第四篇 监控设施.doc

重庆市高速公路交通工程总体方案设计咨询报告监控设施第四篇 监控设施第一章 概述1.1 概述高速公路监控设施是对高速公路交通流运行状态及交通安全设施、环境的监测与控制系统，是实现高速公路现代化管理与控制、保证高速公路达到安全、高速、舒适的重要手段，也是高速公路效益能够充分发挥的重要保障。目前，重庆市高速公路已建设约714km，均采用分段建设，其监控系统的设计、施工也随路段建设分段完成。在目前已建的高速公路中，均根据本段公路的需求，设置了包括数据检测、道路监视与控制、紧急电话等系统设备，在不同程度上保证了现有道路的监控和管理需求。随着高速公路建设的发展，到2010年，重庆市将建设2000km的高速公路，并在中西部地区形成网状布局，在东北、东南部地区形成线状布局，基本构建起重庆市的主干高速公路网。届时，以现有方式建设的相对独立的各路段监控系统将不能满足整体路网的需求。本次监控系统总体设计以重庆市2010年建设的2000km“二环八射”高速公路网为基础，针对路网内道路的实际情况进行预测交通量、道路条件及气象条件等分析、研究，提出适合于重庆市高速公路网的总体监控策略及相应的建设规模，以提高道路的服务水平，保证路网内监控系统合理、协调的发展，使路网通行能力达到最优，更好地发挥高速公路路网安全、畅通、舒适的特点。同时，监控系统总体设计对在建及拟建各条高速公路监控系统的设计具有指导意义，并能够服务于2020年建设3600km“三环十射三联线”的高速公路网。1.2 设计咨询原则(1)监控总体方案设计应遵照国家、交通行业等有关规范、标准、法规，符合交通部颁发的公路工程技术标准中对监控系统的要求。(2)以重庆市已建设的高速公路为基础，并充分考虑高速公路网规划的路网布局及建设阶段，从全局出发，在充分考虑远期发展的情况下，采用总体规划、分期实施和区别重点的原则进行监控总体方案的设计。(3)在吸收国内其它省市监控系统建设经验的基础上，充分考虑重庆市各高速公路设计、建设及运营管理的现状，使监控总体方案设计符合重庆市特有的情况，并尽可能保护现有的投资。(4)采用先进、成熟的技术。既要保证系统的成熟性及在未来一定时期的先进性，又要考虑经济性和实用性，以降低工程投资和运营成本。(5)注重系统的兼容性，使监控系统应具有良好的可扩充性，保证系统的平滑扩充及升级。(6)在监控系统的结构设计和网络设计中，应充分考虑开放性和互连性，应采用国际开放性标准，在保证系统内各级互通互连的基础上，还要考虑业务拓展后与其它系统的互通互连，为未来的业务发展打好基础。(7)为保证监控系统的不间断运行，系统应有较高的可靠性和安全性，应采取相应的软、硬件技术提供较强的控制手段、事故监控和网络安全保密等措施。(8)应与隧道监控设施密切结合、协调一致，确保道路运行的安全、畅通。1.3 设计咨询目标在充分研究重庆市高速公路路网规划并考虑现有各高速公路监控系统设计、建设及运营管理现状的前提下，提出适合重庆市的高速公路联网监控总体方案。该方案将对下一步联网监控的实施起指导作用，使各高速公路监控系统能够在统一的运营模式和技术标准下，达到智能化、信息化、网络化、社会化的目的，并实现路网环境下交通信息共享，保障路网行车的“高速、高效、安全和畅通”，并做到全面、具体、具有可操作性。本次总体设计的具体目标如下：(1)实现路网内外交通监控信息的共享，建立先进统一的交通管理决策系统，达到稳定、诱导、控制交通流、及时发现交通事件和事故，减少交通拥挤和堵塞，保证高速公路的安全、畅通；(2)能够能检测路网交通量分布和气象情况，收集道路使用和车辆运行信息，准确掌握整个路网的运行情况；(3)通过对全路网的监视，建立高速公路交通诱导系统，配置相应的设备，如可变情报板及可变图形板等，以最大限度的提高路网通行能力及服务水平；(4)利用视频事件检测技术对隧道内视频图像实时检测，及时发现并处理事故，减少意外事故对交通的影响，加快事故和意外情况的处理速度，及时疏散交通流，减少交通延误及损失。(5)本次总体设计应对在建及拟建各条高速公路监控设施的设计具有指导意义。第二章 需求分析2.1 监控系统现状到目前为止，重庆市已有上界、渝黔、綦万、长万、成渝、渝合、渝邻、渝涪等多条高速公路建设了道路监控系统。由于重庆市高速公路监控总中心尚未建成，各路基本都采用在本路段设置监控中心，直接控制道路上的外场设备。现各路监控中心主要配置有服务器、监控、通信、图像处理等工作站、打印机及闭路电视监示控制设备等，监控中心的各设备组成一个局域网。在南坪、团山堡、袁家湾、梁平、童家院子监控中心内均设置了地图板、大屏幕投影、监视器、视频控制设备及长延时录像等设备。在二郎和沙坪监控中心只设置了电视墙和视频控制设备及长延时录像等设备。路段上的外场设备包括车辆检测器、可变限速板、可变情报板、能见度检测器等。外场设备根据距监控中心的距离，或直接接入监控中心，或采用调制解调器或数据光端机利用电缆或光缆接入就近的通信站后，再通过通信系统的传输通道接入监控中心，与监控中心局域网构成一个大的局域网。