作者：劉洪道

來(lái)源：《城市建設(shè)理論研究》2014年第09期

  摘要：高速公路交通監(jiān)控是對(duì)交通運(yùn)行和交通環(huán)境監(jiān)測(cè)（目視）和控制的交通設(shè)施。為高速公路的有效運(yùn)行提供了有力保障，在交通管理、控制、監(jiān)視方面起到不可替代的作用。為了發(fā)揮高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的功能和職責(zé)，提高管理效率，必須需要一套完整、科學(xué)、行之有效的監(jiān)控系統(tǒng)作為支撐。這樣才能滿足交管部門(mén)對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的監(jiān)管，營(yíng)造良好的交通秩序?；诜治龅母咚俟繁O(jiān)測(cè)過(guò)程的基礎(chǔ)上。對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行了討論。 

        高速公路主要對(duì)高速公路交通狀況和交通環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)需要對(duì)交通流量進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)為了保證車輛的平穩(wěn)運(yùn)行，減少交通事故和降低風(fēng)險(xiǎn)事故性的目的。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)施，和各級(jí)控制中心組成，是實(shí)現(xiàn)公路有效管理的重要手段。 

        一、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)概述 

        （一）監(jiān)測(cè)的目的和意義 

        高速公路應(yīng)用交通監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高速公路交通環(huán)境及交通流進(jìn)行了全面的監(jiān)測(cè)和控制，對(duì)保證高速公路的正常安全運(yùn)行和提高通行效率起著極其重要的作用。所謂的監(jiān)控，是指使用道路，路邊的數(shù)據(jù)收集，檢測(cè)設(shè)備和人工觀察對(duì)道路交通狀況、路面、氣候條件及設(shè)備，工作條件等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和測(cè)量，并通過(guò)通信系統(tǒng)到達(dá)監(jiān)控中心。所謂的控制，是基于多種監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)，根據(jù)目標(biāo)模式的分析，判斷和決策，并將結(jié)果和發(fā)出的所述控制命令通過(guò)通信系統(tǒng)發(fā)到信息發(fā)布設(shè)備（可變情報(bào)板，可變限速標(biāo)志），收費(fèi)車道控制設(shè)備的快速反應(yīng)，應(yīng)急服務(wù)，以促進(jìn)交通安全和提高交通效率，從達(dá)到調(diào)節(jié)和控制道路交通的目的。通過(guò)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)可以預(yù)先知道交通的運(yùn)行狀況，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，盡快解決問(wèn)題，為避免交通擁堵，確保交通安全，保持道路維修養(yǎng)護(hù)服務(wù)運(yùn)行在一個(gè)特定的水平。通過(guò)監(jiān)測(cè)和控制高速公路，尤其是在確保道路暢通及道路安全等方面進(jìn)行管理，對(duì)于維持高水平的服務(wù)起著重要的作用。車輛行駛高速，快捷，安全，舒適是道路交通的本質(zhì)特征。然而如：事故、車輛拋錨、貨物散落、氣候變化等隨機(jī)事件是不可避免的，如果不加以處理，就會(huì)造成交通擁堵，甚至存在安全隱患,引發(fā)二次事故。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時(shí)檢測(cè)這些異?，F(xiàn)象，并采取及時(shí)有效的控制措施。 

        二、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題 

        （一）設(shè)備利用率不高 

        利用率不高主要集中在大屏幕投影系統(tǒng)使用上。目前大屏幕投影技術(shù)有CRT，DLP，LCD 等技術(shù)，屏幕尺寸從 50 英寸到 100 英寸，大屏幕投影系統(tǒng)憑借其獨(dú)特的、不可替代的優(yōu)勢(shì)取代了地圖板在高速公路監(jiān)控上得到了廣泛的應(yīng)用。 

        由于大屏幕投影只顯示內(nèi)容不夠豐富的計(jì)算機(jī)圖形，大屏幕經(jīng)常被關(guān)閉，不能有效地利用。一般道路監(jiān)控的監(jiān)控錄像顯示墻，一旦監(jiān)視器城墻建成。視頻監(jiān)控的數(shù)量和視頻圖像的大小是固定的，這種顯示模式不能滿足視頻監(jiān)控不斷增長(zhǎng)的需求。 

        （二）系統(tǒng)集成度不高 

        集成度不高主要集中在電流監(jiān)控中心的閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)，大屏幕投影子系統(tǒng)及緊急電話中心一般作為一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)進(jìn)行操作和使用。三個(gè)子系統(tǒng)都有自己的控制計(jì)算機(jī)。緊急電話接聽(tīng)人員需要在緊急電話控制計(jì)算機(jī)旁接聽(tīng)電話。電視監(jiān)控人員需要在矩陣控制器旁，投影屏的控制有需要其他人員。而監(jiān)控 

        中心的監(jiān)控軟件只得到了三個(gè)子系統(tǒng)簡(jiǎn)單的設(shè)備狀態(tài)信息。這不僅導(dǎo)致員工的工作效率不高和一些設(shè)備資源的浪費(fèi)。但也造成了一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)軟件不能有效地調(diào)度，協(xié)調(diào)，控制整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備。系統(tǒng)不能大化的實(shí)現(xiàn)其道路監(jiān)控的功能。 

        （三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題 

        目前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)的輸入是反映營(yíng)運(yùn)車輛道路交通參數(shù)和交通條件的。監(jiān)控系統(tǒng)的信息分析、處理、判斷后、命令可能發(fā)生?？刂频缆非閳?bào)板，改變其顯示，實(shí)施對(duì)交通流的調(diào)節(jié)和控制。它的表現(xiàn)是好還是壞。在一定程度上取決于車輛的駕駛員是否配合的作業(yè)。接受系統(tǒng)的調(diào)度和指揮。在許多實(shí)際應(yīng)用中多由于實(shí)用性不高而被閑置，但因?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)用性不高，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的有效性提出了質(zhì)疑。 

