高速公路應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

華超

摘 要：本文將結(jié)合現(xiàn)有案例，對(duì)高速公路應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析探討，旨在全面完善系統(tǒng)功能，滿足擴(kuò)展和創(chuàng)新要求，進(jìn)而為高速公路的安全運(yùn)營提供有力支持。

關(guān)鍵詞：高速公路;調(diào)度業(yè)務(wù);應(yīng)急指揮系統(tǒng)

目前，高速公路作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，保障公路的可靠性、安全性是相關(guān)部門關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)是解決高速公路運(yùn)行問題，處理突發(fā)事故的重要手段，做好科學(xué)設(shè)置，保證其功能的完善性和可靠性，對(duì)于高速公路發(fā)展有著重要意義。

1應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)的需求

1.1調(diào)度業(yè)務(wù)

調(diào)度指揮中心可利用GPRS技術(shù)、道路攝像機(jī)、區(qū)間測(cè)速等設(shè)備對(duì)高速公路上的車輛通行情況和道路異常情況進(jìn)行定位、巡視及檢查處理，在確定道路異常、交通事故、需救援車輛等的具體情況后立即開展調(diào)度指揮工作，通知道路現(xiàn)場(chǎng)處理相關(guān)部門開展處置工作。此過程中，調(diào)度指揮中心可通過系統(tǒng)提供的GPRS功能對(duì)車輛的位置進(jìn)行查詢，從而實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件的快速處理。系統(tǒng)在提供車輛位置查詢功能的同時(shí)，也會(huì)按設(shè)置自動(dòng)提示實(shí)時(shí)的車輛通行異常信息，并分析相應(yīng)路段的交通狀況，根據(jù)獲取信息資料完成事故地點(diǎn)和時(shí)間的預(yù)測(cè)估算。

1.2應(yīng)急指揮系統(tǒng)

高速公路可以方便人們的出行，密切城市間的連接，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來助力。不過高速公路在建設(shè)和使用中也存在一些局限性，隨著車流量的增加，道路擁堵率和交通事故發(fā)生率不斷攀升。鑒于此，相關(guān)部門需開展高速公路應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)工作，并針對(duì)潛在的突發(fā)狀況，快速作出調(diào)整，以減少連帶危險(xiǎn)的產(chǎn)生，保障道路安全暢通。

2應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

2.1總布局規(guī)劃

以某高速機(jī)電工程調(diào)度指揮系統(tǒng)為例，其選用的指揮系統(tǒng)包括調(diào)度指揮中心、指揮分中心、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮單元。經(jīng)分析可知，調(diào)度指揮中心重點(diǎn)在于監(jiān)督高速公路運(yùn)營情況，掌握車輛通行的基本信息，并做好信息資料的匯總和存管處理;指揮分中心屬于調(diào)度指揮中心的下級(jí)用戶，用以查找和分享上一級(jí)的資源，開展調(diào)度監(jiān)控工作;現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮單元在計(jì)算機(jī)技術(shù)和無線通信技術(shù)的輔助下，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息采集，完成相應(yīng)的信息交換，從而協(xié)助各級(jí)調(diào)度指揮中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的突發(fā)事件的調(diào)度指揮工作。在對(duì)以上三部分功能需求展開分析后，系統(tǒng)采用集中部署方式，利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)三部分的主要功能。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置訪問權(quán)限，結(jié)合不同用戶情況，查找同等級(jí)信息資料[1]。

2.2總體框架

如上圖1.1所示，總體框架由四部分構(gòu)成，分別是基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、中間層和服務(wù)層。這四部分框架結(jié)構(gòu)的功能為：基礎(chǔ)設(shè)施層包含各種硬件設(shè)施，如通信設(shè)施、存儲(chǔ)設(shè)施;數(shù)據(jù)層主要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理和存儲(chǔ)，包含的數(shù)據(jù)類型以地理信息數(shù)據(jù)、案件數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為主;中間層是連接數(shù)據(jù)層和服務(wù)層的中間媒介，也是保證服務(wù)層更好運(yùn)行的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，功能多體現(xiàn)在信息地圖的顯示、事故車輛定位、各類應(yīng)急預(yù)案顯示方面。同時(shí)，該層能夠?yàn)檎{(diào)度和救援工作提供依據(jù)，確保各項(xiàng)決策的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。服務(wù)層自然是促使相關(guān)工作落實(shí)的關(guān)鍵，可提供各種服務(wù)信息。這樣的框架結(jié)構(gòu)安排能夠幫助作業(yè)人員準(zhǔn)確了解現(xiàn)場(chǎng)情況，并對(duì)出現(xiàn)的突發(fā)事件給出合理的決策和說明，提高應(yīng)急指揮調(diào)度的工作效率，降低高速公路通行的危險(xiǎn)性。

3應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)

高速公路的應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的軟件工程，其中涉及的內(nèi)容有計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、決策支持系統(tǒng)等，需要加強(qiáng)系統(tǒng)平臺(tái)的研究和開發(fā)，以保障相關(guān)工作的有效進(jìn)行。目前高度公路調(diào)度業(yè)務(wù)與應(yīng)急指揮系統(tǒng)平臺(tái)有：利用OPtiX2500+設(shè)備構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺(tái)，借助網(wǎng)板格局模塊的添加，實(shí)現(xiàn)語言及腳本的編寫，同時(shí)利用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，滿足無線監(jiān)測(cè)要求;利用APM9+Linux設(shè)備以嵌入式的方式構(gòu)建無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，完成信息數(shù)據(jù)采集、編寫和傳輸處理，采取AP技術(shù)完成數(shù)據(jù)及時(shí)轉(zhuǎn)換，加快傳輸速度;利用GPRS技術(shù)實(shí)施上報(bào)處理，通過ARM9+Linux及移植驅(qū)動(dòng)模式對(duì)GPRS模塊功能加以拓展，滿足通信要求，避免信息數(shù)據(jù)的丟失[2]。

