高速公路建设方案.docx

高速公路建设方案1.1 背景近年来，我国公路建设取得举世瞩目的成绩，以高速公路为骨架、国省干线公路为主体的全国干线公路网快速形成。然而，这几年我国极端气候、地震、地质灾害频发，公路网的安全运行与抗灾救援保障工作面临日益增长的巨大压力。当前的高速公路运营管理系统，信息化整体水平还不能适应现代交通运输业发展的需要。一是信息化发展尚未覆盖交通运输现代化建设全局，信息化与业务管理和服务的融合不足，信息资源开发利用程度不高，信息资源共享水平较低，动态信息采集能力相对薄弱，尚未在规范业务、流程再造等方面实现深化应用，对行业发展的贡献程度有待提升。随着交通运输部“十二五”重大信息化工程的启动和国省干线公路升级改造的全面开展，路网运行管理与服务工作将面临大建设、大发展的新时期。三项“技术要求”（高速公路监控技术要求、高速公路通信技术要求、路网运行监测与服务暂行技术要求）的同时发布，对指导和规范公路网运行监测与服务系统的建设、运行与管理，保障全国高速公路和重要国省干线公路以及重要公路设施的稳定运行，加强国家干线公路网运行监测与科学管理，提升国家干线公路网安全性能和服务质量，提高公路突发事件应急处置能力和公共服务能力，实现国家干线公路网“可视、可测、可控”的发展目标，以及为人民群众提供安全、畅通、便捷、绿色的公路出行服务等方面具有重大而深远的意义。1.2 实施高速公路全程监控系统的意义截止2012年底，我国机动车保有量已达2.4亿辆，公路通车总里程已突破420万公里，其中高速公路已超过9.6万公里。2013年5月国家发展改革委会同交通运输部编制的国家公路网规划（2013年-2030年）披露：至2030年还将新建2.5-3.3万公里高速公路。交通基础设施和运输装备规模总量不断扩大，使我国交通运输管理能力面临巨大挑战，利用信息化手段对已形成的资产进行充分利用和潜力挖掘，提高交通基础设施和运输装备运行效率，保障路网畅通，已经成为迫在眉睫的重要任务。高速公路与一般公路相比, 具有线型好设计标准高、文通流大、行车速度快等特点。如不采用先进的监控管理措施, 在文通流量大、气候恶劣的情况下, 极易发生文通事故和文通阻塞。在高速公路上部署全程的监控系统，可以：l 对交通流和交通运行状况进行实时监视l 对关键点进行气象检测l 对关键路段实施文通实时控制l 及时发现各种异常情况并采取应急措施实施高速公路全程视频监控系统可以改善高峰期间车辆行驶的平均速度、减少交通堵塞程度和车辆延滞时间，同时也能大大减少文通事故和保证交通安全,节约燃料和减少车辆的磨损, 缩短运输时间，减少污染。总之，实施高速公路全程监控系统是保证高速公路高速、安全、经济地运营管必不可少的条件。1.3 高速公路监控系统面临的挑战l 信息采集覆盖面不全传统的高速公路监控系统，往往只注重收费系统相关的视频监控建设，对于沿线的视频监控、交通信息采集、环境信息采集等系统建设力度较弱。随着交通态势的日益严峻，大众对出行服务的诉求越来越强烈，更全面、更深度的监控系统迫在眉睫。l 人工“监视”越来越难，智能化程度较低随着高速公路通车里程的快速增长，外场监控类设备也越来越多，部分高速公路采用全程监控甚至视场无缝覆盖的方式有效的消除了物理监控盲区，但是监控中心的值守人员无法在有限的时间内实时掌控海量的监控场景内的情况，出现逻辑监控盲区。“智能化”监控点位的建设比例需进一步加大。l 原系统兼容性低，以网络高清为代表的新产品难以应用高速公路监控系统通过近10多年的建设，多数已基本建成了以模拟视频矩阵、数字非压缩光矩阵平台及H.264标清视频编解码器为核心的监控体系。但随着以高清视频网络摄像机、高清视频网络录像机为代表的高清晰度视频监控设备的规模化应用，原有的视频监控系统改造、兼容网络监控迫在眉睫。同时，如何基于不同生产厂商的数字化高清视频监控设备，在统一的平台下建立新的同时兼容数字高清、标清视频监控设备的联网管理系统也是一个迫切要解决的问题。l 信息孤岛现象严重，联网程度较低由于高速公路监控系统所包含的内容（收费监控、气象监测、全程监控、交通事件、信息发布等），往往是分阶段建设，所以形成了各个子系统“各自为政”的现象，没有实现集中监控、系统协同作战程度较低。另外，部分省域内的高速公路由于投资主体的差异，各个路段的建设模式、软件平台不尽相同。造成了监控系统没有联网、区域协同性较低。l 面向公众的出行服务程度不高伴随着全国高速公路的建设热潮，监控系统作为机电建设中不可或缺的一部分，在高速公路运营管理中也发挥着越来越大的作用。但是，如何更好的利用这些监控资源为公众提供便捷、优质的增值服务，最大限度的发挥它的价值，这方面还有所欠缺。系统简介针对高速公路监控系统的上述现状和问题，本文设计了一套【高速公路综合监控系统】。1.4 总体框架【高速公路综合监控系统】系统架构如图所示：【高速公路综合监控系统】从监控内容上，包含了视频图像监控、交通事件检测、气象环境监测、交通调查等内容。