计算机监控系统技术在高速公路的应用

1、计算机监控系统技术在高速公路的应用    摘要：近年来，伴随着我国经济与计算机等技术的快速发展，我国加大对交通基础设施的投资力度，对道路的监控也越来越重视，尤其是高速公路的监控系统，监控系统的应用推动了交通智能化的管理。本文通过阐述我国交通监控的发展史，明确了监控系统的职能以及各个系统结构的作用，分析了高速公路中的监控系统设计应注意的问题及遵循的原则。 关键词：计算机；高速公路；监控系统；技术应用 Abstract: in recent years, along with our country economy and the rapid develop

2、ment of computer technology, China has increased in transportation infrastructure investment, in road monitoring also pay more and more attention to, especially expressway monitoring system, monitor the application of the system to promote the traffic intelligent management. This paper expounds on t

3、he traffic monitoring in our country, the history of the function of the monitor system clear each system structure and function, analyzed the highway design of monitoring system of the problems that should be paid attention to and principle. Keywords: computer; Highways; and Monitoring system; Tech

4、nology application 中图分类号：G623.58文献标识码：A 文章编号： 1引言 目前我国的计算机、网络以及传输技术的迅速发展，而监控系统也得到了广泛的应用，应用范围五行八作。高速公路的监控系统是个典型的监控系统。作为智能交通运输系统一部分的高速公路监控系统为该问题的解决提供了一个可行的方案。高速公路监控系统是高速公路控制系统的重要组成部分之一，为高速公路提供了有效的交通管理、控制、监视、诱导交通运行的良好手段。本文就以高速公路监控系统的设计的若干问题进行了简述，以期为监控系统设计提供基础。 2高速公路监控系统发展概述 高速公路监控系统的研究起步的步伐较早是在国外，高速公路监

5、控系统发展到至今己经比较健全，比如美国、加拿大、日本、欧洲在监控系统的研究方面，都属于走在了世界的前列。美国自五十年代开始大规模修造高速公路，多年后把注意力集中在高速公路的管理与运行上。休斯敦、纽约、芝加哥、底特律、洛杉矶等部分主要城市的高速公路都设置了不同规模的监视控制系统。在欧洲，也有许多国家在高速公路上配置功能完善的监视控制系统，比如意大利的那不勒斯收费公路上的TANA系统。 对于我国高速公路建设来说，由于受到经费的制约和高速公路上交通量不大等原因的影响，已建成的高速公路一开通就有完善的监控系统的几乎没有，随着高速公路交通安全问题的日益突出，建设主管部门己对高速公路监控的重要性有了进一步

6、的认识，已在沈阳一大连，广州一佛山，成都一重庆，合肥一南京，上海一南京等高速公路上建成了有规模的监控系统。 近些年来，由于计算机技术、自动化控制技术和通信技术的发展，不封国家高速公路监控系统的技术结构也在随之变化。多计算机功能分散的计算机网络处理方式代替原来由单一的计算机集中处理方式，从而使系统可靠性提高，程序编制简单，易于维护和功能扩展在通信技术方面，由于光缆的问世，基于其损耗低、频带宽、无感应、高绝缘等特点，许多监控系统己用光缆取代传统的电话线、电缆等传送电视信号和数据、语音信号。但是，我国的高速监控系统的状况与国外差距较大，车辆检测器、摄像机、信息标志的布设密度偏低，所用的监控软件一般也

7、是由国外引进的。 3高速公路监控系统技术分析 高速公路监控系统是智能交通系统(ITS)的重要组成部分，在我国的ITS的框架中属于第五个服务领域(紧急事件和安全系统)。目前来看，我国的高速公路网正以较快的速度建立和完善，有效地提高了我国的道路快速运输的能力。 31监控的目的和功能 高速公路监控系统的组成是信息采集、数据传输、信息发布和中心控制等。在中心控 制子系统的统一管理下，通过公路沿线的车辆检测器、气象检测器、能见度检测器、摄像 机等信息采集设备，准确计算道路交通数据，有效监测道路的交通、气象状况，及时掌握道路运营状况，将交通量分布、气象参数、车辆运行情况等信息即时采集到监控分中心，经计算机