路段上设置的闭路电视摄像机的监控图像除长寿至万州段外，一般采用光端机直接上传至监控中心，在长寿至万州段，则是接入多业务光传输平台，通过多业务光传输平台上传至监控中心。外场设备的供电由就近的收费站专用电源提供。已建及2006年前建成的高速公路监控设施设置情况详见表2.1-1。已建及2006年前建成的高速公路监控设施设置情况 表2.1-1 序号管理公司路段里程(km)监控中心外场设备配置传输方式备注1中渝公司渝黔路綦万路135.231.3南坪车辆检测器、可变限速板、可变情报板、能见度检测仪、紧急电话数据传输：调制解调器已通车渝合路58.8团山堡车辆检测器、可变限速板、可变情报板、能见度检测仪、外场摄像机、紧急电话数据传输：数据光端机视频传输：视频控制光端机上界路25.0袁家湾车辆检测器、可变限速板、可变情报板、外场摄像机、紧急电话数据传输：数据光端机视频传输：视频控制光端机2东渝公司万梁路梁长路67.2113.5梁平车辆检测器、可变限速板、紧急电话数据传输：调制解调器已通车3成渝公司成渝路114.2二郎车辆检测器、可变限速板、可变情报板、紧急电话数据传输：调制解调器已通车4渝涪公司渝长路长涪路84.333.3童家院子车辆检测器、可变限速板、可变情报板、能见度检测仪、外场摄像机、紧急电话数据传输：调制解调器视频传输：视频控制光端机已通车5渝邻公司渝邻路53.6沙坪车辆检测器、可变限速板、可变情报板、能见度检测仪、外场摄像机、紧急电话数据传输：调制解调器视频传输：视频控制光端机已通车64公司万开路29.3万州车辆检测器、可变限速板、可变情报板、紧急电话数据传输：调制解调器2006年通车8武合路33.8团山堡车辆检测器、可变限速板、可变情报板、能见度检测仪、外场摄像机、紧急电话数据传输：数据光端机视频传输：视频控制光端机2005年通车从上述情况可看出，分段建设的各条高速公路均设置了较为完善的道路监控外场设备，并为加强监控中心的建设，多数监控中心配置了地图板、大屏幕投影等显示、控制设备。但由于重庆市高速公路监控总中心还未建设，导致各条高速公路的监控数据和图像只能为本路服务，各监控中心也不能进行联网，资源无法共享，使得信息利用率较低，在发生事故后，相关联的各公司及监控中心之间需要进行大量的协调、调度工作。同时，各条高速公路路段、隧道内的视频图像基本全部上传隧道监控站和路公司监控中心，并对所有上传图像采用轮询的方式进行监控和录像。这种方式使得正常和事件图像混杂，不易及时发现事故，增加了监控员的工作难度，且图像传输结构复杂，设备多，管理效率低，数据、图像多级重复存储，各级设备组成庞大，建设、运营投资较大。2.2 需求分析2.2.1 路网现状及发展规划的分析目前，重庆市已分段建成了成渝高速公路、上界高速公路、渝涪高速公路（上桥长寿涪陵）、渝黔高速公路（童家院子雷神店崇溪河）、渝合高速公路、渝邻高速公路、长万（长寿梁平万州）高速公路，共7条高速公路，总里程约714km。其中，由上界高速公路、渝涪高速公路上桥童家院子段、渝黔高速公路童家院子界石段组成了重庆市内环高速公路，并初步形成以重庆市为中心的环线加放射线的高速公路网。成渝高速公路在上桥互通立交与内环路相交，渝合高速公路在余家湾互通立交与内环路相交，渝邻高速公路在黑石子互通立交与渝涪高速公路相交，长万高速公路在长寿互通立交与渝涪高速公路相交，均通过渝涪高速公路童家院子互通进入内环路。从已建高速公路网看，目前主要解决的是重庆市周边路网的建设，使经济较发达的区、县之间建立起了连接通道，并已形成高速公路网交汇点。东北部地区仅建设了与重庆市相连接的长万高速公路，东南部地区还没有建成的高速公路。根据重庆市高速公路网规划，至2010年，重庆市将实现“二环八射”共约2000km的高速公路网；至2020年将实现“三环十射三联线”共约3600km的高速公路网。目前已开工建设的有万开高速公路、武合高速公路、武水高速公路、渝湘（水界段）高速公路、渝遂高速公路、云万高速公路、绕城高速公路（西段、南段）、石忠高速公路、忠垫高速公路，建设里程约713 km。处于设计阶段的高速公路主要为东北和东南部路网中的路段，包括彭武高速公路、黔彭高速公路、酉大高速公路、上酉高速公路、奉云高速公路、巫奉高速公路、渝泸高速公路以及绕城高速公路（东段、北段），共计里程约480km。从路网分布情况看，“二环八射”高速公路网中约有54%（计1026km），分布在以重庆市区为中心的西部和中部地区，东北部地区约占有30%（计573km），东南部地区约占16%（计309km）。西部和中部地区的路网主要以环线加放射线构成，即：由内环和外环高速公路和以重庆为起点的八条放射线组成，各条高速公路之间均可互通，路网相对较为复杂，且高速公路交汇点众多，在车辆行驶过程中存在着多路由的选择，将逐渐形成不可分割的路网整体。而东北部地区的路网则为鱼骨状，以五射渝宜路为主骨架，连接有垫恩高速公路和万开高速公路；东南部地区在2010年则仅为白马至洪安高速公路；因此，东北部和东南部地区路网较为简单。 