从业务应用上，以综合监控平台为依托，实现了实时路况监测与记录、交通流量控制、交通态势评估、交通信息发布四大业务应用。其中：实时路况监测与记录包含：道路实时流量的监测、道路气象环境的监测以及道路异常事件和报警；交通流量控制包含：入口控制、互通立交的分流控制、特殊天气/施工保养的分道控制等；交通态势评估包含：流量态势和预测、道路养护分析、节假日/重大事件的预案管理等；交通信息发布主要指面向公众服务的：基础信息服务、路况信息服务、路径信息服务、安全驾驶提醒等。1.5 系统结构【高速公路综合监控系统】由高速公路省级监控中心、路段监控分中心、基础监控单元三级管理架构构成。以路段监控分中心为主要监控组织，收费站、隧道管理站、桥梁管理站辅助监控。高速公路省级监控中心建议设置在高速公路管路局或相应的职能部门。此中心除负责省域内的高速公路监控外，还实现与上级单位（部或省级路网监控中心）、其他部门（如高速交警指挥中心）的互联互通。路段监控分中心应根据路段建设情况、投资主体、运营管理模式，结合路段实际道路交通特点和长度设置。基础监控单元包括隧道管理站(无人值守隧道管理站和有人值守隧道管理站)、桥梁管理站、部分收费站、其他监控外场设施等。系统拓补图如图所示：大型收费站、且管理资源配备齐全的，可考虑设置收费站监控中心（即收费站A型）；一般收费站设置无人值守的机房（即收费站B型），站长室通过平台客户端实时监控本站视频。同一条道路，建议采用同一种监控模式。隧道、桥梁，根据长度、等级设置相应的管理站。1.6 系统设计原则和标准1.6.1 设计原则以保安全、促畅通为出发点，紧紧围绕高速公路运营管理业务与出行服务业务，并在秉持下述原则的基础上，进行系统设计。l 先进性系统的设计应该具有技术先进性，所采用的理念、技术应当是业内领先的，并能代表未来的发展方向。 l 稳定性监控系统是一个系统牵涉面多、运行环境恶劣、不间断使用的复杂系统。系统设计时要统筹考虑所用设备和控制系统，符合当前技术和运营管理部门的工作发展方向，同时系统选用成熟的技术，减少系统的技术风险。l 集成化一方面系统高度集成可以有效减少系统故障点；另一方面系统集成可以有效实现信息共享。以适应高速公路视频监控系统的业务发展要求。l 可拓展性不同客户的诉求是不同的，这就要求我们的核心架构具有足够的灵活性，具有良好的分层、模块化设计。针对不同的应用场景可以实现灵活、快速的定制，及时响应客户需求。系统应采用灵活、开放的模块化设计，赋予结构上极大的灵活性，为系统扩展、升级及可预见的管理模式的改变留有余地。l 易用性与易维护性系统从实战出发，围绕当前运营管理部门的核心诉求进行设计，采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体化操作设计，在出现系统故障时，能够简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能，维护便捷，降低系统运维管理成本。使用稳定易用的硬件和软件，即降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，也节省了日常频繁地维护费用。1.6.2 设计标准【高速公路综合监控系统】参考下述标准设计：1 中华人民共和国道路交通安全法2 中华人民共和国道路交通安全法实施条例3 高速公路监控技术要求4 高速公路通信技术要求5 路网运行监测与服务暂行技术要求6 GB/T28059-2011公路网图像信息管理系统平台互联技术规范7 全国道路交通管理系统数据交换格式8 预防道路交通事故“五整顿”“三加强”实施意见9 道路交通标志和标线（GB 5768-2009）10 建筑物防雷设计规范（GB 50057-2010）11 民用闭路电视系统工程技术规范（GB 501982011）12 中华人民共和国行政区划代码（GB/T 2260-2007）13 高速公路隧道监控系统模式（GB/T 18567-2001）14 安全防范监控数字视音频编解码技术要求（GB/T 25724）15 公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范(GB/T 28059-2011)16 机动车登记信息代码（GA 24-2005）17 中华人民共和国机动车号牌（GA 36-2007）18 LED道路交通诱导可变信息标志(GA/T 484-2010)19 车载式道路交通显示屏（GA/T 742-2007）20 机动车号牌图像自动识别技术规范（GA/T 8332009）21 公路交通标志板技术条件（JT/T 279-2004）22 LED车道控制标志（JT/T 597-2004）23 ATMS 智能交通管理平台软件集成接口规范集（EIISA 2.0）24 公路交通气象观测站网建设暂行技术要求（2012）25 高速公路LED可变限速标志（GB 23826-2009）26 道路交通信息显示设备设置规范（GA/T 993-2012）27 GB 24726-2009-T 交通信息采集 视频车辆检测器28 GB/T 28789-2012 视频交通事件检测器 基础监控单元设计【基础监控单元】的建设是高速公路综合监控系统建设的外场核心，是实现高速公路监控功能的主要载体之一。