高速公路应急指挥调度系统设计与实现

华超

摘 要：本文将结合现有案例，对高速公路应急指挥调度系统设计及实现进行分析探讨，旨在全面完善系统功能，满足扩展和创新要求，进而为高速公路的安全运营提供有力支持。

关键词：高速公路;调度业务;应急指挥系统

目前，高速公路作为社会经济发展的重要组成部分，保障公路的可靠性、安全性是相关部门关注的重点内容。应急指挥调度系统是解决高速公路运行问题，处理突发事故的重要手段，做好科学设置，保证其功能的完善性和可靠性，对于高速公路发展有着重要意义。

1应急指挥调度系统的需求

1.1调度业务

调度指挥中心可利用GPRS技术、道路摄像机、区间测速等设备对高速公路上的车辆通行情况和道路异常情况进行定位、巡视及检查处理，在确定道路异常、交通事故、需救援车辆等的具体情况后立即开展调度指挥工作，通知道路现场处理相关部门开展处置工作。此过程中，调度指挥中心可通过系统提供的GPRS功能对车辆的位置进行查询，从而实现突发事件的快速处理。系统在提供车辆位置查询功能的同时，也会按设置自动提示实时的车辆通行异常信息，并分析相应路段的交通状况，根据获取信息资料完成事故地点和时间的预测估算。

1.2应急指挥系统

高速公路可以方便人们的出行，密切城市间的连接，为经济发展带来助力。不过高速公路在建设和使用中也存在一些局限性，随着车流量的增加，道路拥堵率和交通事故发生率不断攀升。鉴于此，相关部门需开展高速公路应急指挥调度系统的规划和建设工作，并针对潜在的突发状况，快速作出调整，以减少连带危险的产生，保障道路安全畅通。

2应急指挥调度系统的总体设计方案

2.1总布局规划

以某高速机电工程调度指挥系统为例，其选用的指挥系统包括调度指挥中心、指挥分中心、现场调度指挥单元。经分析可知，调度指挥中心重点在于监督高速公路运营情况，掌握车辆通行的基本信息，并做好信息资料的汇总和存管处理;指挥分中心属于调度指挥中心的下级用户，用以查找和分享上一级的资源，开展调度监控工作;现场调度指挥单元在计算机技术和无线通信技术的辅助下，实现现场信息采集，完成相应的信息交换，从而协助各级调度指挥中心对现场的突发事件的调度指挥工作。在对以上三部分功能需求展开分析后，系统采用集中部署方式，利用数据库数据来实现三部分的主要功能。系统内设置访问权限，结合不同用户情况，查找同等级信息资料[1]。

2.2总体框架

如上图1.1所示，总体框架由四部分构成，分别是基础设施层、数据层、中间层和服务层。这四部分框架结构的功能为：基础设施层包含各种硬件设施，如通信设施、存储设施;数据层主要对数据进行分类管理和存储，包含的数据类型以地理信息数据、案件数据、视频监控数据为主;中间层是连接数据层和服务层的中间媒介，也是保证服务层更好运行的关键结构，功能多体现在信息地图的显示、事故车辆定位、各类应急预案显示方面。同时，该层能够为调度和救援工作提供依据，确保各项决策的准确性、科学性。服务层自然是促使相关工作落实的关键，可提供各种服务信息。这样的框架结构安排能够帮助作业人员准确了解现场情况，并对出现的突发事件给出合理的决策和说明，提高应急指挥调度的工作效率，降低高速公路通行的危险性。

3应急指挥调度系统的工程实现

3.1系统平台开发

高速公路的应急指挥调度系统是一项较为复杂的软件工程，其中涉及的内容有计算机技术、通信技术、决策支持系统等，需要加强系统平台的研究和开发，以保障相关工作的有效进行。目前高度公路调度业务与应急指挥系统平台有：利用OPtiX2500+设备构建光网络业务平台，借助网板格局模块的添加，实现语言及脚本的编写，同时利用以太网数据，满足无线监测要求;利用APM9+Linux设备以嵌入式的方式构建无线视频监控系统，完成信息数据采集、编写和传输处理，采取AP技术完成数据及时转换，加快传输速度;利用GPRS技术实施上报处理，通过ARM9+Linux及移植驱动模式对GPRS模块功能加以拓展，满足通信要求，避免信息数据的丢失[2]。

3.2光网络自愈环

本系统在设置前，已经应用SDH光纤通信构建了光网络环境，并在系统内配备4台光纤通信设备。为优化调度业务及应急指挥系统功能性，在原有基础上，添加数据传输设备，增设一台EFTO通信单板，光纤网速可达到8路百兆，加快通信速度。增设太网业务入口8个，实现与多台设备的联合处理。

3.3无线监控子系统

无线监控系统作为信息收集的系统结构，在系统中的开发应用对于优化系统运行功能，增强高速公路整体把控效果有着积极作用。山东等省高速公路在监控中主要采用的监控方式为“定点监控，有线传输”，但是有线传输往往会存在很多局限性，对于监控的盲点无法进行监控或者无法形成有限网络。在该监控系统中可设置嵌入式芯片，以提升智能化水平，加大控制力度。

无线监控子系统是由无线网卡、摄像头及相关系统构成的，在系统启动过程中，嵌入式系统会直接融入到监控系统中来，借助摄像头和无线网卡，将收集的相关视频信息加以采集和处理，之后再通过嵌入式芯片实现数据实时共享和传输，利用AP网点接入SDH网络，直接将监控数据上传到指挥中心，帮助指挥中心人员准确了解高速公路运行情况，掌握车辆通行特征。

3.3.1摄像机驱动

驱动程序是系统运行的关键，驱动程序的设置需要做好内核与设备接口间的科学处理，以保障系统内部硬件的有效运转。本工程中主要是采取嵌入式技术，配合USB摄像头完成驱动程序的合理构建，只有如此才能使系统在使用时可以利用比较标准的接口对摄像头实行开与闭，读与写。在系统中，利用摄像头对驱动程序进行编译的方法包括两种，其中一种为静态编译，另一种为在编译结束后利用動态实行加载[3]。

3.3.2视频数据采集

对于无线监控子系统，视频数据采集对整个系统运行有着非常重要的作用，而要想开展视频数据采集处理工作，作业人员则需对内核驱动及函数接口加以科学处理，确保视频采集设备的正常驱动，加强视频连接的有效性、科学性。本项目中为促进无线监控子系统的正常运转，在选择视频监控设备上实行多方面思考，且该系统中所需设备种类较多，必须经过严格对比分析，促进作业的顺利进行。本项目中选择的设备以TV卡、视频卡、USB摄像头为主，这些设备在视频数据捕捉上有着快速、清晰的优势，符合实际作业要求。所有设备均采用USB接口形式，保证连接有效性。

4结语

希望通过上文论述，专业人员可对高速公路应急指挥调度系统有一定的了解，进而在设计中做好相关功能、设备的分析和处理，完善系统结构，充分发挥其作用优势，从而科学把控高速公路调度业务，增加公路运行的安全系数。

参考文献：

[1]费伦林，张一衡.基于北斗技术的快速综合应急指挥调度系统在智慧高速公路中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2017，000（011）：P.273-276.

[2]陈晓静.高速公路移动通信应急指挥平台设计与实现[J].江苏科技信息，2016（25）：57-58.

[3]滕立飞，周卫华.基于WEB-GIS的智能监测及指挥调度系统在沪宁高速公路的应用[J].中国交通信息化， 2015，000（0S2）：38-41.