浅谈山区高速重点路段的监控管理

吴登辉

摘要：高速公路近年来得到了迅猛的发展，山区高速因为其地理条件的特殊性使得监控管理工作存在着一定难度，本文将以沪渝高速鄂西段为例，介绍在山区高速公路管理中的存在的问题以及几点薄见，为处理类似问题提供参考与借鉴。

关键词：山区高速;监控管理;沪渝高速

一、引言

截止2019年末，高速公路达14.26万公里，居世界第一，仅湖北地区在已全面建成6860公里的高速公路骨架网。山区高速作为其重要组成部分，因为其环境复杂等特点使得监控管理工作面临着新的挑战。沪渝高速宜恩段全线开通已有11年，在山区高速监控管理方面积累了一定的经验，本文将对高速重点路段的监控管理中的几点经验做一个简要的阐述。

二、课题背景

山区高速通常是指修建在山岭、重丘等地形上的高速公路。具有以下特点：

Ø平纵面线形指标相对较低。因山区山高谷深，地面起伏大、高差大、地形复杂，使得高速公路存在大量的弯道与上下坡，因而线形可以用跌宕蜿蜒，高低起伏来形容。

Ø桥隧比例高。因山区地形的原因，为了跨谷穿山，高填深挖势在必行，这便催生了大量的桥梁与隧道，以满足对平曲线形的要求。

Ø气候复杂多变。山区昼夜温差大，易产生大雾天气，随季节变化，雨、雾、雪、冻雨天气时常出现。尤其是夏季，局部天气差异巨大。

沪渝高速鄂西段东起湖北宜昌长江大桥，西与重庆石柱县相接，全长320公里，海拔相差近1400米，为典型的山区高速，有桥梁342座，隧道44座，主线桥隧比达51.62%，其中榔坪至野三关桥隧比高达83.6%。沪渝高速鄂西段线纵坡多、桥隧多、弯道多、纵坡长，而全年暴雨、大雾、冰雪等恶劣天气频繁。

依据相关规定以及运维过程中的实际数据，将部分路段划为重点路段来进行重点监控。本文所指重点路段主要包含：高速公路与其他路网交汇区即互通立交、枢纽立交区域，高速公路服务区、停车区区域，长度大于1000M的特大桥梁，可能发生地质灾害的路段，具有特殊线形指标的路段，气象条件变化频繁的区域，交通事故多发路段或道路常发性的拥堵路段和A级以上的隧道或隧道群。其中隧道等级可根据隧道长度L和设计年度隧道单洞年平均日交通量q来确定。

三、现有监控管理架构

沪渝高速鄂西段现行监控系统管理模式采用监控中心——管理所两级管理模式，设有监控分中心1处，位置在恩施市内，负责宜恩段的4个监控所的维护管理，对全线包括隧道区段的交通进行监视与控制。沿线设有监控管理所5处，设在贺家坪、巴东、高坪、恩施东和白果互通，与收费站合建。所有的隧道管理所负责所辖范围内的主线以及隧道的日常监控管理，接受监控中心的管理。

四、监控管理几点问题讨论分析

现有监控系统在设计之初依照相关规定设置，大部分设备都较好的发挥了应有的功能，但随着运维时间的延长，我们在实际监控管理工作中不断根据实际情况进行了改造，下面将逐一阐述。

（一）隧道广播系统改进

技术要求规定，隧道宜使用有线广播，特殊情况下可使用无线广播。沪渝高速鄂西段按规定在隧道内装有广播子系统。建设时期按照技术要求，在设计时统一使用广播功放板驱动30W的号角扬声器，间隔200米设置。

因隧道内空间较小，车辆在隧道内行驶时产生的噪音，导致隧道内的噪音分贝数远远高于正常情况。隧道内噪声基底变高，广播发出的声音极易掩盖，有效覆盖范围急剧下降。

早期我们采取提高单个发声单元功率，间距不变的方式，将隧道广播系统功率改为80W，隧道内广播声音得到了一定改善，但随着功率提高，系统稳定性下降，回声增强。现采用IP广播，将广播间距由200米降至50，功率调回30W，隧道广播收听效果显著改善。

