高速公路机电监控系统的设计与特点研究

李 鑫

(山西省交通规划勘察设计院)



高速公路机电监控系统的设计与特点研究

李 鑫

(山西省交通规划勘察设计院)

对于我国高速公路工程来说，机电设备中的监控系统是其工程项目中非常重要的一部分，同时也是一种管理高速公路交通情况的管理手段。在高速公路机电系统的建设过程中，特别是对高速公路的全程动态进行监控时高速公路的驾监控系统发挥着关键性作用。对高速公路机电工程中的监控系统进行分析和研究，有利于高速公路工程建设的健康发展。

高速公路；机电监控系统；设计特点

1 高速公路监控系统问题分析

1.1 监控设备利用的不够充分

在我国，高速公路监控设备利用的不够充分，对其的优势和作用没有完全发挥出来，系统设计的也不够全面和实用。

1.2 高速公路的主管部门不够明确

目前，我国高速公路工程建设的投资越来越向着多元化方向发展，但是，高速公路的主管部门仍旧是交通部门。这种管理模式与其他项目有所不同，随着投资多元化的不断发展，使得公路管理工作日益复杂。

2 高速公路设计特点

2.1 监控系统层次

当前我国高速公路运用的监控系统一般为“省级监控中心以及分中心”的三级监控管理。其路段中心以及分中心主要由基层监控单位进行负责，对高速公路的桥梁、隧道进行运营上的管理。基层的监控单元主要有高速公路隧道管理站、高速公路桥梁管理站以及监控场外设施等。其中隧道管理站属于无人值守式管理、桥梁管理站属于有人值守管理方式。

2.2 系统构成

作为省监控中心主要负责全省内包括自治区、直辖市的高速公路的各个网点的综合性监控以及管理。主要是通过计算机系统、信息系统、信息发送系统、网络管理系统等相关系统构成。这些系统之间相互相结合、相互配合，最终完成高速公路监控工作。

路段监控中心以及分中心要根据路所监控路段的实际情况、投资主体、运营管理过程中所才用的模式，集合此路段的交通运输的实际特点以及程度进行设置。其中主要包括计算机系统、显示系统、发布系统、管理系统等共同构成，各个子系统相对于省监控中心的系统有所缩小。

基层监控单元的主要模式为隧道管理站模式和桥梁管理模式。主要可以划分为无人值守方式和有人值守方式。对隧道管理模式来说，其设计应当根据隧道的长短、隧道经过车辆的数量、隧道分部特点、隧道群所在位置、管理站建设以及成本等，在设计的时候还应对管理人员的生活因素充分考虑，最后再做出决定。与此同时可对跨越大江大河以及海湾的大桥设置监控系统管理站，进行监控管理。

2.3 外场设备布设

我国高速公路的场外监控系统可以分为三个级别：A1、A2、A3。这其中的A1级应该对信息采集、交通监控、交通中出现异常情况的判断以及信息的发布等，加上主线的控制和匝道放入控制设施。A2、A3这类的设施是在A1设施的基础上对高速公路的个别重点区域的全程进行完整的信息采集、监控、异常判断、信息处理和发布等设施以及主线控制设施。根据《高速公路隧道监控系统管路模式》以及《公路隧道交通工程设计规范》对隧道中的监控等级进行设置和有关设施的配置。

3 高速公路机电监控的应用研究

3.1 高速公路收费站监控系统的应用

当前，我国所多数的高速公路都是通过贷款进行资本的筹集。因此，在高速公路收费站设置监控系统是为防止工作人员徇私舞弊现象出现，这样对于国家财产起到保护作用。并且，在日常运营管理过程中，方便管理人员对日常工作的管理，除了对收费站内的收费情况进行监控，同时对车辆在进入收费站之前以及驶离收费站之后的情况进行监控，可以查出违规车辆。