3.2光網(wǎng)絡(luò)自愈環(huán)

本系統(tǒng)在設(shè)置前，已經(jīng)應(yīng)用SDH光纖通信構(gòu)建了光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并在系統(tǒng)內(nèi)配備4臺(tái)光纖通信設(shè)備。為優(yōu)化調(diào)度業(yè)務(wù)及應(yīng)急指揮系統(tǒng)功能性，在原有基礎(chǔ)上，添加數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，增設(shè)一臺(tái)EFTO通信單板，光纖網(wǎng)速可達(dá)到8路百兆，加快通信速度。增設(shè)太網(wǎng)業(yè)務(wù)入口8個(gè)，實(shí)現(xiàn)與多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)合處理。

3.3無線監(jiān)控子系統(tǒng)

無線監(jiān)控系統(tǒng)作為信息收集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用對(duì)于優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行功能，增強(qiáng)高速公路整體把控效果有著積極作用。山東等省高速公路在監(jiān)控中主要采用的監(jiān)控方式為“定點(diǎn)監(jiān)控，有線傳輸”，但是有線傳輸往往會(huì)存在很多局限性，對(duì)于監(jiān)控的盲點(diǎn)無法進(jìn)行監(jiān)控或者無法形成有限網(wǎng)絡(luò)。在該監(jiān)控系統(tǒng)中可設(shè)置嵌入式芯片，以提升智能化水平，加大控制力度。

無線監(jiān)控子系統(tǒng)是由無線網(wǎng)卡、攝像頭及相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成的，在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中，嵌入式系統(tǒng)會(huì)直接融入到監(jiān)控系統(tǒng)中來，借助攝像頭和無線網(wǎng)卡，將收集的相關(guān)視頻信息加以采集和處理，之后再通過嵌入式芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享和傳輸，利用AP網(wǎng)點(diǎn)接入SDH網(wǎng)絡(luò)，直接將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳到指揮中心，幫助指揮中心人員準(zhǔn)確了解高速公路運(yùn)行情況，掌握車輛通行特征。

3.3.1攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)

驅(qū)動(dòng)程序是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)置需要做好內(nèi)核與設(shè)備接口間的科學(xué)處理，以保障系統(tǒng)內(nèi)部硬件的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。本工程中主要是采取嵌入式技術(shù)，配合USB攝像頭完成驅(qū)動(dòng)程序的合理構(gòu)建，只有如此才能使系統(tǒng)在使用時(shí)可以利用比較標(biāo)準(zhǔn)的接口對(duì)攝像頭實(shí)行開與閉，讀與寫。在系統(tǒng)中，利用攝像頭對(duì)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行編譯的方法包括兩種，其中一種為靜態(tài)編譯，另一種為在編譯結(jié)束后利用動(dòng)態(tài)實(shí)行加載[3]。

3.3.2視頻數(shù)據(jù)采集

對(duì)于無線監(jiān)控子系統(tǒng)，視頻數(shù)據(jù)采集對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行有著非常重要的作用，而要想開展視頻數(shù)據(jù)采集處理工作，作業(yè)人員則需對(duì)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)及函數(shù)接口加以科學(xué)處理，確保視頻采集設(shè)備的正常驅(qū)動(dòng)，加強(qiáng)視頻連接的有效性、科學(xué)性。本項(xiàng)目中為促進(jìn)無線監(jiān)控子系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在選擇視頻監(jiān)控設(shè)備上實(shí)行多方面思考，且該系統(tǒng)中所需設(shè)備種類較多，必須經(jīng)過嚴(yán)格對(duì)比分析，促進(jìn)作業(yè)的順利進(jìn)行。本項(xiàng)目中選擇的設(shè)備以TV卡、視頻卡、USB攝像頭為主，這些設(shè)備在視頻數(shù)據(jù)捕捉上有著快速、清晰的優(yōu)勢(shì)，符合實(shí)際作業(yè)要求。所有設(shè)備均采用USB接口形式，保證連接有效性。

4結(jié)語

希望通過上文論述，專業(yè)人員可對(duì)高速公路應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)有一定的了解，進(jìn)而在設(shè)計(jì)中做好相關(guān)功能、設(shè)備的分析和處理，完善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮其作用優(yōu)勢(shì)，從而科學(xué)把控高速公路調(diào)度業(yè)務(wù)，增加公路運(yùn)行的安全系數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]費(fèi)倫林，張一衡.基于北斗技術(shù)的快速綜合應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)在智慧高速公路中的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2017，000（011）：P.273-276.

[2]陳曉靜.高速公路移動(dòng)通信應(yīng)急指揮平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].江蘇科技信息，2016（25）：57-58.

[3]滕立飛，周衛(wèi)華.基于WEB-GIS的智能監(jiān)測(cè)及指揮調(diào)度系統(tǒng)在滬寧高速公路的應(yīng)用[J].中國交通信息化， 2015，000（0S2）：38-41.