基础监控单元的建设成功与否，直接影响了高速公路综合监控系统的建设成效。从系统和产品的角度，可以把基础监控单元分为以下6类：视频监控类：以视频图像为监控手段的、以可视化管理为目标的基础监控单元；事件检测类：以道路交通事件为主要监控目标的基础监控单元；动环检测类：以道路环境（如气象、积水、积雪）为主要监控目标的基础监控单元；交通调查类：以道路交通量调查（流量、车型分布等）为主要监控目标的基础监控单元；信息发布类：面向公众出行服务和道路管理的信息发布载体;综合监控类：指隧道管理站、桥梁管理站等针对特定场景专设的监控单元，其监控手段、监控目标一般均具有多样性。1.7 【视频监控类】基础监控单元建设【视频监控类】基础监控单元建设包含：收费站视频监控系统建设、服务区视频监控系统建设、沿线视频监控系统建设。1.7.1 收费站视频监控系统建设1.7.1.1 收费站监控业务描述高速公路收费站视频监控系统，是收费机电系统的重要组成部分，在实际的运管管理中，视频数据需纳入综合监控系统中进行统一监控。其监控场景包括：l 监控职责及场景特性收费广场：监控收费广场整体情况；大场景，光线变化强烈，部分区域夜间照度低，非固定式监控，需支持变倍；收费车道：监控车辆通行状况、车辆收费情况；小场景，固定式监控，夜间有照明，监控主体（汽车）夜间有车灯强光；收费亭：监控收费员收费情况、服务情况；小场景，固定式监控，夜间有照明；站内监控：站内安保监控，固定场景，室内环境。收费站监控系统等级1.7.1.2 收费站视频监控系统结构按照交通运输部收费公路联网收费技术要求中的规定，大型收费站、与监控中心距离较远、且管理资源配备齐全的，可考虑设置收费站监控中心；不具备此条件的设置无人值守的机房，站长室通过平台客户端实时监控本站视频。结合上述要求，以及收费监控的业务特性，我们可提供两种建设模式。1.7.1.3 收费站视频监控系统功能l 【看】实时预览收费车道的模拟视频，经过车道控制器中的字符叠加器和视频分配器后，一路进入收费主机，供收费员预览；另一路经编码器编码后传至后端中心。广场等外场的网络码流，经硬盘录像机、解码器后在监控中心显示设备上预览。l 【查】录像检索l 【控】前端控制1.7.1.4 收费站视频监控系统核心设备l 车道摄像机鉴于收费车道监控小场景、固定式监控、夜间有照明、监控主体（汽车）夜间有车灯强光等业务特性，本方案采用【模拟监控枪机DS-TU2CC1004】核心性能参数：700线/强光抑制/ICR。l 收费亭摄像机鉴于收费亭监控小场景、固定式壁挂、夜间有照明等业务特性，本方案采用【模拟半球DS-TU2CC1008】核心性能参数：700线/宽动态/2.8-12mm/ICR。l 广场球机鉴于收费广场大场景、光线变化强烈、部分区域夜间照度低、非固定场景监控等业务特性，本方案采用【高清网络红外球DS-TU2DF1001】核心性能参数：200万1080p实时/30倍变焦/红外150米/ICR。l 站内摄像机鉴于站内安保监控固定场景、室内环境等业务特性，本方案采用【红外网络半球DS-TU2CD1059】核心性能参数：25fps(1920 1080)/红外30米/2.8-12mm/ICR/支持音频和报警。1.7.2 服务区视频监控系统建设1.7.2.1 服务区监控场景及业务服务区是高速公路的重要组成部分,它为高速公路全封闭、高速行车提供保障。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,服务区的功能面也不断更新，目前,服务区的职能范围已经不再仅仅是为行车提供物质供应服务和为旅客及驾驶人员提供生活服务,而是已经发展为提供一体化多功能服务的综合服务体系。在这种背景下，传统的服务区外包后对服务区情况“不管不问”的方法将不利于高速公路的整体安全防范。服务区的视频监控系统需纳入高速公路综合监控系统中进行统一监控。需要纳入统一监控的重点监控场景有：1.7.2.2 服务区视频监控系统结构如图所示，服务区入口、服务区停车广场、服务区出口等高速公路运营、管理单位建设的视频监控点位，直接接入路段监控分中心。在服务区不设置存储设备和监控中心。1.7.2.3 服务区视频监控系统功能l 【看】视频预览l 【查】录像检索l 【控】前端控制1.7.2.4 服务区视频监控系统核心设备l 服务区出入口鉴于服务区出入口有固定车道、监控主体为车辆、夜间无照明等业务特性，本方案采用【枪机DS-TU2CD1070】性能参数：1080P实时/超宽动态/强光抑制/ICR。