高速公路監(jiān)控系統(tǒng)原理及功能優(yōu)化措施分析

董軒

摘 要：隨著無線通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善，在高速公路管理中的應(yīng)用也越來越廣泛。新時(shí)期，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)對(duì)于提高高速公路管理水平具有重要意義。通過開展高速公路監(jiān)控，有利于確保道路行車的安全性以及通暢性，此外還有利于我國(guó)高速公路運(yùn)營(yíng)管理水平的提高。鑒于此，該文先通過對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)原理及功能的分析，然后進(jìn)一步探討了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及優(yōu)化措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路 監(jiān)控系統(tǒng) 原理 功能優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）05（c）-0050-01

通過利用高速公路監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)全面的對(duì)路段進(jìn)行監(jiān)視，以獲得路段的運(yùn)行狀態(tài)信息，并對(duì)其進(jìn)行分析和處理進(jìn)而制定合理的對(duì)策，然后利用傳輸設(shè)備在終端情報(bào)板、收費(fèi)站等地方進(jìn)行發(fā)布。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控高速路上實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況，并可以做出及時(shí)的反應(yīng)，進(jìn)而提高管理效率，道路運(yùn)行暢通無阻。

1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)原理和功能

1.1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)工作流程

首先，監(jiān)控設(shè)備對(duì)固定時(shí)段和路段的數(shù)據(jù)和圖像等信息進(jìn)行收集；然后，將這些信息傳輸?shù)叫畔⑻幚砥?，?duì)其進(jìn)行整理、分析和評(píng)估。在此過程中，可以利用多媒體功能，觀察道路的車流量、天氣、能見度等狀況。而且對(duì)于道路運(yùn)行中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)狀況，也可以及時(shí)采取措施，并自動(dòng)生成措施指令，利用終端現(xiàn)象設(shè)施，及時(shí)回饋相關(guān)信息給過往車輛，并要求管理人員加強(qiáng)監(jiān)控。在有突發(fā)情況出現(xiàn)的時(shí)候，能及時(shí)做出警報(bào)警示，監(jiān)控人員也能及時(shí)對(duì)事故路段進(jìn)行封鎖。

1.2 高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)

高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)在于：確保道路安全暢通，提高高速公路通車的效率。具體來說，一是，保證高速公路的暢通性。由于高速公路上的車速都比較快，如果出現(xiàn)交通事故，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通擁堵情況，不利用道路交通的順暢同行。而利用公路監(jiān)控系統(tǒng)，就可以監(jiān)測(cè)和控制這些情況，有利于保障公路的暢通；二是，確保行車的安全性。如果高速公路上出現(xiàn)交通事故，那么會(huì)帶來嚴(yán)重的人身安全和財(cái)產(chǎn)損失，而且導(dǎo)致的交通擁堵還可能會(huì)使安全事故進(jìn)一步擴(kuò)大。對(duì)此，需要檢測(cè)高速公路的行車情況，特別是針對(duì)交通事故多發(fā)的地段。

1.3 分析高速公路監(jiān)控系統(tǒng)功能

當(dāng)前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展較快，在這個(gè)背景下，高速公路建設(shè)項(xiàng)目也逐漸增加，與此同時(shí)，公路監(jiān)控系統(tǒng)還出現(xiàn)了擴(kuò)張，且實(shí)現(xiàn)了兩網(wǎng)運(yùn)行，該系統(tǒng)的具有三個(gè)方面的功能：其一，能夠準(zhǔn)確且及時(shí)地收集所有的交通數(shù)據(jù)，以及周圍環(huán)境和交通設(shè)施的相關(guān)信息；其二，整理輸出所收集到的數(shù)據(jù)，再形成有效的處理方案；其三，建信息處理發(fā)布平臺(tái)以及信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以此對(duì)高速公路路況進(jìn)行調(diào)整，使高速路上的車輛運(yùn)行正常。

2 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及優(yōu)化

該系統(tǒng)可以分為三個(gè)層次：第一，現(xiàn)場(chǎng)信息采集子系統(tǒng)；第二，信息綜合、評(píng)估、處理及存儲(chǔ)子系統(tǒng)；第三，信息發(fā)布子系統(tǒng)。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)信息采集子系統(tǒng)