3.2 高速公路路面监控系统的应用

路面监控系统主要对高速公路的主干线进行监控，对过往车辆的行驶状况进行实时监视。其工作原理主要是通过计算机技术，经摄像机、路边埋设的各种传感器等相关设备连接起来。对实时的交通情况数据进行收集，经这一路段的车流量等情况向公路管理部门及时传输。管理部门得到这些信息之后再通过信息情报板等方法将这些信息及时传给车辆驾驶员。因为路面监控系统的特点是直观性以及准确性较好，可以帮助交通管理人员将交通拥挤的路段进行疏导，以保证路面的畅通和车辆的安全。

3.3 高速公路中隧道和特大桥梁中的监控系统应用

随着我国高速公隧道以及特爱桥梁的密度增加，再加上山区高速公路桥梁以及隧道的危险性高、驾驶员缺乏安全意识等因素的存在使得这些路段设置监控系统非常有必要。这些路段所设置的监控系统应该具备以下几个方面的条件。对道路动态信息进行采集、为相关人员和部门提供相应的服务信息、对采集的信息进行处理等。其中信息采集系统主要由交通流信息、道路环境信息、天气信息和公路异常信息等组成。监控信息主要处理之前所采集的信息，处理之后为公路使用者提供相关的数据、或发出通告、建议、指令等。与此同时，向先关管理部门以及救助部门发出申请。监控中心主要是在信息采集系统和信息提供子系统中的中间环节，同时也是监控系统中的重要组成部分，在监控系统运营过程中的所有功能之间的协调都由它负责指挥。

4 高速公路机电监控系统的构成和设计

就目前我国高速公路的状况来看，国家内使用的高速公路监控系统主要是由外场设备和工厂摄像机内的图像采集设备子系统、气象监测系统、可变情报标志牌、车辆检测器子系统、可以调整的限速标志、地图板子系统和大屏投影设备以及计算机处理系统等相关设备构成。正常情况下，高速公路中的监控系统可以被划分为三个等级，这些等级分别为(1)收费站管理所。在告诉公路工程中一般会存在非常多的收费站，收费站的主要作用是将收费亭和相关的道路摄像机所采集的图像和数据收集起来，并通过一定的手段将这些数据信息上传到收费管理所。(2)高速公路路段方面的监控系统。这项系统的监控中心对高速公路上收费站采集的图像。数据等内容进行上传，使其到达高速公路的路段监控中心。(3)省级监控中心。作为省级高速公路管理局，要负责管理省内所有高速公路。各个下级高速公路将选择的视屏信号上传到所属省级的监控中心去，次省级监控中心将接收的信息进行统一控制和管理。

一般高速公公路监控系统可以分为场内设备以及场外设备。场外子系统一般设置在沿线上，包括气象监测器、车辆检测器、场外摄像机、可变情报板以及可变限速标识牌等有关设备组成。其主要功能就是进行高速公路实时情况的监控。主要目的是为了使对高速公路的实际交通情况有所感知、增强对其的控制能力以及对突发状况及时处理等。内场子系统的构成主要包括内地图版设备、计算系统、大屏投影设备以及闭路电视监视系统等模块所构成。这些场内监控设备技能对公路信息直观展现，核能通过计算机的控制对所采集的信息通过相关设计，进行计算、分析并做出相应的处理。与此同时，还将相关信息向外发布，对交通起到引导作用，使得车辆在高速公路上能够安全顺利的行使。

5 结束语

随着社会的发展，经济的进步，我国高速公路工程的发展速度飞快，由于高速公路与其他交通道路不同，他有着车辆行驶速度快，车流量大的特点。同时高速公路的建设还会遇到非常多的隧道和大型桥梁。因此在高速公路上设置监控系统对于车辆的安全和运输的畅通具有重要意义。高速公路的机电监控系统的设计需要根据所需安装监控的实际情况来设计。

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2015-02-11

U492

C

1008-3383(2015)12-0163-01