（二）高清视频监控系统升级

沪渝高速鄂西段设计期时，使用模拟摄像头+光端机+DVR+编解码器+视频矩阵+CRT显示上墙方案。随着使用年限增加，该系统弊端不断显现：系统稳定性不断下降，视频信噪比不断下降，系统维护成本与难度不断上升，系统扩展性捉襟见肘。

高清数字视频监控系统迅猛发展，以其高清晰度、低误码率、传输调用灵活和高扩展性的优点迅速崛起。故从2014年开始着手升级改造。经多年分批次施工，将区间内近2000路监控图像全部升级。系统总体上由前端模拟摄像机、IP网络高清摄像机、网络交换机、流媒体服务器、IPSAN、DVR、NVR、监控系统应用软件等构成。采用组播技术、双码流技术、流媒体技术等技术实现高清视频的采集、传输及显示、调阅。系统总体逻辑架构自下而上分为设备接入层、中间支撑层、业务服务层、用户应用层，各层形成一个统一的整体系统。

改造完成后，监控图像均能达到1080P以上，监控分中心及监控管理所能灵活快捷调取辖区内监控图像，对于安全预警、事故处理以及指挥调度提供有力支撑。

（三）路面温度的显示

沪渝高速鄂西段大部属于中亚热带季风型山地湿润性气候，平均海拔约为800米，最高处位于利川市齐岳山，约为1400米。由于山区海拔落差大，雨、雪、冰凌天气较多，经常会出现驾驶员不清楚路面结冰情况而引发出现交通事故发生，缺乏一套设备将路面情况实时反馈给过往驾驶员。

依照高速公路监控技术要求，应对山岭或重丘等地形较为复杂的地区布设气象监测设备，建设时期布设的检测设备，在监控管理中的实际作用不尽如人意。冬季司机由宜昌向重庆方向行驶时，常因忽略车外地面温度与车内温差，最终在驾驶中因疏忽而造成交通事故。

因此，在沪渝高速鄂西段选择部分大桥、长隧道以及其他重点区域安装了共计17套智能温度看板设备，该智能温度看板能实时采集地面温度，并将温度显示到1.6*1.2m大小的LED显示屏上，与车道成45度角安装，能够有效唤起过往司机注意地面温度，谨慎驾驶。此外，还在重点易结冰路段增加30套路面红外温度传感器，采集到路面温度数据后通过4G网络上传至监控分中心数据处理平台，经后台处理后及时传递至养护部门，还可通过道路情报板及时预警。

（四）隧道照明改造

沪渝高速鄂西段开通其隧道照明绝大部分采用的是高压钠灯，共计约44000余盏。到2016年，隧道照明系統已运行有7-11年，照明灯具超过使用寿命，且能耗增高、光衰增大。随着沪渝高速的交通量日益增长，2015年1月正常情况下平均日交通量已达到26768辆，现有高压钠灯照明系统已经远不能满足交通量需求。而LED寿命长、能耗低、照度高，随着LED照明技术的不断进步成熟、成本不断下降，结合合同能源管理模式，于2016年对沪渝高速鄂西段进行了照明改造。完成后，隧道用电量从2015年的4336.46万度，下降到2016年的2139.84万度，节约用电50.65%，而能源委托型合同能源管理模式对于用户方讲，免去了改造投入的高额成本。

五、结语

高速公路近年来发展迅速，山区高速公路的管理由于其特殊性决定了其管理与平原高速存在着较大差异，沪渝高速开通运营11年，积累了几点薄见，但我们也清醒的认识到我们再山区高速的管理中仍然存在着诸多的不足，我们正处在一个大数据、云计算与物联网的时代，而目前监控管理的现代化，数字化、智能化水平与其他行业相差甚远。路漫漫其修远兮，我们将继续积极采用新技术，不断探索山区高速管理的新方式，为山区高速行车安全做出一点努力。

参考文献：

[1]章海燕， 秦勇 and 陶杰， "高速公路道路监控设施后评估探讨，" 公路交通技术， pp. 130-134， 2011.