高速公路智能化系统(4.25).doc

高速公路智能化系统(4.25).doc

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高速公路专业平台监控体系的组成详细分解如下。

整个高速公路的智能化系统由：

收费系统、监控系统、及通信系统构成

一、收费系统：

目前高速公路收费一般采用封闭收费制式，即：

进入公路网行驶的车辆,在入口领取记录有其行驶特征信息的通行券，出口交回通行券并按其行驶里程及车型交纳通行费。

为准确收费，防止通行券流失，在进出高速公路的所有主线和匝道处都设有收费站，对有闭合环路且高接高立交为互通式的高速公路网，为了准确收费，设置标车辆行驶路径识站。

现在国内高速公路大都采用半自动收费方式，即收费员人工判别车型、发通行券、收通行券、收费，计算机对收费信息进行校验和管理，闭路电视系统监视。

有部分带有ETC不停车收费。

ETC系统采用专用短程无线通信（简称DSRC）技术来完成整个收费过程，保证车辆在整个收费过程中保持行驶状态而不用停车。

二、监控系统：

高速公路交通状况受交通时空分布特性、气候、道路设计、地形等的影响。

一般来说，高速公路监控系统需要解决的主要问题有三个方面：

气候异常、事故和车辆故障、交通拥挤和阻塞。

监控系统由中央监控室和外场设施组成。

高速公路监控的主要目标如下：

（1）、准确统计道路交通数据；

（2）、有效监视道路的交通、气候情况，及时掌握道路运营状况；

（3）、及时发现和处理交通事故，减少交通事故，降低事故的严重性；

（4）、减少偶发事件、交通事故及恶劣气候对道路交通的影响；

（5）、当交通量达到饱和时，对交通流进行引导和控制，以提高道路网通行能力。

具体系统详情如下：

（一）、雷达测速联动大屏显示智能卡口子系统 

雷达测速联动大屏显示智能卡口系统主要由前端采集模块、数据传输模块、信息发送模块和中心管理等模块组成。

系统主要功能为：

通过对高速公路通行车辆速度的智能分析判断，将车辆进行抓拍同时将捕获到的超速车辆信息实时发布到附近的可变情报板上，对违章司机起到警示作用，减少高速超速带来的危害。

（二）、道路检测智能分析子系统

传统监控中心的功能只能通过监视器实时、直观地再现很少部分道路和收费站广场的实况，监控人员通过对监视器图像的人工监视，发现异常情况人工报警，提出事件处理和实施救援的建议措施，完全属于事后决策。

这种监控方式对突发性较强的交通异常事件无法预测，很容易造成二次事故，如大规模的追尾等。

为了提高高速公路的服务水平，尽可能地避免更大的生命财产损失，及时准确地检测出交通异常事件，提高系统的响应速度，为突发事件处理和紧急救援赢得宝贵的时间，引入了交通事件自动检测系统，检测道路交通流量、事故、异常行车状况、洒落物等。

在交通事件智能监测器上内置基于视频分析的事件处理算法，通过道路沿线的摄像机图像进行分析，根据图像处理算法产生事件告警。

该算法软件对图像对比度和色彩饱和度的要求不高，可以适用于白天、夜晚、雨、雪、雾等天气，能对高速公路上发生的各种交通事件进行检测，并且伴有声光告警信号提示监控值班员。

1、监控系统基本上可划分为前端摄像机、传输链路、监控室控制/

显示设备三大部分。

（1）、监控摄像子系统：

在道路沿线配置摄像机，监测范围为高速公路上的车辆通行情况和路面状况。

（2）、传输子系统：

传输系统将摄像机采集的模拟图像无压缩的回传到监控中心。

（3）、监控中心子系统：

在监控中心配置显示和控制设备，可以方便的控制前端摄像机，并在显示设备上切换显示需要调用的图像。

2、系统主要功能

（1）、物体移动监测：

监测用户定义区域内的移动目标。

可显示场景中移动物体的移动轨迹，对于移动速度异常的目标产生报警。

（2）、物体滞留监测：

跟踪滞留在固定位置超过用户设定时间的车辆或其他目标。

用于监测被遗弃的物体、违规停车等。

（3）、突然出现监测：

监测突然闯入用户定义区域的任何目标。

适用于高速公路重点位置的监测。

（4）、移动路径监测：

监测从一个区域进入另一个区域的移动物体。

用于监测车辆违章转向、掉头或其他违规越境行为。

（5）、定向移动监测：

监测行进方向错误的车辆或朝禁区边界移动的入侵者。

（6）、移动速度监测：

监测场景中物体的移动速度。

用于监测车辆超速等。

（7）、物体徘徊监测：

监测场景中物体徘徊逗留的时间。

用于监测敏感场所的可疑行迹。

（8）、车辆统计：

实时监测和统计视频图像中的车辆，应用于道路车流、停车场等场所的车辆统计。

（9）、PTZ跟踪：

在视野内出现目标后，可控制PTZ跟踪目标运动。

（三）、ETC联动抓拍管理子系统

  通常ETC系统是不含视频抓拍的，高清抓拍单元可以对通过ETC车道的车辆进行联动抓拍，可有效弥补ETC系统无图像记录的缺点，通过与ETC设备的有效融合形成相关通过车辆的关联图像记录，可以通过调用注册车辆信息，对照车辆相关信息，方便日后稽查，也可有效预防电子标签被盗用进行核对留底备查，同时该系统所捕获的照片还可以看清司机的人脸，更加增强了信息的说服力。