        （四）在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循以下原則： 

        1、安全性和可靠性：選擇成熟可靠的設(shè)備，合理的冗余，充分確保運(yùn)行的可靠; 

        2、先進(jìn)性和實(shí)用性：考慮到國(guó)內(nèi)和國(guó)際交通監(jiān)控，涉及器械的發(fā)展趨勢(shì)，而也要考慮節(jié)省投資，并確保佳的價(jià)值獲取; 

        3、系統(tǒng)性：結(jié)合整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)條件，充分考慮監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，統(tǒng)一的布局，避免重復(fù)、矛盾，是為了大限度地提高系統(tǒng)的功能和整體效益; 

        4、與其它系統(tǒng)的部分的相互補(bǔ)充、協(xié)調(diào)，大限度地發(fā)揮交通工程設(shè)施的整體影響以及與相鄰部分的協(xié)調(diào)，確保安全和暢通的道路網(wǎng)絡(luò);。 

        5、可擴(kuò)展性：使用好設(shè)備的開(kāi)放性和兼容性，使系統(tǒng)易于擴(kuò)展和升級(jí); 

        6、操作方便，易于維護(hù)：系統(tǒng)具有友好的界面，模塊化，使系統(tǒng)操作方便，易于維護(hù)和管理; 

        7、長(zhǎng)期需求，設(shè)計(jì)合理，考慮到增加的交通道路網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和改善監(jiān)控系統(tǒng)將逐步擴(kuò)大規(guī)模，所以采用“一次設(shè)計(jì)，分期實(shí)施”的原則，精心設(shè)計(jì)的實(shí)施階段，分批和嵌入預(yù)留，為了確保資金的合理使用。 公路通信監(jiān)控收費(fèi)站

        三、具體改進(jìn)的策略 

        （一）提高大屏幕的利用率 

        大屏幕投影系統(tǒng)可以接受幾乎任何方式、任何規(guī)模的視頻輸入，并在屏幕上的任何地方輸出，所以可以在不做大設(shè)備的情況下，以滿足日益增長(zhǎng)的監(jiān)控要求。因此，大屏幕投影系統(tǒng)具有同時(shí)播放顯示計(jì)算機(jī)圖像信號(hào)和視頻圖像信號(hào)的優(yōu)勢(shì)，將所有圖像美觀在大屏幕投影上顯示出來(lái)，可以增強(qiáng)監(jiān)控圖像的質(zhì)量。墻上的監(jiān)視器建設(shè)初期和后期的維護(hù)成本得到了節(jié)省，而且提高了大屏幕的利用率。 

        （二）以提高系統(tǒng)的集成 

        隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化和控制技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、圖形投影系統(tǒng)控制技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是各個(gè)子系統(tǒng)的控制軟件已經(jīng)發(fā)展成熟。絕對(duì)不必考慮每個(gè)子系統(tǒng)的細(xì)節(jié)而以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為核心把各子系統(tǒng)的控制集成到一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，組成一個(gè)更加一體化的系統(tǒng)，以達(dá)到有效地管理和使用。 

        （三）完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

        由于交通信息系統(tǒng)具有精度高，規(guī)則復(fù)雜，動(dòng)態(tài)的，離散的特點(diǎn)，現(xiàn)有的信息技術(shù)已經(jīng)不能完全滿足交通的需求。然而通過(guò)功能強(qiáng)大的 GIS 功能，可以實(shí)現(xiàn)交通信息化時(shí)代的要求。GIS 是與傳統(tǒng)的交通信息分析和處理技術(shù)緊密結(jié)合的，實(shí)現(xiàn)交通四通八達(dá)的 GIS（地理信息系統(tǒng)傳輸）。簡(jiǎn)稱 GIS-T。交通地理信息系統(tǒng)是收集、整理、存儲(chǔ)、管理、分析和處理空間信息和交通信息的計(jì)算機(jī)硬件和軟件的系統(tǒng)，GIS 技術(shù)是交通運(yùn)輸技術(shù)的延伸。 GIS 是對(duì)交通流量分析和各種信息技術(shù)處理的整合。 GIS-T 具有強(qiáng)大的交通信息服務(wù)和管理功能，它可以應(yīng)用在交通管理的各個(gè)方面，如最短路徑分析。在交通工程領(lǐng)域使用的 GTS 技術(shù)和方法探究交通規(guī)劃、交通建設(shè)和交通管理及相關(guān)問(wèn)題，具有與其他傳統(tǒng)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。集成的地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、GSM 技術(shù)已被廣泛使用的車輛安全系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)中。因此，如果流量監(jiān)控軟件以 GIS 數(shù)據(jù)分析和管理功能作為支撐，不僅要滿足現(xiàn)有的各種監(jiān)測(cè)能力。而且能夠開(kāi)發(fā)出更多，更實(shí)用，更強(qiáng)大的功能，以滿足日益增長(zhǎng)的運(yùn)輸服務(wù)的需求和管理的需求。

        總的來(lái)說(shuō)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高速公路智能化管理的主要組成部分，是提高道路服務(wù)水平的主要手段，通過(guò)該系統(tǒng)能夠有效的解決高速公路上出現(xiàn)的各種突發(fā)事件。隨著道路化建設(shè)形勢(shì)的變化，以及交通工程技術(shù)的發(fā)展，相信在不久的將來(lái)，一個(gè)完善、技術(shù)先進(jìn)的現(xiàn)代化高速公路監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)在我們面前。 

        參考文獻(xiàn)： 

        [1]方健紅．高速公路監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)報(bào)，2003.解析高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的問(wèn)題以及改進(jìn)策略