淺談城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

袁現(xiàn)祝 羅瀟

摘 要：城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)是道路設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，直接影響到道路的交通功能是否完善。本文介紹了運(yùn)用于城市道路的交通監(jiān)控系統(tǒng)，闡述了交通監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成、系統(tǒng)功能以及各系統(tǒng)之間關(guān)系。然后以一個(gè)路口為模型，結(jié)合交通監(jiān)控系統(tǒng)接線與配電系統(tǒng)圖、CCTV電源系統(tǒng)接線圖、CCTV通訊系統(tǒng)接線圖、電子警察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖等示意圖，對(duì)城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)例分析。最后，說(shuō)明了交通監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行意義。

關(guān)鍵詞：城市道路；交通監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)功能；CCTV系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.140

1 前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市道路在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中也發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)也給人們的生活帶來(lái)了很多便利。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，人們的購(gòu)買力也就大幅度提升，城市道路中的車流量也就跟著增加，城市道路的交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注，人、車、路三者之間的關(guān)系協(xié)調(diào)，是解決城市道路的交通問(wèn)題的關(guān)鍵所在[1]。城市道路中，尤其是在交叉口，多個(gè)方向的車流以及行人同時(shí)參與到路口的交通中，行人行走隨意性較大，且行動(dòng)多變，路口的交通事故以及車輛超速行駛或者不按交通信號(hào)指示方向行駛等問(wèn)題接踵而來(lái)。此時(shí)，交通監(jiān)控系統(tǒng)的作用就得到了體現(xiàn)，既能有效地指揮路口的交通，指揮車輛各行其道，按交通信號(hào)燈指示行駛，指導(dǎo)行人安全通過(guò)路口；又能對(duì)路口的交通情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)交通違法行為進(jìn)行取證，并對(duì)交通違法行為做出快速反應(yīng)和處理，對(duì)違法當(dāng)事人按照相關(guān)規(guī)定給予相應(yīng)的懲罰，從而有效地減少路口的交通違法行為，為車輛提供一個(gè)快捷、暢通、文明的行車環(huán)境，為行人提供一個(gè)安全、舒適、規(guī)范的人行過(guò)街環(huán)境[2]。

2 系統(tǒng)組成

城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)由交通信號(hào)燈系統(tǒng)和道路監(jiān)控系統(tǒng)組成。

交通信號(hào)燈系統(tǒng)由機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈及方向指示燈、路口人行信號(hào)燈、交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示器、交通信號(hào)控制機(jī)等組成。機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈及方向指示燈和路口人行信號(hào)燈，與交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示器搭配使用。

機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈及方向指示燈可分為綠燈信號(hào)、紅燈信號(hào)、黃燈信號(hào)、閃光警告信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、車道信號(hào)燈[3]。綠燈信號(hào)表示準(zhǔn)許車輛通行，但轉(zhuǎn)彎車輛不得妨礙已放行的直行車輛和行人通行。紅燈信號(hào)為絕對(duì)禁止通行信號(hào)，紅燈亮?xí)r，禁止車輛直行，右轉(zhuǎn)彎車輛在不妨礙被放行的車輛和行人通行的情況下可以右轉(zhuǎn)。黃燈信號(hào)的含義介于路燈信號(hào)和紅燈信號(hào)之間，黃燈亮?xí)r，已經(jīng)越過(guò)停止線的車輛可以繼續(xù)通行，警告駕駛?cè)撕托腥送ㄐ袝r(shí)間已經(jīng)結(jié)束，馬上就要轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈，車輛應(yīng)停在停止線后面，行人不可進(jìn)入人行橫道。閃光警告信號(hào)燈為持續(xù)閃爍的黃燈，提示車輛、行人通行時(shí)注意瞭望，確認(rèn)安全后通過(guò)。方向指示信號(hào)燈是指揮機(jī)動(dòng)車行駛方向的專用指示信號(hào)燈，通過(guò)不同的箭頭指向，表示機(jī)動(dòng)車直行、左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。它由紅色、黃色、綠色箭頭圖案組成。車行道信號(hào)燈由綠色箭頭燈和紅色叉形燈組成，設(shè)在可變車道上，只對(duì)本車道起作用。綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許本車道車輛通行，紅色叉形燈亮?xí)r，禁止車輛通行。