至2020年“三环十射三联线”路网形成后，西部和中部地区增加了三环路、九射（成渝辅助通道）和十射（重庆至安康高速公路）及十射支线等，路网构成更为复杂，路网中公路里程已达1800km。东北部和东南部地区由于十射（重庆至安康高速公路）和三条联线的建成，路网变得比较复杂，特别是靠近西部的地区出现了网状路网。2.2.2 交通量及交通状况的分析为将重庆市建设成为长江上游的经济中心，重庆市确立了实施多元化的区域发展战略，并将重庆市划分三大经济区。都市发达经济圈：界于缙云山与明月山之间，长江与嘉陵江交汇处及其附近河谷地带。包括渝中区、大渡口区、江北区、沙坪坝区、九龙坡区、南岸区、北碚区、渝北区、巴南区等9个行政区。该区域为人口高度稠密区，人均国内生产总值接近我国东部12省市的水平，已初步具备领先我国西部地区并与东部地区同步发展的基础条件。渝西经济走廊：位于成渝、渝黔、遂渝及渝合等交通干线沿线地区内，环绕都市发达经济圈的西部，包括万盛区、双桥区、綦江县、潼南县、铜梁县、大足县、荣昌县、壁山县、江津市、合川市 、永川市、南川市等12个区（县、市）。该区域整体经济社会发展水平与我国西部地区平均水平相当。三峡库区生态经济区：涉及三峡库区和与之具有很强相似性的武陵山区和大巴山区部分地区，位于都市发达经济圈东部，包括万州区、涪陵区、黔江区等剩余19个区（县、市）。该区域整体经济社会发展水平与我国西部发展滞后地区相似。根据道路工可报告，统计已建、在建和待建的高速公路交通量预测值，详见表2.2-1。 交通量及服务水平预测表 表2.2-1序号公路名称交通量（辆/日）及 服务水平等级交通工程等级2010年交通量服务水平等级2020年交通量服务水平等级一已建高速公路1渝长高速公路32934二级48750三级A2类2长涪高速公路9558一级10468一级A1类3上界高速公路43872二级79922三级A1、A2类4渝黔高速公路一期57149二级/三级95473四级A1、A2类渝黔高速公路二期28128二级46728三级A1、A2类5渝合高速公路32152二级54056三级A1、A2类6长梁高速公路20596二级35680三级A2类梁万高速公路20210二级37768三级A1、A2类7渝邻高速公路20544二级42190三级A2类二在建高速公路1万开高速公路8983一级19527二级A1、A2类2武合高速公路9907一级19014二级A1、A2类3武水高速公路8974一级19246二级A1、A2类4渝湘（水界段）高速公路11600一级26667二级A1、A2类5渝遂高速公路13920一级27004二级A1、A2类6云万高速公路12370一级28009二级A1、A2类7绕城高速公路西段15165一级36353二级A1、A2类8绕城高速公路南段11413一级26829二级A1、A2类9石忠高速公路12219一级25886二级A1、A2类10忠垫高速公路13083一级27847二级A1、A2类三待建高速公路1彭武高速公路9278一级19172二级A1、A2类2黔彭高速公路9526一级21000二级A1、A2类3黔酉高速公路5696一级14235二级A1、A2类4酉洪高速公路4932一级13585二级A1、A2类5奉云高速公路9444一级22846二级A1、A2类6巫奉高速公路8168一级19287二级A1、A2类7渝泸高速公路9526一级21000二级A1、A2类8绕城高速公路东段5525一级16312二级A1、A2类9绕城高速公路北段10805一级26250二级A1、A2类根据上述三大经济区经济发展的状况以及现有的各高速公路交通量预测情况可以看出：都市发达经济圈内的渝长高速公路、上界高速公路、渝黔高速公路一期所组成的内环路交通量最大，在2010年达到32934辆/日57149辆/日，在2020年将达到48750辆/日95473辆/日，且均为已建高速公路。渝西经济走廊内的渝武高速公路、渝黔高速公路二期、渝邻高速公路、渝遂高速公路次之，在2010年达到13920辆/日32152辆/日，在2020年将达到27004辆/日54056辆/日，且接近重庆市的路段交通量较大。除武合路、渝遂路正在建设外，其余道路均以通车。三峡库区生态经济区由于经济发展较为落后，交通量相对较小，且道路基本处于建设及设计阶段。2.2.3 服务水平的分析根据公路工程技术标准将道路服务水平划分为四级，主要是以交通流状态为划分条件，以车流密度作为主要指标，定性地描述交通流从自由流、稳定流到饱和流和强制流的变化阶段，其道路交通状况的特征如下：一级服务水平：交通量小、驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由流状态，超车需求远小于超车能力，被动延误少，为驾驶者和乘客提供的舒适优惠便利程度高。