浅析路网监控设施设计与实施

陈昱　吴岚

摘 要：随着国内社会的进步与发展以及建设交通强国目标的需要，路网监控作为道路交通数据采集的前端基础设施，其建设与管理的合理性和科学性是建设智能交通、智慧城市的关键所在。因此，本文就路网监控设施设计与建设，在现行规范标准的基础上，结合工程实际，总结出一套建设设计与实施要点，有助于提高路网监控设施建设的科学性，提升路网管理效能，降低管理成本。

关键词：路网监控 交通监控 设施布局 设施管理 交通工程

1 引言

近年来，我国公路、城市道路网络趋于完善，智慧城市建设稳步前进，路网监控系统的建设和管理被广为关注。交通运输部发布的《数字交通规划纲要》指出，需构建数字化采集体系，布局重要节点的全方位交通感知网络，推动公路重点路段，以及隧道、桥梁、互通枢纽等重要节点的交通感知网络覆盖，推动交通感知网络与交通基础设施同步规划建设[1]。《公路网运行监测与服务暂行技术要求》等文件，明确了公路网运行监测与服务的信息技术、主要指标、平台软件、数据接口、信息发布、系统安全等方面内容，对公路网运行监测与服务系统建设、运行和管理工作具有指导和规范作用[2]。《城市道路交通设施设计规范》与《道路交通信息监测记录设备设置规范》对道路交通监控设施的布设原则提出了定性的要求，对道路交通监控设施的设计实施有一定的指导意义[3～4]。《江苏省智能交通建设实施方案》提出要大力推进智慧基础设施建设以及加强路网运行监测与数据分析。王诗薇[5]、王西雪[6]等人则对特定范围内路网交通监控设施设置、改进等方面进行了剖析。

国内研究热点侧重于路网监控视频的应用[7～8]，而路网监控设施设计、实施与管理在规范上仍存在一定的需求空白。因此，本文以现行规范标准为基础，结合路网监控设计、建设与管理项目实际，总结出一套完整的实施与管理理念与方案，助力填充路网监控设施建设领域内的行业空白，促进行业发展。

2 路网监控设施设计要点

2.1 路网监控设施主要设计要求

布设点位时需注重取电和专网的协同，外场勘查时应在符合设计和技术原则的前提下首要解决取电开户问题，做好前期调研工作，尽量保证每个设施点位都单独挂表，取电开户;如果实在不能单独挂表取电，应通过其他手段解决取电问题，如借助路灯或公安电力等（如下图1所示）。

除取电点需格外注意以外，还应注意以下几点：

1）强调设计目标、设计思路的正确阐述，设计指导原则应具有可操作性和一定的前瞻性。结合省市现有相关规范文件，对路网设施的布局原则、交通流量特征需求、重要路段需求等进行分析。分线路详细梳理现有路网结构、长大桥梁、交通流量、现状路网监测设施。

2）监控视频上云以后的发展趋势将常态化，需要考虑布设设备和视频上云设备的融合问题。同时，应考虑缺陷责任期运维预算等。明确拟建设施明细，并针对涉及沿线分中心，应明确现有流媒体存储需求。

3）客观、准确调研预设点位附近的电、管道、通讯线路，在设计阶段解决取电、专网通讯、顶管等在后期施工中可能出现的问题，同步考虑设施杆件高度、位置对周围环境的影响，以及绿化、大型标志标牌、周围建筑等对视频设施视界的影响。

2.2 路网监控设施设计细节

1、认真踏勘现场、合理选择点位

机动灵活的选择合适地点，避免绿化、标志物、建筑、高污染企业等不良环境对监测设施的干扰、外部污。注意设置地点是否有重车急刹、车辆起步、重型运输车辆经过对设备产生的震动、共振、干扰等，避免影响输出数据质量或造成的螺栓松动、基础锚固松动，产生安全隱患。因此，建议设备要远离路口30米以上，且不能影响车辆正常行驶，不可设在坡道和弯道，不可设在平交路口以及车辆易掉头的位置。

2、合理确定供电、网络专线布设半径

供电半径过大将会导致开挖量大、施工成本上升，且一旦出现故障，恢复难度和成本都会提高。因此，避免供电半径超过300米的点位，采取就近取电或暂缓实施的方式处理。单独开户挂表取电可以有效避免交调站、视频信号不稳，对于度数据要求较高的交调站，建议尽量单独开户。网络专线布设同理。

3、设施管理属地化、本地化

确保各分中心机房管理机制，配备双流媒体+NVR，保证应急状态下可以调用，做好长期规划工作。对设备固定资产登记在册，统一运维，对本地流媒体设备、存储设备的使用年限充分了解，及时更换或处置故障、老化设备。另外，及时梳理本地内网IP地址段落及各类监测设施占用带宽情况，同时减少无线网桥传输，以防止影响通讯质量。

3 路网监控设施点位设置原则

路网监控设施点位设置原则以地方性文件为指导（如《江苏省普通公路网运行监测设施布局原则（征求意见稿）》），并在工程实际中针对不同类型的设施补充不同的点位设计思路与规模控制原则。

3.1 交通运行数据监测设施

交通运行数据监测设施通常分为交通量调查站和轴载调查站，交通量调查站根据《公路交通情况调查设备第1部分：技术条件》（JT/T1008.1-2015）[9]依据采集内容不同有分为公路交通情况调查Ⅰ级设备和Ⅱ级设备，Ⅰ级设备常用自动化采集交调站，Ⅱ级设备常用自动化采集车检器。

