高速公路監控系統在設計中出現的問題及解決辦法研究

王 莉，廉虎山，嚴開軍

（1.中電建路橋集團有限公司渝廣高速公路總承包部，重慶，400700；2.中電建路橋集團工程設計研究院有限公司，北京，100080）

高速公路監控系統在設計中出現的問題及解決辦法研究

王 莉1，廉虎山2，嚴開軍1

（1.中電建路橋集團有限公司渝廣高速公路總承包部，重慶，400700；2.中電建路橋集團工程設計研究院有限公司，北京，100080）

監控系統為高速公路的整車運行提供了有效的保證。為了充分發揮監控系統的功能和作用，必須發現和解決監控系統在設計中出現的問題。本文介紹了高速公路監控系統的基本概念，找出了在設計監控系統中出現的問題，提出了解決這些問題的辦法。

高速公路；監控系統；設計

0 引言

該監控系統的主要作用是實時了解高速公路的運行狀況，并且遇到緊急時間制定合理的控制方案。高速公路監控系統的設計是否完善決定了高速公路整體通行能力。本文針對高速公路監控系統在設計中存在的問題，提出相應的解決辦法。

1 監控系統的基本概念

高速公路的電子監控系統是整個道路交通工程機電系統的主要組成部分。它能夠對高速公路的交通流狀態與交通環境進行實時監測。除此之外，它能夠依據有關需要對道路交通流實施科學的誘導與控制。最大限度的避免或者減少交通事故發生率。

1.1 監控系統的基本組成

根據設備在現場的實際位置，高速公路監控系統主要由外場設備和中心控制室設備兩部分組成。其中，外場設備主要包括情報檢測和信息提供。高速公路監控系統的結構如圖1[1]。

（1）情報檢測設備

該設備主要由車輛檢測器、氣象檢測器和攝像機組成。另外，在某些隧道中，還有煙、火探測器、一氧化碳檢測器等設備。

（2）信息提供設備

該設備主要組成部分是可變情報板、可變限速標志、車道控制標志和砸道控制標志。

（3）中心控制室

中心控制室主要由圖板或大型投影儀、計算機及相應的外部設備如打印機、顯示器等設備組成。監控軟件的主要作用是實時采集數據、控制信息發送、佳通異常自動檢測、查詢、統計、數據轉儲等。

1.2 監控系統的基本功能

高速公路監控系統的基本功能是信息采集功能、信息處理和控制功能、高速公路信息提供功能[2]。它們是監控系統的核心部分。

（1）信息采集功能

該功能主要收集高速道路的環境狀況、車輛流的狀況、天氣狀況、監控設備工作狀況以及道路事故警告等信息。

（2）信息處理和控制功能

該功能是高速公路監控系統的核心部分，主要對采集高速公路道路的各種信息進行分析、處理，并制定相應的控制方案，確保道路交通異常事情的處理、決策、控制指令的發布，監控道路設備的工作狀況。

（3）信息提供功能

本功能能夠向道路使用者發布高速公路的交通狀態和誘導指令，及時提供對道路上的交通事故進行處理的指令，并向社會和媒體發布高速公路的通行信息。

2 監控系統存在的問題

正如其它工程項目，監控系統的設計需要經過工程的可行性研究、初步方案設計和施工圖紙設計階段。以下分別介紹在監控系統設計中出現的問題。

圖1 高速公路監控系統構成

2.1 路面上安裝的監控設備不合理

在我國，高速公路的重要路段已經安裝了監控系統設備。但是，在某些蜿蜒曲折、坑洼地面不平的公路路段，監控設施的安裝就會出現一些問題。除此之外，在高速公路上，道路監控攝像機的位置和公路兩邊的廣告牌、橋梁的位置間距太小。

2.2 監控系統傳輸設計方面的問題

（1）監控數據傳輸不合理

目前，道路監控系統圖像傳輸方式一般采用視頻加數據混合光端機器傳輸，而光端機器主要包括節點式和點對點式兩種類型。與點對點式傳輸方式相比，節點式傳輸方式節約了光纖的數量和減少了光纖的使用效率，并且穩定可靠。在現實中，監控系統傳輸的監控畫面的傳輸方式采用點對點式。

（2）監控設備的成本增加

目前，高速公路使用的光纖是有限制的。我們不可能大量使用光纖，這樣會增加建設成本。

（3）電路電線鋪設位置不合理

道路的高低坑洼程度決定了道路使用電線鋪設的深淺。如果道路的電線鋪設不規范，電線鋪設過深會很可能使電線喪失應有的輸電效率，而鋪設較淺的電線一般出現電線丟失情況。

2.3 監控系統設計的基本原則

目前，在高速公路監控系統的設計中，一般遵循以下設計原則。

（1）先進、實用 ；（2）安全、可靠 ；（3）系統性 ；（4）各系統相互配合、協調 ；（5）可擴展性；（6）操作簡單，維護性好；（7）長期需求，優化設計。

3 解決監控系統設計中存在的問題

針對以上監控系統在設計中出現的問題，提出以下解決辦法。

（1）繪制精確的設備安裝圖

在設計安裝圖紙中，我們盡量考慮到多種情況和安裝機位的各種環境，例如避免廣告牌、天橋等大的建筑物，防止遮蓋攝像機監控范圍的情況。

（2）考慮圖像傳輸設計方面，盡量優化安裝設備

針對道路的全程監控圖像的傳輸方式，在傳輸速度和準確性方面，節點式比點對點式更具有明顯優勢。節點式圖像傳輸方式不僅節省在傳輸過程中光線的使用量，而且減少了光端機的實施數量。

（3）嚴格按照位置要求鋪設電纜電線

在鋪設中，電纜最好鋪設在道路中央分隔帶上，按照鋪設標準深度至少不低于40CM，并且在電纜底部填制沙土，每隔50CM用紅磚壓制。

（4）加強機電土建的管理以及嚴格進行質量檢測

機電土建主要包括預留預埋工程中的橋梁隧道、通信管道、收費土建等工程，需要加強對預留預埋設備的監管力度。我們可以先確定機電工程監理單位，對機電專業管理人員執行分別進期進場的方式。我們也可以要求土建的監理人員分派部分機電土建人員到施工現場進行監理，確保土建預留和預埋的質量。

4 總結

我國的高速公路監控系統經過不斷的發展，但是在發展中存在許多問題，例如路網協調、系統安全、信息共享等都應該成為該系統的功能。所以，我們還需要借鑒國外的設計經驗，引進先進技術，同時結合我國道路情況，通過不斷學習和討論技術，進一步發展我國高速公路監控技術，才能使高速公路的通行更加暢通、安全。

[1]蘭昱.高速公路監控系統設備的評價研究[D].長安大學,2014.

[2]楊坤,李輝.高速公路監控系統方案設計[J]. 中國交通信息化,2015,(S1):101-104.

Problems and solutions in the design of highway monitoring system are studied

Wang Li1，Lian Hushan2，Yan Kaijun1
（1.China construction road bridge group co., LTD. Chongqing and guangzhou expressway general contracting department, Chongqing ,400700; 2. China railway bridge group engineering design research institute limited, Beijing ,100080）

:The monitoring system provides an effective guarantee for the operation of the highway. In order to give full play to the function and function of the monitoring system, the problems in the design of the monitoring system must be found and solved. This paper introduces the basic concept of highway monitoring system, finds out the problems in the design monitoring system and puts forward some solutions to solve these problems.

highway; Monitoring system; design