二级服务水平：随着交通量的增大，速度逐渐减小，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较大，驾驶者选择行车速度的自由度受到一定限制，交通流状态处于稳定流的中间范围，有拥挤感。到二级下限时，车辆间的相互干扰较大，开始出现车队，被动延误增加，为驾驶者提供的舒适便利程度下降，超车需求与超车能力相当。三级服务水平：当交通需求超过二级服务水平对应的服务交通量后，驾驶者选择车辆运行速度的自由度受到很大限制，行驶车辆受别的车辆的干扰很大，交通流处于稳定流的下半部分，并已接近不稳定流范围，流量稍有增长就会出现交通拥挤，服务水平显著下降。到三级下限时行车延误的车辆达到80%，所受的限制已达到驾驶者所允许的最低限度，超车需求超过了超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。四级服务水平：交通需求继续增大，行驶车辆受别的车辆的干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态。靠近下限时每小时可通行的交通量达到最大值，驾驶者已无自由选择速度的余地，交通流变成强制状态。所有车辆都以通行能力对应的、但相对均匀的速度行驶。一旦上游交通需求和来车强度稍有增加，或交通流出现小的扰动，车流就会出现走走停停的状态，此时能通过的交通量很不稳定，其变化范围从基本通行能力到零，时常发生交通阻塞。从交通量分析可看出，到2010年，重庆市中西部区域内高速公路服务水平已达到二级，其中渝黔高速公路一期区间路段已达到三级服务水平，而东北、东南部区域内高速公路服务水平保持在一级。因此，以内环为主的中西部区域路网应作为交通监控的重点。到2020年，重庆市中西部区域内高速公路服务水平已达到三级，其中渝黔高速公路一期区间路段已达到四级服务水平，而东北、东南部区域内高速公路服务水平保持在二级。中西部路网内交通流很不稳定，容易发生交通阻塞或事故，此时，应考虑多种监控手段加强区域内道路的监控，并合理利用外场信息发布设备进行路网诱导，疏导交通流。对于东北、东南部区域内道路应重点加强特大桥、隧道等危险路段的监控，出现异常事件时，能够及时发现并处理。2.2.4 交通工程等级的分析根据公路工程技术标准将监控设施分为A1和A2两类。A1类适用于：八车道高速公路；四、六车道高速公路的特长隧道、特大桥、服务水平低于二级的路段。A2类适用于四、六车道高速公路的其他路段。A1类应配置完善的信息采集、交通异常自动判断、交通监视、诱导、主线及匝道控制、信息处理及发布等设施。A2类应设置较完善的信息采集、交通异常判断、交通监视、诱导及主线控制、信息处理和发布等设施。从交通量分析可看出，重庆市高速公路只有个别路段处于A1或A2类，其余路段均处于A1、A2类，即大部分路段均为四、六车道高速公路，且均设置有特长隧道、特大桥等设施。因此，对于特长隧道、特大桥等设施应加强监控力度，应设置交通异常自动判断设施，并结合道路交通量等实际情况，合理配置监控设施。2.2.5 气候条件的分析重庆市气候属亚热带季风性湿润气候，冬暖夏热，年平均气温在18左右。冬季最低气温平均在6-8，夏季最高气温平均在27-29。因地形的原因，夏季气候闷热，成为长江三大“火炉”之一。重庆市终年少霜雪，多云雾，冬暖、夏热、春早、秋短。雨量充沛，常年降水量10001400mm，春夏之交夜雨尤甚，素有“巴山夜雨”之说。从以上资料可看出，重庆市区域性的云雾、带状物、团雾气象状况较严重。了解已建高速公路的运营情况，在山区、河流、桥梁地带以及季节交替时，易产生雾区，且“瞬时性”较强，不易提早预防，从而导致交通环境恶劣。因此，监控系统设计时，应特别注意对道路气象条件的收集，加强对云雾的检测，在必要的路段设置气象检测器，并配合信息发布设备，将道路情况及相关信息及时发布给道路使用者，保证行车安全。2.2.6 特殊路段的分析重庆市地处四川盆地东部，云贵高原、秦巴山地之间，地貌差异较大，东部和南部靠大巴山、武陵山山脉，西北部和中部以丘陵、低山为主。重庆市区坐落在长江与嘉陵江交汇处，江水由西南向东北横穿市区。地域内江河众多，长江干流自西向东贯穿全境，流程665km。以长江干流为轴线，地势延河流、山脉起伏，形成南北高、中间低，以山地、丘陵为主的地形状态，平均海拔为400m。地势从南北两面向长江河谷倾斜，起伏较大，多呈现“一山一岭”、“一山一槽二岭”的形貌。地质多为“喀斯特地貌”构造，因而溶洞、温泉、峡谷、关隘多。由此可看出，重庆市周边地区地形相对平坦，区域内主要以长江干流为主，而东北、东南部地区地势差异较大，沿江河流域山势众多。由于复杂的地形使得东北、东南部区域内高速公路桥梁、隧道等构造物众多，且山区长大下坡路段较多，这也是高速公路上容易发生交通事故的地段。因此，在东北、东南部区域内高速公路监控系统的设计应着重考虑对特殊路段的监控，尤其对特大桥、隧道、桥、隧相连路段以及长大下坡路段应加强监控力度，保证此类路段的交通正常。