、可变限速标志诱导信息,不仅有利于交通管理部门针对已经出现或即将出现的拥堵情况进行交通分配、诱导和控制,避免和疏导交通拥堵,同时也为出行者提供有意义的参考,协调道路使用者在合适的时间选择最佳路径,最快的到达目的地,避免时间和金钱的浪费,使高速公路的交通流始终保持在最佳的运行状态,及时发现和处理交通事故并减少事故的发生率,提高道路通行能力。

4.2监控过程

交通监控过程,输出为车辆运行状态, 输入为控制指标, 受控对象为交通流,道路、交通和气象环境等各种影响交通流的因素作为系统的干扰输入表征，交通流状态特征的信息历经采集、处理、决策和执行各个环节,遵循反馈控制原理,按预定指标完成控制任务。

4.3监控分中心

监控分中心是介于信息采集子系统和信息提供子系统之间的中间环节,是监控系统的核心部分。监控分中心有集中式和分布式等多种形式,其功能随监控系统类型的不同有所差别,但基本功能是一致的,即信息的分析、处理、交通控制和管理的辅助决策。根据监控系统的功能要求,监控分中心主要硬件设备应包括综合控制台、显示设备和计算机系统。

4.4外场监控系统

交通信息子系统即交通诱导子系统,是在高速公路上设置的用来向道路使用者提供道路交通信息和诱导控制指令,以及向管理、救助部门和社会提供求助指令或道路交通信息的设施,其主要设备包括可变信息标志、可变限速标志和路侧广播等。

结束语：在现代公路系统中，高速公路电子监控系统已成为了极为重要的部分，为保障高速公路交通安全提供了有力的保障，因此，我们应当大力发展高速公路全面电子监控系统，使整个高速路系统更加全面与完善。

参考文献 ：

[1]孟凡华.3G在高速公路监控系统中的应用[J].数字技术与应用,2009.11

[2] 庄启成.高速公路监控系统建设分析[J].中国高新技术企业,2009.21

[3] 王竹玉.计算机视觉技术在高速公路监控系统中的应用[J].教育技术导刊,2008.10

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