路口人行信號(hào)燈由紅、綠兩色燈組成，在紅燈鏡面上有一個(gè)站立的人形象，在綠燈面上有一個(gè)行走的人形象。信號(hào)有綠燈亮、紅燈亮兩種信號(hào)，其含義與路口車行信號(hào)燈信號(hào)的含義相似，即綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人通過(guò)人行橫道；紅燈亮?xí)r，禁止行人進(jìn)入人行橫道，但是已經(jīng)進(jìn)入人行橫道的，可以繼續(xù)通過(guò)或者在道路中心線處停留等候。

交通信號(hào)控制機(jī)一般放在路口，路口交通信號(hào)控制機(jī)采用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制的工作方式，通過(guò)光纖路由與交通監(jiān)控中心通信（某交警大隊(duì)），接受交通監(jiān)控中心的智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)管理和協(xié)調(diào)控制[4]。

交通信號(hào)控制機(jī)須具有以下控制功能：黃閃、全紅、手動(dòng)、單點(diǎn)定周期、單點(diǎn)全感應(yīng)、單點(diǎn)半感應(yīng)、單點(diǎn)方案選擇、綠波控制、二次行人過(guò)街控制、公交優(yōu)先控制功能、緊急車輛優(yōu)先控制、多時(shí)段定時(shí)控制、聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)控制、可變標(biāo)志控制功能；在聯(lián)接到中心信號(hào)控制系統(tǒng)后，可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)優(yōu)化控制、感應(yīng)式線協(xié)調(diào)控制、中心強(qiáng)制控制、勤務(wù)預(yù)案控制等功能[5]。

道路監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備主要包括電子警察系統(tǒng)、測(cè)速卡口系統(tǒng)和高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備是道路一體化網(wǎng)絡(luò)高清云臺(tái)攝像機(jī)，道路一體化網(wǎng)絡(luò)高清云臺(tái)攝像機(jī)是指通過(guò)建設(shè)覆蓋關(guān)鍵路口、路段的視頻攝像機(jī)，替代以往依賴交警人工進(jìn)行路面交通執(zhí)法的方式，并能夠與其他信息系統(tǒng)相集成，完成實(shí)時(shí)道路高清視頻監(jiān)控、交通事件檢測(cè)、交通狀態(tài)采集等功能[6]。

電子警察從“單一執(zhí)法系統(tǒng)”向“交通秩序管理系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變。將道路監(jiān)控、治安卡口、交通參數(shù)采集等功能注入電子警察系統(tǒng)，為它賦予更豐富的內(nèi)涵。在交通違法行為抓拍功能之外，系統(tǒng)還能為道路監(jiān)控提供實(shí)時(shí)視頻圖像和高清視頻錄像；自動(dòng)獲取車輛號(hào)牌、車型、行駛方向等參數(shù)與黑名單數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)比對(duì)報(bào)警，自動(dòng)監(jiān)測(cè)黑名單車輛的行徑路線；自動(dòng)獲取路口、路段車流量、飽和度、占有率等交通參數(shù)，向信號(hào)燈自動(dòng)控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，參與燈控路口的綠信比調(diào)整、綠波帶參數(shù)調(diào)整，向交通智能誘導(dǎo)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，參與區(qū)域交通誘導(dǎo)；向手機(jī)或警務(wù)通等智能終端推送文字信息或圖文信息，實(shí)現(xiàn)路面警力的調(diào)度與指揮。

高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要功能有高清視頻監(jiān)控管理功能、高清視頻監(jiān)控、視頻錄像、交通事件自動(dòng)識(shí)別、流媒體服務(wù)、擴(kuò)展性等。為了讓當(dāng)值民警清楚的辨別前端監(jiān)的狀況，以便緊急事件發(fā)生時(shí)，能夠快速地做出反應(yīng)，要求監(jiān)控?cái)z像機(jī)的可視范圍能夠在地圖上直觀的展示，并且當(dāng)一體化網(wǎng)絡(luò)高清云臺(tái)攝像機(jī)的可視范圍發(fā)生變化時(shí)，地圖的可視域也能夠正確地隨之變化。同時(shí)可以進(jìn)行可視域的反向控制，即在地圖上，鼠標(biāo)拖動(dòng)可視域范圍，前端設(shè)備的云臺(tái)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)況上可以看到轉(zhuǎn)動(dòng)的效果。