2.3 总体监控策略2.3.1 2010年高速公路网总体监控策略2010年，重庆市将建成2000km高速公路网，根据预测交通量，重庆市中西部区域所有路段的服务水平均达到二级，内环路东段道路服务水平已达到三级，并已形成环线带放射线的路网结构。而东北、东南部区域内道路服务水平均保持在一级，且路网组成较单一。由此可见，到2010年，对于重庆市中西部地区的监控策略应以处理交通拥挤、阻塞、提高道路通行能力为主，并实施相应的路网协调控制。可通过分析已建路段前期积累的交通运行数据，并结合已建路段的运营记录、事故记录等，确定交通异常常发路段，可考虑设置交通事故自动检测系统，以迅速检测或获知交通异常情况，并可在相应路段设置闭路电视摄像机，以便及时发现事故。市监控总中心可通过各路公司监控中心上传的交通运行情况的数据、图像等确定控制方案，控制方式可采用路网协调控制，通过可变情报板及可变限速板向司机发布信息，以疏导交通。上述路段监控系统的核心为市监控总中心，控制方案及协调工作均由监控总中心完成，各路公司监控中心为具体执行单位。另外，由于交通量增大、服务水平下降，对于长大隧道、特大桥等特殊路段的监控应进一步加强，监控设施也应进一步完善。东北、东南部区域内道路服务水平较高，交通异常情况主要是由于事故、车辆故障以及特殊路段交通异常等造成的，不会出现常发性的拥挤及阻塞。因此，监控系统的重点是：对偶发性事件能够快速获息、快速确认及快速处理，以避免二次事故的发生，其信息获取的主要手段是紧急电话、巡逻车以及隧道、路段摄像机。在重点路段，如：长大隧道、特大桥等，由于其特殊性，较易发生重大交通事故，在本阶段即应作为重点监控路段。在隧道内结合摄像机的布设可采用交通事件检测系统，以迅速获取信息并确认交通异常情况，快速疏导交通，避免更大事故的发生，同时结合路段上设置的可变情报板及可变限速板向司机发布信息，以疏导交通。另外，本阶段应积累交通运行情况的各种数据，为确定下一阶段监控重点打好基础。在东北、东南部区域监控工作主要以区域监控中心及路段监控站为单位。2.3.2 2020年高速公路网总体监控策略2020年，重庆市将建成3600km高速公路网，根据预测交通量，重庆市中西部区域所有路段的服务水平均达到三级，内环路东段道路服务水平已达到四级，并以形成三环十射线的路网结构，交通流已达到饱和流，并向强制流方向变化。东北、东南部区域内道路服务水平均保持在二级上限水平，处于稳定流状态，路网逐渐加密，形成射线带支线、连接线的结构。此时，各路段的监控系统也随着交通量的增加逐步完善，监控系统也逐步过渡到以路网监控为主。交通控制策略应以主线控制、匝道控制、路网协调为主。监控系统将以3个区域监控中心为核心，在本区域内实施路网监控，区域之间由市监控总中心协调。同时，结合ITS技术的发展，实施先进的交通管理系统、先进的出行信息系统及先进的车辆控制系统，最大限度地发挥道路的通行能力及服务水平。第三章 系统运营模式3.1 现有高速公路监控运营模式在已建成通车的高速公路中，除中渝公司设置3个监控中心外，东渝公司、成渝公司、渝涪公司、渝邻公司均只设有一个监控中心。各公司根据所管辖路段上隧道的布设情况，分别下设隧道监控站。各公司监控中心的主要工作是通过设置在道路上的外场设备，监视路段上的交通运行情况，在发生事故等交通异常情况时快速获息、快速确认，并迅速通知相关的执法中队，进行事故处理和紧急救援，同时，利用设置在路段上的情报发布设备向驾驶员提供信息，疏导交通，避免发生二次事故。另外，在恶劣气候条件下，向驾驶员发布气象信息以及交通控制信息等。对设有监控站的长大隧道，其监控工作主要由隧道监控站具体负责。由于重庆市高速公路监控总中心尚未建设，现有已建成的监控系统均以监控中心为单位独立运行。已建成及2006年前建成的高速公路监控体制设置情况详见表3.1-1和图2.4。已建及2006年前建成的高速公路监控体制设置情况 表3.1-1序号管理公司路段里程(km)监控中心隧道管理站备注1中渝公司渝黔路綦万路135.25431.330南坪南坪、东溪已通车渝合路58.800团山堡团山堡上界路25.000袁家湾吉庆2东渝公司万梁路梁长路67.237113.540梁平分水已通车3成渝公司成渝路114.200二郎中梁山、缙云山已通车4渝涪公司渝长路长涪路84.33033.320童家院子铁山坪已通车5渝邻公司渝邻路53.600沙坪已通车6万开路29.300由云万路统一监控开县2006年通车7水界路85.283南彭龙凤山、石龙2008年通车8武合路33.875由渝合路统一监控2005年通车3.2 监控系统各级管理机构职责和功能3.2.1市监控总中心监控总中心是全市高速公路网最高的管理机构，需要借助下层机构，自下而上地汇集联网监控信息，并自上而下地实现管理目的。监控总中心的设计应具备相当的灵活性，并能满足不断扩容的系统需求。而且，为更大限度地发挥作用，监控总中心不仅应建设成为全市高速公路联网监控的管理中心，还应成为全市高速公路收费通信系统信息采集、清分、处理中心，并实现对内共享、对外服务的多业务平台，其职能应为全市高速公路监控、指挥、调度中心。