（四）、全程全天候车辆监控子系统

通常高速公路路段监控设备采用的大多是普通的快速球，只有在有自然光的条件下才能看到清晰影像，使其在漆黑的夜里或是在一些特殊的光线不足的路段就完全失去作用。

激光夜视系统让夜间监控展现了如同白昼般的效果，远距离激光夜视系统可用于夜间监控距离500米、1000米、1500米、2000米、5000米的路段时高速路的夜间不再“黑暗”，系统在夜视效果、经济性、寿命、距离、隐蔽性等多方面都优于现在普通的夜视技术。

（五）、沿线设施、电缆防盗管控子系统

  近年来，高速公路上用于提示路况交通信息的电子大屏幕的供电电缆成为盗窃分子的“发财之物”，大屏幕的供电电缆经常被盗，有的路段上的电缆反复被盗。

这不仅给高速公路公司带来了很大的财产损失，而且带来了严重的交通隐患。

通过专门为供电电缆防盗报警设计了一个“电流型报警器”，可以及时发现电缆被盗警情并报警，“电流型报警器”的输出开关就闭合，警铃发出报警声响，减少因电缆被盗对用户造成的巨大损失。

（六）、高速公路智能化监控综合管理平台

通过一个综合性软件管理平台可以将以上五个子系统综合进行管理，真正实现对高速公路的智能化管理，极大的方便了高速公路管理者的日常业务同时也大大的提高了他们的工作效率。

高速公路智能化监控综合管理平台是对现有高速公路监控系统的有效补充，通过二者的无缝融合，能够使高速公路的监控系统更加智能可靠

三、通信系统

1、光纤传输系统

光纤传输系统为高速公路沿线设施（如程控交换机、业务电话之间的话务通信，以及监控、收费系统的数据、图象等非话业务）提供传输通道。

针对高速公路的实际情况，一般采用具有较高的性能价格比环形保护方式，以提高整个骨干网络的可靠性。

2、程控数-T-交换系统

每个通信总中心、通信中心配置一台程控数字交换机，通信分中心配置远端交换模块（RSM），通信站不配置程控交换设备，而是通过通信站中的光纤接入设备ONU（光网络单元）提供的语音端口直接连接电话，ONU语音端口的数量根据通信站的规模和实际需要来选择。

通信站的电话通过通信分中心的接入设备OLT和远端交换模块RSM实现与其它通信站、通信分中心、通信中心以及通信总中心的业务电话连接。

3、紧急电话广播系统

（1）紧急电话广播系统主要由控制台设备、路测分机、功放及强指向喇叭，通信电缆与电源电缆组成，电监控中心的紧急电话与广播控制台，控制和管理所有紧急电话分机和广播，负责呼叫网的运行处理接收到的信息，同时道路内外进行广播、指挥调度、疏导交通和组织救援等。

（2）紧急电话系统是为行驶在高速公路上的洗车驾驶员提供一个直接呼救求援的专用通信系统，发生交通事故时使用者可以利用设置在路边的紧急电话分机向高速公路监控中心的紧急电话控制台呼救，报告事故情况，值班人员能及时组织调度排障车、救护车和事故处理人员前行现场救援，并向相关路段发出事故信息避免相关事故发生。

紧急电话系统由紧急电话主机、传输线路和路侧紧急电话组成。

4、指令电话系统

扩音系统高在道路两侧，对经过高速公路的司乘人员进行广播，系统可对扬声器实施群呼、组呼、单呼，发生交通事故或意外情况时，便于监控中心统一指挥减少伤亡。

也可通过监控到的交通情况广播警告违章司机和行人。

5、图像传输系统

收费系统图像传输：

模拟方式把设置在收费车道的图像监控信息传输到收费站的收费监控系统上，将图像编码后编通过通信站的ONU上的2Mbps数据链路传输到分中心的收费监控系统上。

在收费分中心的监控室内，通过编码器编译成模拟信号在监视器上显示。

6、通信电源系统

为了保证通信系统不间断的信息畅通，要求通信设备处于连续运行状态，通信系统供电不间断供电。

在市电供电时，由采用蓄电池与整流器并联浮充对通信设备供电；在市电停电时，由蓄电池级放电供电；蓄电池放电供电或自和电引起的容量损失，在浮充时全部补充。

在通信总中心、中心、分中心配置高频开关模块电源设备，向光传输设备、程控交换设备和交换机设备供电，同时配置蓄电池组，保证断电后维持4个小时的供电要求。

7、网络管理系统

通信总中心是高速公路通信系统的管理中心，担负着所有通信系统的网络管理功能。

在通信总中心设置一个网管中心，对SDH传输系统、ATM数据传输系统、程控交换系统进行全面集中的管理和系统维护。