電子警察系統(tǒng)包含路口多功能電子警察、路段多功能電子警察、超速電子警察等。采用視頻檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)車輛，當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)車輛時(shí)，電子警察系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)電子警察攝像機(jī)，抓拍車輛圖片，同時(shí)識(shí)別車牌，記錄相關(guān)信息。車輛相關(guān)信息包括車輛的通過(guò)時(shí)間、地點(diǎn)、車速、車牌號(hào)碼、車牌顏色等數(shù)據(jù)。其高清圖片能看清司乘人員及面部特征、辨別車輛。將所有信息及圖片通過(guò)新建光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至交通監(jiān)控中心[7]。

電子警察系統(tǒng)的功能主要有：闖紅燈違法抓拍功能、卡口監(jiān)測(cè)記錄功能、其他交通違法行為記錄功能、車輛牌照自動(dòng)識(shí)別功能、智能補(bǔ)光功能、車輛稽查布控功能、高清錄像功能、交通參數(shù)采集功能、數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳功能、時(shí)間校準(zhǔn)功能、圖像防篡改功能、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程維護(hù)功能等。

3 實(shí)例分析

首先給出了一個(gè)城市道路的路口交通監(jiān)控平面設(shè)計(jì)圖，可以看出，該路口的交通監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成主要包含：交通信號(hào)控制機(jī)、高清電子警察控制主控機(jī)、高清視頻監(jiān)控主控機(jī)、高清視頻電子警察、CCTV、機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、人行信號(hào)燈、監(jiān)控管道、接線井等。主控機(jī)與設(shè)備之間通過(guò)監(jiān)控管道形成閉環(huán)回路，然后主控機(jī)與設(shè)備之間通過(guò)監(jiān)控管道穿線連接起來(lái)。

圖2給出來(lái)了交通監(jiān)控接線與配電系統(tǒng)圖。交通信號(hào)主控機(jī)（TK）從就近戶外照明箱式變電站接電，電纜規(guī)格為YJV-1kV 5×10mm2，車行信號(hào)燈G1～G4、人行信號(hào)燈R1～R12分別通過(guò)聚氯乙烯絕緣軟電線RVV-5×1.5mm2、RVV-3×1.5mm2連接到對(duì)應(yīng)的接線端子，電子警察主控機(jī)（BK）通過(guò)聚氯乙烯絕緣軟電線RVV-3×2.5mm2連接到交通信號(hào)主控機(jī)獲得電源。

圖3給出了電子警察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。前端子系統(tǒng)電警抓拍單元配合LED補(bǔ)光燈完成執(zhí)法采證功能，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)傳輸至后端管理子系統(tǒng)。

圖4給出了CCTV電源系統(tǒng)接線圖，高清視頻監(jiān)控主控機(jī)（CK）電源取自就近戶外照明箱變，然后設(shè)備CCTV-01與CCTV-02通過(guò)聚氯乙烯絕緣軟電線RVV-0.5 3×1.5mm2連接到主控機(jī)取電。

圖5給出了CCTV通訊系統(tǒng)接線圖，設(shè)備CCTV-01與CCTV-02通過(guò)超五類屏蔽線連接到高清視頻監(jiān)控主控機(jī)，然后主控機(jī)的光纖收發(fā)器通過(guò)4芯光纖連接到光纜終端盒，光纜終端盒通過(guò)市政通信主干光纜連接到交警大隊(duì)機(jī)房，這樣就完成了前端設(shè)備與后臺(tái)控制中心的通訊連接。

4 結(jié)論

本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)的主要組成部分、各子系統(tǒng)的主要功能和系統(tǒng)接線圖進(jìn)行了介紹。隨著城市交通的發(fā)展，城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)的作用變得愈發(fā)重要，既能進(jìn)行道路交通信息檢測(cè)、指揮道路交通、路面監(jiān)測(cè)以及車輛違章記錄，同時(shí)其視頻監(jiān)控功能也能在一定程度上對(duì)周邊的社會(huì)治安管理起到積極作用。隨著智慧城市的興起與發(fā)展，未來(lái)城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)也將朝著智能交通的方向發(fā)展，為智慧城市的發(fā)展添磚加瓦。

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作者簡(jiǎn)介：袁現(xiàn)祝（1992-），男，貴州仁懷人，碩士，助理工程師，主要從事市政道路交通、電氣工程相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。