(1)数据采集监控数据通过接收各区域监控中心上传的交通数据、交通事故或其它异常事件的信息，宏观掌握全市各高速公路的交通运行情况，同时，可通过闭路电视监视系统对关键路段或关键点进行实时监视。收费数据主要包括全市各条高速公路收费车道收费站路公司收费中心市收费清分中心的收费原始数据采集、清分、统计、处理等工作。通信管理数据主要包括全市各条高速公路通信系统网络管理数据、会议电视图像等。高速公路隧道监控数据主要包括全市各条高速公路隧道监控系统设备检测数据；隧道内监控图像；反向控制数据、指令、时钟、图片数据等。高速公路电力监测数据主要包括全市各条高速公路沿线收费站、服务区、停车区、隧道管理站等设置供电设施的电力检测数据，包括：电源（UPS）网管数据、电源监测数据、无人职守变电站的环境、温度检测及报警数据等。桥梁检测数据主要包括在全市各条高速公路特大桥上设置的桥梁检测设备传输的检测数据。办公自动化数据主要提供营运管理业务流程、公文管理、人事（包括收费人员）管理、经营管理、计划合同管理、邮件管理等数据。办公自动化系统将提高日常业务工作的处理效率。建设管理数据主要包括高速公路建设和营运过程所涉及到的大量的项目档案资料（例如，工程图纸、工程施工文件、政府批文、来往公文等）进行管理，为营运和养护管理提供第一手资料。养护管理数据建立全市高速公路养护管理数据库，对各条高速公路的路面、桥梁、交通设施以及机电设备进行全面清理和定期检查，并可通过相应管理软件实现维护的自动决策，使高速公路的养护工作及时到位。综合执法数据主要包括向执法大队、中队等机构传送道路运营信息，包括：交通量数据、交通检测数据、报警数据、事故数据及实时图像等，并可利用地理信息（GIS）及全球定位系统，及时地把事故发生的现场情况传送到执法部门及有关救援部门，以便迅速地进行事故的处理工作。(2)宏观协调和控制对各区域监控中心的监控业务进行协调，保证相邻区域监控中心的控制指令协调一致。对各路公司收费中心的收费业务进行协调，下发车型分类表、费率表、黑名单、时钟等参数。对通信系统内各节点设备进行统一管理。对高速公路沿线各类设施进行宏观监控，提交监控数据，并可制定养护管理计划。(3)交通信息的分析和处理统计和分析全市各类交通数据、交通事故、异常事件、处置对策的效果以及监控设备的完好率等，为进一步的宏观决策服务。(4)重大事故的救援指挥在发生重大事故时，监控总中心通过接收各类交通数据并实时调用事故现场的闭路电视图像，准确掌握现场的情况，会同相关部门对事故的紧急救援进行宏观指挥和调度。(5)交通信息发布通过交通广播电台、网站、短信以及信息电话等向高速公路管理单位或公众提供全市高速公路网的交通出行信息以及有关的服务信息等。(6)客户服务管理通过拨打特服号“12122”，可与总中心客户服务系统建立联系，解决公众在出行过程中遇到的问题(7)全市监控网络的管理负责全市监控系统的网络管理，包括对网络运行状况的实时监控、网络负载的动态配置、网络故障的查找以及网络的安全管理等。3.2.2 中西部区域(1)区域监控中心信息收集可跟据已运行道路的监控系统实际情况采集车辆检测器、气象检测器检测的交通数据和气象数据，接收紧急电话及巡逻车等的报警信息、闭路电视系统的图像信息、隧道的监控数据、收费站的入出口数据以及市监控总中心下发的指令。信息分析和处理根据所收集的信息，判断并确认交通异常情况（如拥挤、阻塞、事故等）的发生，基于路网内的交通运行情况制定交通控制及交通诱导方案。控制方案的执行根据交通控制及交通诱导方案，通过公司监控中心指示路网内各信息发布设备向司机提供信息，疏导交通。如有必要，通知执法大队、医院及消防人员等至现场进行紧急救援。交通数据的查询、统计及报表打印。对本区域内的交通运行情况进行分析、预测，积累交通监控的经验。对外场摄像机控制，并将有关数据、图像上传至市监控总中心。对隧道报警图像的接收、显示、控制。本区域内监控系统的设备管理及维修、维护。(2)公司监控中心信息的采集及上传实时采集各检测器的数据、闭路电视的图像信息及隧道监控站上传的数据和图像，并上传至中西部区域监控中心。根据收集到的交通信息，掌握本公司所辖路段的交通运行情况。交通控制及交通诱导方案的执行。根据区域监控中心下发的交通控制和交通诱导方案，向所属各监控外场设备发布控制指令，以控制和疏导交通。交通数据的查询、统计和报表打印。与所辖路段执法大队进行信息交换。设备的自检及设备的维修、维护。(3)隧道监控站信息收集a.采集车辆检测器，CO/VI检测器，风向、风速检测器、光强检测器、火灾自动探测器等的检测数据；b.接收紧急电话、报警按钮及巡逻车等的报警信息；c.接收闭路电视系统的图像信息，包括报警图像信息；d.接收公司监控中心下传的指令。信息分析、处理a.根据所收集的数据确定交通运行及环境是否正常；b.在正常情况下，确定风机的运行方式及照明等级；c.若判定为异常情况，确定相应的异常处理控制方案。