l 服务区停车广场鉴于服务区停车广场监控场景大、非固定场景监控、夜间部分区域照度低等业务特性，本方案采用【球机DS-TU2DF1001】核心性能参数：200万1080p实时/30倍变焦/红外150米/ICR。1.7.3 沿线视频监控系统建设为了充分发挥高速公路“高速、安全、舒适、高效”的功能特性，监控辖区内行车状况，及时了解行车状况。除收费站、服务区及其他构造物监控之外，沿线全程监控也是必不可少的。根据交通运输部高速公路监控技术要求中的规定，沿线监控可按3个等级实施。服务水平 国家高速公路网 省级及以下高速公路网 四车道 六车道 八车道 四车道 六车道 八车道 一级 A2 A2 A2 A1 A1A2 二级 A2 A2 A3 A2 A2 A3 三级 A3 A3 A3 A3 A3 A3 四级 其中A1为；A2为；A3为。1.7.3.1 沿线视频监控场景沿线视频监控系统的监控场景主要包括：在事故多发地段、互通分流处、辖区交界处设置视频监控点位，普通路段监控根据高速公路服务等级设置，建议每1km-2km设置一处。1.7.3.2 沿线视频监控系统结构沿线视频监控系统结构如图所示：沿线视频监控摄像机直接接入路段监控分中心，进行统一监控。附近收费站监控室可通过路段监控分中心进行视频预览。1.7.3.3 沿线视频监控系统功能l 【看】视频预览l 【查】录像检索l 【控】前端控制1.7.3.4 沿线视频监控系统核心设备l 事故多发地段、互通分流处鉴于事故多发地段、互通分流处大场景、非固定式监控、夜间无环境照明等场景特性，本方案选用【网络高清红外球DS-2DF7A86-A/I5】核心性能参数：200万1080p实时/30倍变焦/ICR/I3支持300米激光红外/I5支持500米激光红外l 辖区交界处、普通路段监控鉴于辖区交界处、普通路段大场景、超远距离、非固定式监控、夜间无环境照明等场景特性，本方案选用【一体式云台枪DS-TU2ZCN1001】核心性能参数：200万像素一体化网络高清激光云台摄像机，30倍网络一体机，8w激光灯。1.8 【交通事件类】基础监控单元建设随着高速公路里程的发展，前端的监控摄像机也越来越多，运营管理部门借助传统的人工监视、巡逻车等方式采集高速公路的运行状况，已越来越困难。l 人工监视判断效率低通常高速公路上安装有很多视频监控设备，依靠人工盯看监控画面方式发现高速公路上的交通事件，如果一个人需要监视的视频画面太多，就会远远超出人的接受能力，会导致实际监控效果降低。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅22分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。因而，监视这些摄像机也为我们带来了挑战，由于人类本身的弱点，实时、有效地监视和发现突发或有威胁的事件警报的能力受到极大地削弱。l 巡逻车存在巡逻空当高速公路的巡逻车经常是按预订线路进行巡逻，存在巡逻空当，而各种交通事件的发生存在不确定性和即时性，经常会出现巡逻车与各种交通事件擦肩而过现象，减少了及时发现事故隐患的可能。鉴于以上情况，合理安装交通事件视频检测系统，实现对各种交通事件的自动检测、自动报警、实时显示，做到“早发现、早处理”越来越有必要。1.8.1 交通事件检测点位选择1.8.1.1 点位选择高速公路入口后、出口前、分流点、事故多发点段、交通易拥堵路段、服务区出口和入口应设置一处，隧道视情况设置。1.8.1.2 外场架设l 高度检测摄像机的安装高度H与检测范围L有直接的关系，一般情况下：L=15*H。为保障检测场景，建议摄像机安装高度在8m以上，如8m、10m和12m。注：隧道受限于隧道高度，一般架设高度：3-5米，建议检测汽车尾部。l 角度一般有路测安装和道路正上方安装，道路路正上方安装方式一般采用L杆或者龙门架安装。侧重于交通事件检测的点位可采用路侧安装方式，也可在中央绿化带安装；侧重于交通参数采集的点位可采用道路正上方安装方式。注：画面中的道路方向与垂直方向夹角应当小于45度，角度越小越好。1.8.2 交通事件检测系统结构系统主要由前端采集单元、事件检测单元组成。前端视频采集单元可以新建摄像机，也可复用视频监控子系统中的摄像机。交通事件及参数检测单元是子系统的核心单元，内部装载交通事件检测模块和交通参数检测模块。既可前置室外使用，也可后置于中心机房。单台主机支持多路接入，支持4路1080P码流同时进行检测分析。1.8.3 交通事件检测系统信息流向1.8.4 交通事件检测系统主要功能1.8.4.1 实时监控功能系统在进行事件检测的同时，可以输出监控码流，中心可实时调阅高清视频图像。1.8.4.2 行人、抛撒物检测功能描述：对监控视场内的抛撒物、行人自动检测并报警；检测区域、停留时间、布防时间由用户指定；最小检测物为10*10像素。1.8.4.3 机动车逆行检测功能描述：对逆行行为、倒车行为进行自动检测并报警；检测区域、正常方向、布防时间由用户自定义。