高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題分析及應(yīng)對策略

周小波

(廣深珠高速公路有限公司，廣東 東莞 523925)

高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題分析及應(yīng)對策略

周小波

(廣深珠高速公路有限公司，廣東 東莞 523925)

結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了當(dāng)前高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)使用過程中存在的若干問題，并提出了相應(yīng)的解決辦法，供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；問題；應(yīng)對策略

0 引言

現(xiàn)在的高速公路都配備了全程電子監(jiān)控系統(tǒng)，其應(yīng)用可以使工作人員及時(shí)了解高速公路路況，也可以對各類交通事件實(shí)施報(bào)警與切換。以交通擁堵為例，高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)不但能夠提供具體的擁堵情況，還能夠根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)車流，為干線分流與匝道控制等提供決策依據(jù)。但是，在長期的使用過程中，系統(tǒng)還是會出現(xiàn)一些問題，值得我們探討。

1 高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)使用過程中存在的問題

1.1 缺乏有效的數(shù)據(jù)分析設(shè)備，無法預(yù)測趨勢

現(xiàn)有的高速公路全程監(jiān)控雖然能夠?qū)⒁曨l信息傳送到監(jiān)控中心，但卻受到視頻圖像本身特點(diǎn)的限制，無法實(shí)現(xiàn)對這些圖像信息的統(tǒng)計(jì)與分析，進(jìn)而無法通過這些信息進(jìn)行有效的預(yù)測。盡管有的高速公路全程監(jiān)控可以一些事件檢測為基礎(chǔ)對車流等信息進(jìn)行分類分析，但是如果遙控聚焦，則這方面的作用就無法進(jìn)一步發(fā)揮。

1.2 重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控薄弱

高速公路中存在的交叉路段、地勢險(xiǎn)要路段及事故多發(fā)路段等在高速公路的區(qū)域監(jiān)控中需要重點(diǎn)關(guān)注?，F(xiàn)有的高速公路全程監(jiān)控基本上是沿高速公路均衡布置，而一些特殊路段或路口監(jiān)控系統(tǒng)布置相對薄弱，這就使得高速公路的上述重點(diǎn)區(qū)域設(shè)備密度與類型存在著一定的不足，無法實(shí)現(xiàn)對這些重點(diǎn)區(qū)域的無縫監(jiān)控。相對來說，在高速公路非重點(diǎn)區(qū)域的布設(shè)模式會造成監(jiān)控資源的浪費(fèi)。

1.3 惡劣天氣下設(shè)備不能正常發(fā)揮作用

從高速公路交通事故發(fā)生頻率來看，夜間與惡劣天氣時(shí)發(fā)生的頻率較高，這就要求一些設(shè)備能夠及時(shí)地提供車流及路況方面的信息。在夜間或惡劣天氣、低能見度的情況下，高速公路全程監(jiān)控所設(shè)置的攝像機(jī)并不能拍到什么，同時(shí)，夜晚的攝像頭在大車打出的眩光下，顯示的也經(jīng)常是白茫茫的影像。事件檢測必須在分析采集圖像后進(jìn)行，如果設(shè)備所獲得的圖像不清楚，設(shè)備的檢測功能也就無法發(fā)揮作用。

以廣東2013年對日照時(shí)間的統(tǒng)計(jì)為例，全省平均年日照時(shí)數(shù)為2 876.5 h，日照/全年總時(shí)間為：2 876.5/8 760=32.8%。也就是說，廣東現(xiàn)有的高速公路全程監(jiān)控所用的設(shè)備只有約1/3的時(shí)間是能夠正常進(jìn)行監(jiān)控的，現(xiàn)有的高速公路全程監(jiān)控?zé)o法滿足1年365天實(shí)時(shí)監(jiān)控需求，使用效率還不足一半。

1.4 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性較差

高速公路全程監(jiān)控所用的設(shè)備其所處的環(huán)境經(jīng)常是風(fēng)吹日曬，如由于風(fēng)吹塵土而導(dǎo)致的靜電堆積就會造成設(shè)備器材壽命的減短，振動會導(dǎo)致板卡出現(xiàn)松動等情況。也就是說，受惡劣的自然環(huán)境的影響，高速公路經(jīng)常會出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行障礙，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)控中存在盲區(qū)，這些設(shè)備的遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)維護(hù)很難發(fā)生作用，通常需要多次現(xiàn)場維護(hù)才能確保設(shè)備正常運(yùn)行。廠商對設(shè)備所承諾的MTBF，即平均無故障時(shí)間是很難達(dá)標(biāo)的，這已經(jīng)成為高速公路監(jiān)控設(shè)備存在的重要問題之一。

1.5 圖像數(shù)據(jù)信息傳輸與存儲不穩(wěn)定

高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在搜集到圖像信息后，會把信息傳送到信息中心，信息中心通過綜合分析后可判斷公路路況。但在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)信息傳輸與存儲不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致信息中心無法獲得一手路況信息。