交通量调查站布设以普通国道、普通省道、重要县道为对象，以符合下图2特征的路段构成的交汇点或节点，将路网划分为基本路段，在基本路段上进行布设，基本路段长度即为该站点的代表观测里程。轴载调查站可与非现场执法站、治超站统筹建设。

根据交通运输部《公路交通情况调查统计报表制度》，“一般路线、平原或微丘区路段间隙式交通量调查站的间距宜为20～30公里”，考虑项目管理需求及交叉路口的实际情况，交调站（Ⅰ级）平均观测里程按照20～25公里来控制，如区间交叉路段较多，交通流量对主道路影响较大，可视情况用车检器（Ⅱ级）加密，间距大于2公里。另外，交通量调查站应避免与超限超载动态称重检测系统、桥梁健康监测系统及其它流量监测系统重复设置。

3.2 视频监测设施

视频监测设备应选择具备夜视功能的高清摄像头，通讯协议符合相关技术标准要求。杆件高度一般在8～12米，根据道路宽度、路口遮挡等情况选择观察角度最大的位置。

视频监测设施用于对公路沿线的交通运行状况、公路基础设施状况、气象状况等进行实时图像监测;对交通异常事件（包括交通拥堵、阻断、事故、隧道火灾等）和车辆特征进行实时图像监测，进而掌握实时路况，更好的为管养服务。以普通国省道为对象，对符合下图3特征路段或关键点进行布设，在需要重点监测的路段和关键节点进行布设，符合特殊要求的可进一步加密。

值得注意的是，已有公路部门或公安等其他部门的视频监测设施处，且设施满足路网部门监测需求的，不宜重复设置。

4 路网监控设施要点工程应用

以江苏省南通市路网监控设施改造项目为例，将上述路网监控设施设计要点在工程中进行验证。

考虑重点布设区域，沿线分布旅游景区、经济开发区、港口、中大型桥梁、学校、枢纽、城镇、村庄等;考虑交通货运量，以经济开发区、渡口等为主的工业货物运输需求导致道路交通流中货车占比大;考虑复杂的交通出行方式，沿线居民采用非机动车出行比例较高，经常出现大型车辆、小型客车以及非机动车辆混合行驶，存在潜在交通事故风险;考虑业务管养需求，南通市公路事业发展中心管理与服务职能，负责普通国省道路网运行的监测、预警、信息服务和技术支持工作;收集、汇总公路损毁、公路交通流量等信息;开展公路突发事件的监测、预报和预警工作，并及时向社会发布公路运行信息。实现全省普通国省道及重要县道公路重要路段和节点监测覆盖率达100%。

以需求为导向、突出重点，定量与定性分析相结合，充分考虑重点路段，停车场、港口、物流园区等重要交通经济节点的路段，易发生自然灾害、易拥堵、恶劣气象条件频发等重点路段;融合共享、适度超前，结合现状设施进行优化、调整，实现已建、新建站点的统筹协调、有序衔接，实现资源共享、数据融合;统一规划，统一标准，统一设计，同步建设，协同运营，资源共享，共同开展外场视频监测设施和交通量调查站点、内场系统的建设。

结果表明，本项目能够有效提高公路养护水平，为社会公众提供出行信息服务，全面提升公路管理水平，提升设计路段的交通信息采集能力，促进道理交通服务水平的提高，优化道路资源配置，引导区域交通健康有序发展，使各国省干道的交通管理水平和服务质量满足智慧公路的建设需求。系统建成后将为政府管理部门提供决策支持、应急指挥调度和管理手段。

5 结语

路网监控作为道路交通数据采集的前端基础设施，科学的监控设施设计有利于更好地建设智能交通与智慧城市。本文针对路网监控设施建设与管理方面的不足，在现行规范标准的基础上，结合工程實际，总结出一系列建设实施要点与方案，在工程实际验证中取得良好效果。但是，该要点仍然不够全面，缺乏对特殊场景下的具体分析，还可进一步探讨。

参考文献：

[1]交规划发[2019]89号，交通运输部关于印发《数字交通发展规划纲要》的通知[S].

[2]中华人民共和国交通部[2012]3号公告，公路网运行监测与服务暂行技术要求[S].

[3]GB 50688—2011，城市道路交通设施设计规范[S].

[4]GA/T 1047—2013，道路交通信息监测记录设备设置规范[S].

[5]王诗薇.浅析高铁客站站前路网交通监控设施设置——以高铁观音站为例[J].城市道桥与防洪，2020（07）：70-72+90+13.

[6]王西雪.智慧交通视域下高铁站智能监控系统的完善对策研究——以南京南站为例[J].智能建筑与智慧城市，2021（01）：105-106.

[7]熊文华，周沛，胡少鹏.多维度道路交通监控设施布局评价体系及应用研究[J].公路与汽运，2017（04）：52-55+136.

[8]Afuwape Afeez Ajani，Xu Ying，Anajemba Joseph Henry，Srivastava Gautam. Performance Evaluation of Secured Network Traffic Classification using a Machine Learning approach[J]. Computer Standards & Interfaces，2021（prepublish）.

[9]JT/T1008.1-2015，《公路交通情况调查设备第1部分：技术条件》[S].