1.8.4.4 机动车违停检测功能描述：对监控视场内违章停靠的车辆进行自动检测并报警；检测区域、如布防时间段、车辆停留报警触发时间由用户自定。1.8.4.5 交通拥堵检测功能描述：自动检测高速道路上车辆拥堵事件并报警；检测区域、布防时间由用户自定义。1.8.4.6 隧道烟雾检测功能描述：能够实时监测到隧道内烟雾的发生；视频分析检测，无需其他外围设备，无需单独报警系统。1.8.4.7 交通数据采集交通数据描述车流量车道内通过的车辆数目车道速度车道内车辆的平均速度，以千米小时表示车头时距同一车道前后两辆车通过同一地点的时间差，以秒表示车头间距同一车道前后两辆车的之间的距离，以米表示；车道时间占有率车辆通过时间的累积值与观测总时间的比值，以百分比表示车辆排队长度车辆发生拥堵时的车辆实际排队长度信息1.8.4.8 交通事件报警功能交通事件检测器对视频信息进行实时智能分析，在检测到交通事件后，即以【图片+视频】的方式向中心报警，供指挥调度人员关注路面状况，从而及时做出指挥调度。1.8.5 交通事件检测系统核心设备l 视频分析记录仪嵌入式高性能视频分析服务器，性能参数如下表。项目参数处理器高性能 Davinci 数字媒体处理器；内存1GB；Flash512MB；硬盘内部最多可接4个3.5”SATA硬盘或者4个2.5”SATA硬盘(若装2.5”硬盘需配支架)。网络接口内置独立的8口100M以太网接口及2个1000M网络接口，1个可光电转换网络接口；报警接口报警接口：4路报警输入；4路报警输出；其他接口 2个RS232接口，4个RS485接口，2个USB2.0接口，1路音频输入接口，1路音频输出接口，1个eSATA接口，1个VGA接口，4个标清BNC模拟输入接口；操作系统嵌入式Linux；操作界面WEB；处理性能支持对接入码流进行交通事件分析、交通参数分析；支持报警信息存储、上传；可接入路数：4路； 支持录像存储功能；支持前端与后端设置不同的网段；一般性能工作电压：DC12V；功耗：30W(含1块3.5”硬盘)；工作环境温度：-3070 ；工作环境湿度：10%90%40，无凝结；外形结构及尺寸：全铝机身，无风扇设计；370mm(W)106mm(H)260mm(D)。重量：7.2kg。1.9 【动环监测类】基础监控单元建设2010年，交通运输部、中国气象局联合发文关于进一步加强公路交通气象服务工作的通知，明确了公路气象工作的推进要求。在全球气候变化的背景下，大风、暴雨、暴雪、冻雨及大雾等极端天气事件逐年增多，给道路交通运输安全和防灾减灾工作带来全新的挑战，其中突发性的低能见度雾、霾、沙尘暴，短时强降水，路面结冰、积雪，强风等气象灾害对高速公路交通运营的危害日益严重。建设“高速公路气象灾害监测站”，可以及时提供影响交通运输的各类气象要素实况，制作具有针对性和时效性的专业气象服务产品，对于保障高速公路安全畅通，提高道路管理水平和应急处置能力至关重要。恶劣天气下的交通安全已经成为当前高速公路运营管理的重要课题之一。l 预警的必要性交通运输属于对气象高度敏感的行业，追求快速、高效、安全、准时的目标，在很大程度上要受到气象因素的制约。高速公路交通事故的高发期，也多为多雾、多雨、多雪的季节。虽然低能见度、 雾、霾、沙尘暴，短时强降水，暴雪、路面结冰、积雪，强风等气象灾害天气属不可抗拒因素，但能够通过人为的防范措施来避免或减少事故损失。对高速公路沿线气象状况及时进行监测、分析和采取有效的应急预案，对保障高速公路过往车辆的安全有着积极作用。 建设“高速公路气象灾害监测站”是一种交通气象安全保障的有效手段。高速公路管理部门掌握着精确的气象资料和天气预报，以避免在恶劣的天气条件下蒙受重大损失。即各路段可根据各自的地形及气候特点，结合路段交通状况，制定各自的应急预案，以保证高速公路的行车安全和顺畅。l 不同的环境条件，不同的运营管制措施恶劣天气下，运营管理部门可采取局部或全部封闭高速公路的交通管制措施。高速公路没有达到关闭气象条件时，雾天行驶在高速公路上的车辆据能见度的不同，必须采取不同的行驶措施，以保障行车安全。1.9.1 动环检测类别1.9.1.1 交通气象重点关注的几个方面l 雾霾主要通过降低能见度而引发交通事故。在我国大部分地区引起的恶性交通事故的天气现象中，雾的影响最大。大雾特别是50米的超低能见度的灾害性浓雾是引起重大交通事故的重要原因，往往引起数辆甚至数十辆汽车的连续追尾。大雾常常造成重大车辆损失和人员伤亡，导致高速公路限速或关闭，延误行车时间，造成巨大经济损失。 l 降雨降雨也是影响高速公路交通安全最常见的气象要素，它使路面附着系数降低，导致汽车制动距离增加，易发生车辆侧滑和控制失灵从而危及行车安全。同时降雨使能见度降低，司机视线模糊不清，导致驾驶失误。此外，降雨过后，路面如有积水或干湿不一，路面摩擦系数不均，车辆制动性变差，从而引起交通事故。在山区，暴雨还常常引发山洪、山体塌方或泥石流，从而导致车辆被冲，桥梁垮塌，道路被毁；在平原和盆地，暴雨常常引发洪涝，导致道路被淹，交通受阻。 