控制方案的执行a.在正常情况下，根据控制方案，自动控制风机的运转及照明等级；b.在异常情况下，控制信息发布设备，如：可变情报板、可变限速板、交通信号灯、车道通行信号灯等的显示内容，控制和疏导交通；c.通知执法大队、医院及消防队派员至现场紧急救援。数据的查询、统计及打印报表。有关数据、图像上传至公司监控中心。设备的自检及设备的维修、维护。3.3.3 东北部和东南部区域(1)区域监控中心区域内交通运行情况的实时监视实时接收各监控站上传的交通数据、交通事故或其它异常事件的数据、图像信息，掌握所管辖区域内各路段的交通运行情况，同时可通过闭路电视监视系统对关键路段和关键点进行实时监视。信息分析与处理对所收集的信息进行分析、处理，确定各路段交通运行情况以及隧道内的环境条件是否正常。在正常情况下，对道路运行情况进行监控。在异常情况下，根据异常情况发生的地点确定相应的控制方案，并实时下发给相应路段监控站。区域内监控业务的协调和控制当某一监控站所管辖路段发生重大交通事故且其影响波及相邻监控站时，区域监控中心向相应监控站下传有关信息和控制指令，如上游可变情报板、可变限速板、信号灯、车道通行灯等的信息显示指令等。根据区域内的交通运行情况，对于路网内的交通进行宏观优化，确定最佳的路网交通运行方案，并下达至相关的监控站执行。交通信息的分析及处理统计和分析区域内各类交通数据、交通事故、异常事件、处理对策的效果以及监控设备的完好率等，为进一步的宏观决策服务。事故救援在发生交通事故时，根据需要调用相邻路段的监控资源，协助发生事故的监控站进行紧急救援。(2)监控站信息收集实时采集所辖路段上的车辆检测器、气象检测器以及隧道内的CO/VI检测器、风向/风速检测器、光强检测器以及火灾探测器等的检测数据，接收紧急电话、火灾报警按钮等的报警信息、闭路电视的图像信息、收费站的入出口信息以及区域监控中心下传的指令。信息分析与处理对所收集的信息进行分析、处理，确定本路段交通运行情况以及隧道内的环境条件是否正常。在正常情况下，确定各隧道内风机的运行方式和照明等级。若判定为异常情况，接收区域监控中心下发的控制指令完成现场控制工作，也可在特殊情况下独立确定相应的控制方案。控制方案的执行根据控制方案向各外场设备发布控制指令，指挥和疏导交通，若异常情况发生在隧道内，还应根据需要对风机和照明进行控制。通知执法大队、医院及消防队派员至现场紧急救援。数据的查询、统计及打印报表。有关数据、图像上传至区域监控中心。设备的自检及设备的维修、维护。(3)隧道现场监控站考虑到隧道群和特长大隧道的现场监控需求，应在特长大隧道洞口变电所内设置隧道现场监控站。也可根据隧道现场实际情况，结合隧道附近收费站、服务区、停车区等沿线设施设置隧道现场监控站。隧道现场监控站可采用有人值守，在正常情况下，可作为隧道日常养护管理使用，在特殊情况下（需要现场处理事故、通信线路损坏）可完成对隧道现场的临时监控管理工作。现场监控站内设置监控服务器和图像工作站。在正常情况下，现场监控站可不工作。当发生事故时，如有必要，经上级监控站授权后，可配合救援、指挥人员在现场直接制定控制方案，控制各外场设备工作。第四章 管理业务流程4.1 正常交通状况下的管理业务流程在正常交通状况下，监控系统通过设置在外场的车辆检测器、气象检测器等设备自动采集外场交通运行数据，通过外场摄像机可实时查询道路上车辆运行状况，还可通过紧急电话、巡逻车等来获取道路上的交通异常情况。在监控总中心或区域中心、监控站，可将检测到的数据、图像进行分析，确定交通流、气象情况是否正常，并为日后的交通预测做基础数据积累工作。4.2 交通异常情况下的控制预案4.2.1交通阻滞情况在交通阻滞情况时，市监控总中心或区域监控中心可以通过紧急电话、外场摄像机、车辆检测器或巡逻车迅速获息交通阻滞出现的时间、地点等具体情况，并可通过大屏幕投影、地图板、监视器、图形计算机等设备显示给值班员。值班员对得到的各路的交通运行数据及值班员输入的报警信息进行分析处理，判断阻滞原因，做出适应于阻滞路段所组成路网的控制方案，如：主线控制方案、匝道控制方案或路网协调等处理方案。在值班员确认后，监控总中心或区域监控中心计算机向各路或监控站计算机下发指令，由各路或监控站计算机按指令控制信息发布设备（可变情报板和可变限速板）以及通过广播、网站等媒体向司机发布通告以诱导交通流，同时通知所在路段执法大队在现场配合疏导交通。交通阻滞处理完毕后，将有关情况输入至中心监控计算机，以积累交通异常情况数据，并统计、打印相关报表。4.2.2交通事故情况当出现交通事故时，市监控总中心或区域监控中心、监控站可以通过紧急电话、外场摄像机、巡逻车等迅速获息交通事故出现的时间、地点、严重程度等具体情况，并迅速通知事故发生路段的执法大队派人员处理，同时执法大队负责通知其他有关部门，如：医院、消防队等。此时，监控计算机对得到的道路交通运行数据及值班员输入的报警信息进行分析处理，做出适应于上述路段所组成事故处理方案，如：主线控制方案、匝道控制方案或路网协调及事故处理方案等。