道路交通情況、道路狀態(tài)以及氣候環(huán)境情況等屬于高速公路現(xiàn)場(chǎng)信息，一般有數(shù)據(jù)、圖像和語音三種形式。首先要綜合考慮高速公路沿線地形、地貌等因素，進(jìn)而合理布置各種狀態(tài)信息傳感器的位置。（1）能見度檢測(cè)器通常時(shí)候會(huì)布置容易形成霧氣的區(qū)域，比如在低洼地帶或者水系比較發(fā)達(dá)的位置等，這些地區(qū)容易出現(xiàn)霧氣而且消散的較慢，需要加強(qiáng)檢測(cè)。（2）視頻攝像機(jī)一般設(shè)置在線性較為復(fù)雜的地段，或者容易發(fā)生交通事故的地段，例如像轉(zhuǎn)彎較急的地方。（3）一般情況下，在出流量較大的平直地帶會(huì)設(shè)置超速抓拍傳感器，因?yàn)檫@些路段超速或者違規(guī)變道的現(xiàn)象比較嚴(yán)重?？傊?，在選擇傳感器以及布設(shè)傳感器的過程中，需要充分考慮公路線性及其區(qū)域的氣候和環(huán)境情況，進(jìn)而保障可以全面有效地采集道路信息性?，F(xiàn)場(chǎng)信息采集子系統(tǒng)是公路交通管理的基礎(chǔ)，對(duì)于提高交通控制和管理水平具有重要意義。

2.2 信息綜合處理子系統(tǒng)

通過上述現(xiàn)場(chǎng)信息采集子系統(tǒng)收集到的信息具有分散性和特殊性，只是代表了某段監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的公路的運(yùn)行狀態(tài)因此，需要對(duì)這些信息進(jìn)行歸納和處理，在這個(gè)過程中就需要借助信息綜合處理子系統(tǒng)，利用統(tǒng)計(jì)軟件以及各種分析法，計(jì)算出交通流與事件的方程，以及車流速度與事件的關(guān)系等，從而對(duì)交通事件監(jiān)測(cè)進(jìn)行建模。

另外，還可充分結(jié)合運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、收費(fèi)管理系統(tǒng)以及高速公路的其他管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)高速公路信息分析、處理和存儲(chǔ)工作的統(tǒng)一。這在很大程度上使高速公里電子監(jiān)控技術(shù)管理水平得到提高。

再者，現(xiàn)階段高速公路信息綜合處理工作的重點(diǎn)包括關(guān)聯(lián)處理各類信息以及交換各類應(yīng)用間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。對(duì)氣候環(huán)境與交通分流控制策略之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行建模，對(duì)交通控制提出具有針對(duì)性的策略，并制訂出科學(xué)、合理的控制方案。此外，要結(jié)合線路特點(diǎn)，對(duì)分流時(shí)機(jī)以及地點(diǎn)進(jìn)行考慮，同時(shí)把這些信息發(fā)布到情報(bào)信息板和相關(guān)道口，還要對(duì)這些交通流量進(jìn)行記錄。根據(jù)交通流量，再對(duì)交通流量的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，從而為交通流預(yù)先控制提供可靠依據(jù)，使得優(yōu)化整個(gè)交通道路的目標(biāo)得以優(yōu)化。憑借現(xiàn)場(chǎng)中的傳感器，信息綜合處理系統(tǒng)獲得了原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的綜合分析，得到了合理的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。

2.3 信息發(fā)布子系統(tǒng)

高速公路目前的現(xiàn)場(chǎng)信息發(fā)布設(shè)備雖然增加了可變限速這一標(biāo)志，不過卻沒有得到廣泛的應(yīng)用，僅可以在某些路段實(shí)現(xiàn)發(fā)布信息，導(dǎo)致用戶難以有效的了解道路的通行情況。而且，無線通信技術(shù)在公路交通管理得到運(yùn)用，這一技術(shù)為實(shí)現(xiàn)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)提供了重要的基礎(chǔ)和條件。通過建立監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)，在公路的控制管理中心就能夠掌握和管理不同路段的運(yùn)行情況，進(jìn)而有利于實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的交通流控制。再者，目前公路交通管理企業(yè)也逐漸引進(jìn)了GPRS等無線公網(wǎng)系統(tǒng)，這樣一來，很大程度上豐富了公路交通信息發(fā)布的技術(shù)手段。另一方面，還可以建立一個(gè)完整的交通信息發(fā)布網(wǎng)，并運(yùn)用廣播等載體實(shí)現(xiàn)公路信息的發(fā)布。再者，目前越來越多的用戶使用車載裝置和GPS裝置，通過這些裝置也可以獲得公路交通相關(guān)信息，有利于掌握公路路段的相關(guān)狀況，促進(jìn)交通出行的通常。

3 結(jié)語

綜上所述，新時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)以及無線通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，為建立和完善高速公路監(jiān)控系統(tǒng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。而近年來高速公路電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)于提高高速公路的效率以及管理水平起到非常關(guān)鍵的作用。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)得到不斷的完善，同時(shí)應(yīng)用范圍也將更加廣泛。

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