8、处理形成交通控制方案，再经过可变信息标志、可变限速标志发布诱导信息，不仅有利于交通管理部门针对已经出现或即将出现的拥堵情况进行交通分配、诱导和控制，避免和疏导交通拥堵同时也可以为出行者提供有意义的参考，协调道路使用者在合适的时间选择最佳路径，最快的到达目的地，避免时间和金钱的浪费，使高速公路的交通流始终保持在最佳的运行状态，及时发现和处理交通事故并减少事故的发生率，提高道路通行能力。 32交通监控过程 交通监控过程为，输出为车辆运行状态，输入为控制指标，受控对象为交通流，道路、交通和气象环境等各种影响交通流的因素作为系统的干扰输入表征交通流状态特征的信息历经采集、处理、决策和执行各个环节，遵循

9、反馈控制原理，按预定指标完成控制任务。 33监控设计原则 在监控系统设计中应该遵循以下几点设计原则：(1)安全性和可靠性，合理选择成熟可靠的设备、合理的冗余，确保系统可靠运行，则提升系统的安全性；(2)先进性和实用性综合考虑国内外交通监控发展趋势，使用优质的技术、设备，其尽量节约投资，确证最优性质和价格；(3)系统性结合整个路网的状况，全面地考虑监控系统的设计，使该系统设计合理、协调统一，在布设上避免矛盾、重复，以最大限度地发挥系统的功能和整体的效益；(4)协调性与路段其它系统相互配合、协调，最大限度发挥交通工程设施的整体作用与相邻路段进行协调，保证路网的安全畅通；(5)可扩充性选用开放和兼容

10、性好的设备，使系统易于扩充和升级，(6)操作简单、方便维护系统具有友好的人机界面，实现模块化，使系统易于操作，便于维护和管理；(7)远近结合、合理设计。 34高速公路监控系统的结构 监控系统控制方案的确定与执行的基础是一个结构完善，功能齐全的监控控制系统，高速公路监控系统由监控分中心，外场设备和通信传输系统构成，监控控制系统的结构。监控分中心由交通状态检测子系统和交通控制子系统组成外场监控系统由交通信息采集子系统和交通信息提供子系统构成。 35监控分中心 监控分中心是介于信息采集子系统和信息提供子系统之间的中间环节，是监控系统的核心部分。它的主要职能是信息的接受、分析、判断、预测、确认、交通异

11、常事件的处理决策、指令发布、设备运行状态的监视和控制等。监控分中心通常由计算机系统、室内显示设备和监控系统控制台组成。监控分中心有集中式和分布式等多种形式，其功能随监控系统类型的不同有所差别，但基本功能是一致的，即信息的分析、处理、交通控制和管理的辅助决策。根据监控系统的功能要求，监控分中心主要硬件设备应包括综合控制台、显示设备和计算机系统。 36外场监控系统 为了完成监视和控制功能，监控系统除了监控分中心子系统外还包括若干外场设备，它们分属于交通信息采集子系统和交通信息提供子系统(即交通诱导子系统)。信息采集子系统是高速公路上设置的用来采集信息的设备和配备。采集的信息主要包括如下几个方面：交通流信息；气象信息，道路环境信息，异常事件信息等。高速公路的信息采集方式有人工的，也有自动的。主要有以下几种：车辆检测装置；能见度检测装置；闭路电视；紧急电话。 交通信息发布子系统即交通诱导子系统是高速公路上设置的用来向道路使用者提供道路交通信息和诱导控制指令的设备，以及向管理、救助部门和社会提供求助指令或道路交通信息的设施，其主要设备包括可