河南省高速公路监控系统的研究

维普资讯 http://www.cqvip.com 信息技术　■—■　高速公路是一种现代化高速交通设施，具有高速、　高效、安全、舒适的功能。要保障这些功能的实现，是简　单的人工管理、手工操作所达不到的，必须有现代化的　监视控制系统进行交通指挥，及时快速地发现和处理发　生的交通问题。建立高速公路交通监控系统是高速公路　建设不可或缺的重要组成部分，它对这些功能的发挥起　着关键性作用。　由于河南省各区段高速公路的设计、建设时间前后　不同，如果采用标准不同，预留接口不清，将会对以后实　行统一管理带来困难。因此，本文主要对河南全省高速　公路监控系统进行统一总体设计，为全省高速公路监控　系统的发展奠定基础。　一、监控系统的管理　参考国内外建设经验及河南省高速公路整体路网　状况，本次总体设计监控系统管理体系总体框架为三级　结构：省监控中心、路段分中心、监控管理所。如路段中　含有长大隧道或隧道群，设立隧道管理站，由就近的监　控分中心或监控所进行管理，安排专职人员进行值班、　维护。如路段距离较短，交通量小，路线良好，没有隧道、　雾区、大桥等特殊路段，可不设监控管理所，由监控分中　心直接对全线进行管理。具体模式如图１所示：　图１　河南省高速公路监控管理体系框架　（１．河南盈科交通工程有限公司；２．河南省交通厅　联网办；３．中国网通（集团）郑州市分公司）　二、监控系统设计原则　１．省高速公路监控中　Ｄ设立在郑州市。　２．路段分中心根据全省高速公路规划建设的路网　结构，按照“一条路一分中　Ｄ”的原则设置，分中心设计　选址遵循靠近大中城市（镇）或路线中点的原则。　３．新建的路段分中心，属于同一投资主体且同一高　速公路规划走向的路段（或毗邻路段），其路段分中心　应尽量合并。　４．不属于同一投资主体但毗邻且里程较短的路段　原则上应尽量合建路段分中心。　５．如果新建路段存在路段较长，有隧道、雾区、特大　桥等特殊路段，需要设置监控管理所，那么，路段监控管　理所的选址应考虑整个路网建设分布，在位置上尽可能　与其他管理养护机构或服务区合并设置。　６．如路段中含有长大隧道或隧道群，可设立隧道监　控站，并根据实际情况决定是否安排专职人员进行值　班、维护。　三、各级管理机构构成　１．省监控中心系统构成。省监控中心主要由计算机　网络、闭路电视、大屏幕投影、地图板等各子系统构成。　（１）计算机网络。省监控中心配置两台骨干以太网　交换机互为备份使用，采用１００Ｍ以太网光纤线路与专　用通信系统相连。各系统以１００Ｍ分别与骨干以太网交　换机相连。　另外，在省监控中心设置有全省高速公路路网沙盘　模型，根据电子地图制作一个可反映运行情况的全电子　沙盘，采用与监控系统联动。以合适的色、光、频闪，显示　各路段的平均车速、拥堵和分流状况，便于动态了解路　况，进行合理地调度指挥。　为了更好地实现对监控系统实现网络管理，全省高　速公路监控系统的网络管理系统采取分布式方式，在省　监控中心设置一台网管服务器和一台网络管理计算机，　在各路段监控分中心设置一台网络管理计算机，实现全　网络设备的统一管理。在省监控中心需要重点加强网络　监控的网段，设置入侵检测传感器。　（２）闭路电视。省监控中心由４０台监视器组成，分　河南科技２００８　７上４９　维普资讯 http://www.cqvip.com