2 應(yīng)對策略

2.1 重視數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的應(yīng)用

高速公路路況通常會被分為地勢平坦路段與情況復(fù)雜路段2類。地勢平坦路段存在的問題主要是超速的情況，因而應(yīng)多應(yīng)用限速與測速的設(shè)備，把工作重點(diǎn)放在車流信息的搜集與整理上。情況復(fù)雜路段則因?yàn)榈貏莸脑蚴鹿拾l(fā)生率較高，因而需要應(yīng)用視頻檢測設(shè)備，這樣有利于對突發(fā)事故進(jìn)行緊急處理。從現(xiàn)有的高速公路全程監(jiān)控情況來看，還主要表現(xiàn)為對事件的被動處理。在高速公路中車流存在的異動以及擁堵等情況通常都有個(gè)漸進(jìn)的過程，這就需要在高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)中提高數(shù)據(jù)搜集與統(tǒng)計(jì)處理方面的效率，通過對趨勢的分析做到提前預(yù)測。

2.2 加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控

在高速公路全程監(jiān)控中首先應(yīng)結(jié)合高速公路的實(shí)際情況確定應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)區(qū)域。以所確定的重點(diǎn)區(qū)域使用者的需求為基礎(chǔ)，通過對歷史數(shù)據(jù)的搜集與整理，明確應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控的重點(diǎn)路段區(qū)域。高速公路在車流密集度方面要低于市區(qū)，這就使得現(xiàn)有大且全的全程監(jiān)控模式不適合對高速公路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也就是說，應(yīng)加強(qiáng)對重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控的關(guān)注程度。

球機(jī)、云臺加槍機(jī)等設(shè)備在能見度好的情況下有效視距的最大值可達(dá)800 m。以1 000 m的間隔密度布局為例，在路況較好的地段存在資源閑置的情況，在路況較差的地段，如前文提到的交叉路段、地勢險(xiǎn)要路段及事故多發(fā)路段等則在監(jiān)控中存在較多的盲區(qū)。香港運(yùn)輸部對Tuen Mun路在駕駛員信息方面的研究結(jié)果表明，車速檢測器的密度為500 m一組有利于高速公路的監(jiān)控；對Tsing Ma區(qū)的檢測點(diǎn)則經(jīng)過研究認(rèn)為密度定為200 m間隔比較合適。簡而言之，對于高速公路全程監(jiān)控應(yīng)根據(jù)所在路段的實(shí)際情況，確定應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控的重點(diǎn)區(qū)域，對于非重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控，則應(yīng)以車檢器為主，優(yōu)化資源的配置。

2.3 惡劣天氣環(huán)境下設(shè)備失靈的解決方案

針對現(xiàn)有高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)中存在的惡劣天氣環(huán)境設(shè)備失靈的問題，可通過利用性能穩(wěn)定的設(shè)備，提高數(shù)據(jù)采集效率。從費(fèi)用成本的層面出發(fā)，可以采用線圈式車檢器作為信息采集設(shè)備，該設(shè)備在搜集數(shù)據(jù)、降低成本及全天候運(yùn)行等方面有著比其他類型檢測器優(yōu)異的特點(diǎn)。

2.4 確立設(shè)備使用評價(jià)機(jī)制，促進(jìn)廠商重視設(shè)備穩(wěn)定性

全程監(jiān)控在運(yùn)行過程中應(yīng)做到24 h連續(xù)工作，這就對設(shè)備的穩(wěn)定性提出了較高的要求，要求設(shè)備應(yīng)有良好的密封性與散熱性。從現(xiàn)有高速公路全程監(jiān)控外場設(shè)備的運(yùn)行情況來看，發(fā)生故障的幾率較高。雖然有的設(shè)備有著良好的MTBF，但在實(shí)際使用中仍存在很多問題。從這個(gè)層面出發(fā)，應(yīng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備后期的實(shí)際使用壽命以及故障發(fā)生率，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果列入評標(biāo)時(shí)所確定的售后服務(wù)條款中，通過此類設(shè)備使用評價(jià)機(jī)制來推動設(shè)備穩(wěn)定性水平的提高。

2.5 高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與存儲關(guān)鍵問題

(1) 從提高高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸速度的層面出發(fā)，可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用，以高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)安置點(diǎn)分布的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)這些安置點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí)傳送到數(shù)據(jù)中心。在具體的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中可以通過應(yīng)用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，通過發(fā)揮IP視頻服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的作用，在快速將高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)中不同系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心的基礎(chǔ)上，及時(shí)對這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。(2) 高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)除了需要解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方面的問題外，還需要解決存儲方面的問題。這是由于高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)施監(jiān)控的過程中要進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，因而需要較大的存儲空間。結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)水平，本文確定通過物理分布式存儲方式來解決存儲方面的問題，通過ISCSI擴(kuò)展快存技術(shù)的應(yīng)用，把大量的數(shù)據(jù)在較短的時(shí)間內(nèi)存儲到存儲介質(zhì)中，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)在調(diào)取時(shí)秒級回放，進(jìn)而有效地提高高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的存儲效率。

3 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路車流量日益增加，高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。針對當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)存在的若干問題，必須采用科學(xué)合理的手段予以解決，對于監(jiān)控信息的傳輸與存儲問題可以采取網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來彌補(bǔ)，對圖像處理則可用改進(jìn)算法加以解決。只有這樣，才能有效地推動我國高速公路管理水平的提升。

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2014-06-18

周小波(1983—)，男，陜西寶雞人，助理工程師，主要從事高速公路機(jī)電設(shè)備管理工作。