l 冰雪冰雪与降雨一样，漫天飞舞的大雪使能见度降低，而且一旦路面积雪被压或是白天在阳光照射下融化，夜面路面降温结冰，造成里面路面摩擦系数显著降低，严重影响车辆的操作和制动性能，使控制失灵，车辆发生空转、打滑或侧滑，从而危及行车安全。l 大风大风对于车辆行驶阻力、能耗、抗侧向倾翻及抗滑移性能都有很大影响，特别是侧向大风对高箱、双箱汽车的行驶影响尤甚。大风会引起沙尘暴、扬沙、吹雪、浮尘等天气，影响高速公路能见度。大风易使路边树木、杆线类等折断阻塞交通，易使塑料类、干草类、丝状物类等漂移到路面上引起车辆打滑、失控；易使灰尘、扬沙、尘卷影响视线造成交通事故。 l 霜冻公路路面有霜时，路面摩擦系数接近于雪面，雨后结冰同雪面结冰的物理性质一样，从而引发交通事故。 l 高温高温天气同时受吸热、摩擦及汽车尾气等的影响，高速公路路面温度比气温高得多，有时高达六七十摄氏度以上，汽车轮胎因此受热，使胎内气压升高，长途高速行驶，极易引起爆胎。高温直接影响司机的生理、心理和精神状态，无空调车更易疲劳，注意力不集中甚至中署。1.9.1.2 动环检测的布设要求按照交通运输部高速公路监控技术要求中的规定，高速公路沿线需设置以下环境检测点。可按以下原则进行布设。服务水平 国家高速公路网 省级及以下高速公路网 四车道 六车道 八车道 四车道 六车道 八车道 一级 A2 A2 A2 A1 A1A2 二级 A2 A2 A3 A2 A2 A3 三级 A3 A3 A3 A3 A3 A3 四级 其中A1为；A2为；A3为。1.9.2 动环检测系统结构1.9.3 动环检测系统功能1.9.3.1 气象环境条件观测支持风速、风向测量；支持空气温度和相对湿度测量；支持降水量测量；支持能见度测量。1.9.3.2 路面状况观测支持路面温度测量；支持路面湿度测量：干/潮/湿；支持路面冰点温度测量，测量范围-20-0；支持路面黑冰检测：有/无；支持路面冰雪情况检测：无冰/雪、雪、冰雨、冰。1.9.3.3 实景气象观测支持通过视频图像，实景观测和验证气象条件。1.9.4 动环检测系统核心设备1.9.4.1 路面检测器l 功能路面温度、干燥度、积水、积雪、冰点温度、黑冰、残盐等检测或测量。l 技术指标工作温度：-50-75；工作湿度：0-100%RH；防护等级：IP68；测量精度：0.1；分辨率：0.1。1.9.4.2 风速、风向传感器l 功能风速测量、风向检测；l 技术指标风速量程：0-60m/s；风速精度：0.3m/s；风向量程：0-360；风向进度：2；抗风强度：75m/s；接口：RS485；工作环境：-50-+70，0-100%RH。1.9.4.3 温湿度探头l 功能温度测量、湿度测量。l 技术指标温度测量量程：-40-60；温度分辨率：0.1；温度测量精度：1；湿度测量量程：0-100%RH；湿度分辨率：0.03%RH；湿度测量精度：0.1%RH；接口：RS485。1.9.4.4 雨量传感器l 功能测量地面降水量。l 技术指标：测量量程：0-5mm/min分辨率：0.1mm；测量精度：0.4mm（10mm），4%（10mm）；输出：1脉冲=0.1mm降水量；1.9.4.5 能见度检测器l 功能能见度测量。l 技术指标测量范围：10m-30km；测量精度：1%；防护等级：IP68；输出：0-18VDC或0-5VDC模拟；工作环境：-50-75，0-100%RH。1.9.4.6 动环检测主机支持10/100M自适应网口；支持16/8路本地模拟量数据监测、超限报警（模拟量取值为420mA）；支持16/8路报警量输入，具有防剪、防短功能；支持16/4路报警输出，输出时间可控，并支持报警联动输出；支持8/4/2路独立RS-485数据通信，1路全双工，其他全是半双工，均支持建立透明通道；支持5000条报警事件记录、事件带日期功能；l支持16个远程用户，3个远程数据接收中心，1个远程监听中心；支持远程报警事件检索； 支持配置参数掉电保护； 支持SADP协议；支持1路受控DC12V（警号）输出；支持对外DC12V供电，可以为报警探头提供电源；支持AC 220V主电源接口，主辅电源自动切换；支持外置辅助电源（标准蓄电池），自动充电控制，电压实时监测。 1.9.4.7 实景观测摄像机 实景观测摄像机，参见沿线监控摄像机。1.10 【交通调查类】基础监控单元建设高速公路承担着区域间、省际间以及大中城市间的快速客货运输，是我国公路网中层次最高的公路主通道，是综合运输体系的重要组成部分，对于支撑经济发展、推动社会进步、保障国家安全、服务可持续发展发挥着重要作用，具有重要的政治、经济意义。开展高速公路交通量调查，采集交通流量、车速、交通密度、轴载等信息，能够为高速公路规划、建设、管理、养护、公众出行以及应急处置提供重要的信息支撑。目前，高速公路交通量调查工作的体系建设滞后、工作水平不高，无法准确反映高速公路路网的交通运行特征，与高速公路的建设进展极不相称，难以满足高速公路建设、管理的需要。