在值班员确认后，监控总中心或区域监控中心计算机向各路或监控站计算机下发指令，由各路或监控站计算机按指令控制信息发布设备（可变情报板及可限速板等）以及通过广播、网站等媒体向司机发布通告以诱导交通流，疏导交通。交通事故处理完毕后，将有关情况输入至路中心监控计算机，以积累交通异常情况数据，并统计、打印相关报表。区域中心将所有事故的数据、图像上传市监控总中心。4.2.3恶劣气候条件在恶劣气候条件时，值班员可通过路段上设置的气象检测器（能见度检测器）、紧急电话、外场摄像机、巡逻车等迅速获息恶劣气候出现的时间、地点、严重程度等具体情况，将道路交通运行数据及值班员输入的气象信息进行分析处理，形成控制指令，如：提示雾区、提示限速、入口控制等。在值班员确认后，监控总中心计算机向各路或区域监控中心计算机下发指令，由各路或区域监控中心计算机按指令控制信息发布设备（可变情报板及可限速板等）以及通过广播、网站等媒体向司机发布通告以提示司机注意行车安全。同时，将有关情况输入至路中心监控计算机，以积累交通异常情况数据，并统计、打印相关报表。4.2.4 道路维护在道路进行维护时，道路维护单位应向路段主管部门申请施工许可证，并通知路公司监控中心或监控站，做好提前预告的准备。各路公司或监控站可将相关信息通知市监控总中心，由监控总中心通过广播、网站将路段施工信息及路网诱导通告提前向社会发布。在施工期间，可通过在路段上设置的可变情报板、可变限速板发布限速、施工提示及路网诱导信息，以疏导交通，避免事故发生。第五章 系统方案构成5.1 网络构成5.1.1 概述重庆市高速公路在前几年的建设中，为实现联网收费，已经建立了基于SDH的数据传输网络，同时，对于监控图像的传输则采用了模拟或数字方式。本次总体设计为了实现高速公路网中交通信息的共享，使交通诱导控制合理有效，路网整体通行能力达到最优，必须建立数据、图像、语音综合业务传输的计算机网络，以满足路网监控业务的需求，同时可对整个高速公路网络实行“联网监控”。5.1.2 组网原则监控系统的网络构成应符合下列原则：(1)应考虑重庆市高速公路网的特点，满足不同区域及不同时期内的高速公路对监控业务的不同需求。(2)以监控系统运营管理模式为基础，为各级监控管理单位提供灵活、方便的监控业务平台。(3)结合通信及计算机技术的发展情况，采用先进、成熟的技术手段，并应具有一定的技术前瞻性。(4)应充分考虑已建高速公路监控设施的建设情况，尽可能利用已有设备，以保护现有投资。(5)由于大量的监控设备以及传输设备安装在无人值守的长大隧道等路段，因此，应重视网络及设备的可靠性，尽可能减少维护工作量，并应具有较高的设备及网络故障的检测水平。(6)根据高速公路网的建设特点，监控系统的网络将随着高速公路的建设分阶段逐步形成，因此，应考虑路网内各高速公路的建设工期对监控系统网络构成的影响。5.1.3 网络总体结构按照重庆市高速公路监控系统运营管理模式方案一，监控系统的网络总体结构为：中西部区域由三级结构组成，第一级为重庆市监控总中心（中西部区域监控中心），第二级为公司监控中心，第三级为监控外场设备和隧道监控站。东北部和东南部区域由四级结构组成，第一级为重庆市监控总中心，第二级为区域监控中心，第三级为监控管理站，第四级为监控外场设备。对于重庆市高速公路监控系统运营管理模式方案二，其监控系统网络总体结构基本同方案一，仅将东北和东南部区域内的第二级区域监控中心（2个）改为公司监控中心（4个）。 5.1.4 局域网构成监控系统网络总体结构中的各级均由局域网构成。重庆市监控总中心、区域监控中心、公司监控中心及监控管理站由以太网交换机组成各自局域网。具体配置模型如下：(1)监控总中心监控总中心不仅应建设成为全市高速公路联网监控的管理中心，还应成为一个高速公路信息对内共享、对外服务的多业务平台。本次监控总中心设备配置仅针对高速公路联网监控业务，具体应包括：服务器（双机热备加磁盘阵列）、监控管理工作站、监控视频工作站、图像服务器、三层以太网交换机、打印机、视频分配器、电视墙、大屏幕投影（报警图像控制器）等设备。(2)路公司监控中心路公司监控中心级机构适用于中西部区域路网，负责本段公路的监控业务管理和具体控制命令的下发，其配置模型应包括：服务器（双机或单机）、监控管理工作站、监控视频工作站、图像服务器、三层以太网交换机、打印机、视频分配器、电视墙、大屏幕投影（报警图像控制器）等设备。(3)区域监控中心区域监控中心级机构适用于东北、东南部区域路网，负责各自区域内道路宏观监控和管理，其配置模型应包括：服务器（双机或单机）、监控管理工作站、监控视频工作站、图像服务器、三层以太网交换机、打印机、视频分配器、电视墙、大屏幕投影（报警图像控制器）等设备。(3)监控站监控站级机构适用于东北、东南部区域路网，负责各自路段内道路的具体监控工作，其配置模型应包括：服务器（双机热备）、监控管理工作站、监控视频工作站、图像服务器、三层以太网