传统的交通调查系统，多为地感线圈式、压电式、雷达微波式，布设方式要求高、只能进行交通调查这一单一功能；而且无法对交通调查数据进行确认和审核。本方案提出一种可视化的交通调查系统，在进行交通调查的同时，可以联动视频图像，进行确认、审核，同时兼顾视频监控的功能。1.10.1 交通调查实施标准1.10.1.1 调查站分类按照交通运输部国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划中的分类：自动化调查站按功能分为一类调查站和二类调查站。一类调查站的调查数据以反映路网宏观交通量特征为主，主要为宏观决策提供支撑，在功能上兼容二类调查站；二类调查站的调查数据以反映道路运行状态和运行质量为主，主要为路网监控、应急处置、公众出行信息服务提供信息支撑。1.10.1.2 调查设备分类按照交通运输部国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划中的要求：一类调查站应配备级或级调查设备；二类调查站可配备级调查设备，所配备的级调查设备应具备数据实时传输能力。l 调查设备执行标准项目级设备级设备级设备机动车识别机动车分型机动车分类区分一般机动车和摩托车流量地点车速车头时距跟车百分比车头间距时间占有率交通数据网络传输注：要求；不要求。1.10.2 一类交通调查站建设1.10.2.1 布设标准l 点位布设原则一类调查站布局时应遵循以下原则：（1）枢纽互通立交间必须布设至少一处一类调查站；（2）省级行政区划边界处必须布设一处一类调查站；（3）全国范围内重要的、具有明显经济和交通分隔效应的过江过河通道必须布设一处一类调查站；（4）在满足相邻基本单元路段交通量相对偏差不大于15%，且合并路段内的基本单元路段交通量相关性大于0.85的前提下，下列互通立交间的国家高速公路路段应布设一类调查站：枢纽互通立交；发挥干线公路作用的公路与国家高速公路间的互通立交；连接重要港口、车站、码头的公路与国家高速公路间的互通立交；连接重要旅游景区的公路与国家高速公路间的互通立交；国家高速公路大中城市连接线与国家高速公路主线间的互通立交；城市快速路、主干路与国家高速公路过境环线间的互通立交。（5）一类调查站的布设位置应距离互通立交交织区300-500米以上，距离主线收费站2000米以上。l 密度布设原则平均布设间距40公里。1.10.2.2 系统结构系统采用高清摄像机+交通调查分析记录仪的方式进行交通流量调查，采用500万像素高清摄像机成像，实时采集视频流；交通调查分析记录仪接收视频流并通过内置的车辆检测算法进行运算分析，测算交通量数据。1.10.2.3 主要功能及性能l 支持车辆分类功能根据机动车的特征，将机动车划分为小型汽车、中型汽车、大型汽车、铰接及拖挂车、拖拉机、摩托车等6类。分类准确率：单类（型）识别相对误差在10%内。l 支持流量调查功能支持在规定的时间段内，对通过道路断面的机动车的数量进行统计。支持按方向、按车道、按车辆分类进行统计。统计准确率：10%。l 支持地点车速调查功能支持对机动车通过道路断面的车速进行测量。测量准确率：10%。l 支持车头时距调查功能支持对同一车道上行驶的车辆队列中，两连续车辆车头端部通过某一断面的时间间隔进行测量。测量准确率：10%。l 支持车头间距调查功能支持对同一车道上行驶的连续车辆中，前后两车车头之间的距离进行测量。测量准确率：10%。l 支持跟车百分比调查功能支持对“车头时距小于等于指定时间的车辆”所占全部车辆的百分比进行统计。统计准确率：10%。l 支持时间占有率调查功能支持对车辆通过时间累计值与观测时间的比值进行统计。统计准确率：10%。l 支持数据传输功能具备数据网络传输功能。且在通讯中断后能正常采集并存储交通数据；在通讯恢复后，设备能将通讯中断期间保存的数据顺序传输至数据服务中心。交通调查系统的意义交通量信息是合理确定路网建设规模和布局，有效调整路网结构的重要依据开展高速公路交通量调查工作，可以积累高速公路网交通流量的历史数据，并以此为基础分析交通流量与社会经济发展间的相关关系，预测远景高速公路交通需求，为合理确定高速公路网总体规模、技术标准和空间布局提供技术依据。同时，依据高速公路交通量调查所取得的高速公路流量、车速和交通密度数据，结合一般国省干线公路和农村公路交通量调查工作，可以掌握全路网的运行特征，评价全路网的运行效能，为调整路网行政等级和技术等级构成提供参考。交通量信息是加大路网运行监管力度，提升公路交通应对突发事件能力的重要支撑路网流量大小、速度、分布、拥挤程度等交通情况是反映路网是否有效运行最主要的特征，也是公路交通应急管理的重要参考数据。针对当前我国公共突发事件频发，地质灾害频繁，公路交通应急任务日益增多的情况，全面开展国家高速公路交通量调查工作，实时掌握并分析国家高速公路的道路运行情况，判别道路运行通畅与否，判断异常交通事件发生的时间和地点，对于加强对高速公路的交通及运输监控，促进区域间路网协调运行管理，支持国家或区域路网监控中心、公路交通应急指挥体系的建设，提高公路交通突发事件应急处置能力和遇险救援水平具有重要的支撑作用。做好交通量调查工作是改善公路交通出行服务水平，提高交通公共服务能力的重要手段行车速度、拥堵、通断等交通情况是公众出行，特别是自驾车出行的重要参考。随着我国经济的进一步发展，区域间的旅客出行需求更加旺盛，货物流动更加频繁，追求安全、便捷、经济、舒适和个性化的出行需求将更加迫切，需要公路交通行业为出行者提供范围更广、质量更高、内容更丰富、区域集成的动态交通情况信息服务。开展高速公路交通量调查，实时采集路网车速、拥堵、通断等交通动态信息，推动动态交通信息发布服务，是改善公众交通出行服务水平，提升交通公共服务能力的重要手段，是交通贯彻“以人为本”，落实“三个服务”思想理念的具体体现。1.10.2.4 核心设备l 视频监控单元传感器：1英寸彩色逐行扫描CCD；分辨率：2596*2048；编码：H.264，支持多码流输出；存储：支持本地SD卡存储；接口：1个100M/1000M自适应RJ45接口；防雷：支持网络防雷；防护等级：IP54；工作电压：电压：100VAC240VAC；频率：48Hz52Hz；工作环境温度：-30+60（低于-10时，配置加热模块）；工作环境湿度：5%95%40，无凝结。l 交通调查分析记录仪处理器：高性能 Davinci 数字媒体处理器；操作系统：嵌入式Linux；接入能力：支持接入200万像素、300万像素、500万像素视频进行智能分析；视频分析功能：支持车辆分类、流量采集、地点车速、车头时距、车头间距、跟车百分比、时间占有率等统计和测量功能；存储与上传：支持交通量数据存储和上传，支持视频本地保存和上传；内置硬盘存储；工作电压：DC12V；工作环境温度：-3070 ；工作环境湿度：10%90%40，无凝结。1.10.3 二类交通调查站建设1.10.3.1 布设标准l 点位布设原则二类调查站布设的一般原则：（1）每个互通立交间应至少布设一处二类调查站；（2）两枢纽互通立交间的路段，若路基横断面尺寸不同，宜在变换点前后分别布设二类调查站；（3）圆曲线半径小于一般值的路段宜布设二类调查站；（4）平均纵坡大于等于3%且坡长大于等于2000米的连续上（下）坡路段宜单独设置二类调查站；（5）二类调查站的布设位置应距离互通立交交织区300-500米以上。l 密度布设原则平均布设间距4公里，部分路网发达地区可按2公里平均最大间距考虑。1.10.3.2 系统结构系统采用一体式视频车检器进行交通流量调查，摄像机内置车辆检测算法，直接输出检测结果。同时，摄像机编码输出视频流，后端中心可以联动视频对交通调查结果进行可视化审核、确认。1.10.3.3 主要功能及性能l 支持车辆分类功能根据机动车的特征，将机动车划分一般机动车、摩托车等2类。分类准确率：相对误差在10%内。l 支持流量调查功能支持在规定的时间段内，对通过道路断面的机动车的数量进行统计。支持按方向、按车道、按车辆分类进行统计。统计准确率：10%。l 支持地点车速调查功能支持对机动车通过道路断面的车速进行测量。测量准确率：10%。l 支持车头时距调查功能（选用）支持对同一车道上行驶的车辆队列中，两连续车辆车头端部通过某一断面的时间间隔进行测量。测量准确率：10%。l 支持车头间距调查功能（选用）支持对同一车道上行驶的连续车辆中，前后两车车头之间的距离进行测量。测量准确率：10%。l 支持跟车百分比调查功能（选用）支持对“车头时距小于等于指定时间的车辆”所占全部车辆的百分比进行统计。统计准确率：10%。l 支持时间占有率调查功能（选用）支持对车辆通过时间累计值与观测时间的比值进行统计。统计准确率：10%。l 支持数据传输功能具备数据网络传输功能。且在通讯中断后能正常采集并存储交通数据；在通讯恢复后，设备能将通讯中断期间保存的数据顺序传输至数据服务中心。1.10.3.4 核心设备l 视频车检器功能：支持车辆分类、流量采集、地点车速、车头时距、车头间距、跟车百分比、时间占有率等统计和测量功能传感器：1英寸彩色逐行扫描CCD；分辨率：2596*2048；编码：H.264，支持多码流输出；存储：支持本地SD卡存储；接口：1个100M/1000M自适应RJ45接口；防雷：支持网络防雷；防护等级：IP54；工作电压：电压：100VAC240VAC；频率：48Hz52Hz；工作环境温度：-30+60（低于-10时，配置加热模块）；工作环境湿度：5%95%40，无凝结。1.11 【信息发布类】基础监控单元建设信息发布与诱导指基于信息集成平台，在信息发布终端上实现三部分业务：一是路况信息的发布；二是交通控制信息的发布；三是交通安全提醒。1.11.1 点位选择1.11.1.1 点位选择设置在事故多发路段、长下坡、桥梁、急弯处、敏感路段、枢纽立交匝道口前或高速公路出口前、高速公路收费站入