别对应４１个监控分中　ｔＤ显示内容，其中一台根据实际　情况轮循显示两个分中　ｔＤ的视频图像。　（３）大屏幕投影。省监控中心设置大屏幕投影系统　一网络、闭路电视、大屏幕投影等各子系统构成。　（１）计算机网络。同监控分中心模式相同，计算机　网络采用千兆或快速以太网技术，形成开放式结构，方　便以后由于业务量的增加而进行升级和扩展。　套，显示板面可由６７英寸（１７０ｅｍ）显示屏组成３￣６　规模的组合显示屏。各投影机分别接一路视频矩阵的控　制输出，当闭路电视系统出现报警时，立即开机显示。同　时，设立多屏拼接控制器，可通过网络连接多个应用　（２）闭路电视。监控管理所设置控制矩阵，对上用　来视频硬件联网，对下用来控制外场摄像机，使其调整　到最佳工作状态和角度。同时，监控室配备存储设备，用　上，做到信息共享和远程查询。监控管理所所辖区段内　的外场视频图像在所里的监视墙上进行显示，通常采用　一系统，传输并合成计算机网络图像以合适的图像大小／　硬盘录像机取代传统的磁带式录像机，并且挂接在网络　分辨率显示在大屏幕上。　（４）地图板。地图板应直观显示全省路网的构成和　区段要塞点的事件提示等，由于近、中期道路不会出现　因通行能力不够而造成的经常性堵塞，且路网在不断建　设发展，因此地图板在远期实施。　对一，如果路数较多，为节省投资，可采用画面分割技　（３）大屏幕投影。对于外场视频图像数量较多，所　术，在一台监视器上显示多路图像。　监视路段较为复杂，含有长大隧道或隧道群等时，可以　适当设置小规模的投影系统，建议组合屏不超过２块，　单屏尺寸不大于１００英寸（２５４ｅｍ）。　２．路段监控分中心系统构成。路段监控分中心主要　由计算机网络、闭路电视、大屏幕投影、图形计算机等子　系统构成。　（１）计算机网络。分中心计算机网络采用快速以太　网技术，形成开放式结构，方便以后由于业务量的增加　而进行升级和扩展。配备服务器、交通监控计算机、通信　计算机、图形计算机、紧急电话计算机等，如果路段中有　雾区、大桥、长大隧道等特殊路段，并且布置了较为完善　的外场监控设备，则在分中心网络中应配置相应的管理　计算机。　（２）闭路电视。监控分中心设置控制矩阵，对上用　４燧道监控站系统构成。如果路段中有隧道，且距　监控分中心或监控管理所较远，根据其长度及交通量设　置隧道管理站。根据隧道监控规模，管理站可分为有人　值守站和无人值守站两种。　（１）有人值守站。值班室配备高可靠性的计算机　网络和闭路电视监视设备及隧道广播系统，可编程序　控制器、火灾检测主机、通风照明柜、消防自动喷淋（可　选）等控制设备要能够安全、可靠的和网络互联，实现　联动控制，当网络连接出现问题时又可以使用手动操　作。　来视频硬件联网，对下用来控制摄像机，使其调整到最　佳工作状态和角度。同时，监控室配备存储设备，用硬盘　录像机取代传统的磁带式录像机，并且挂接在网络上，　做到信息共享和远程查询。　外场视频图像和收费图像在监控分中　ｔＤ的监视墙　上进行显示，通常采用一对一显示，如果路数较多，为节　省投资，可采用画面分割技术，在一台监视器上显示多　路图像。　（３）大屏幕投影。在外场视频图像数量较多，所监　（２）无人值守站。无人值守站不设闭路电视监视　系统，但是配备维护检修用计算机、火灾检测传输模　块、通风照明控制柜、消防自动喷淋（可选）、隧道广　播（可选）等设备。所有控制设备建议使用可编程控　制器（ＰＬＣ）有效的连接在一起，并且通过通信系统和　最近的监控管理所或分中心实现联网，接受上级管理　机构下发的控制指令。当与上级通讯网络出现故障　时，隧道管理站可自行分析检测数据，生成控制方案　并执行。　视路段较为特殊和复杂情况下，可以应用大屏幕投影系　统，但规模要小、要合理，组合屏一般不能超过４块，单　屏尺寸不大于１００英寸（２５４ｅｍ）。　随着全省高速公路网的逐渐形成，交通流量的不断　增长，监控系统的规模和功能也将进一步发展，全省联　（４）图形计算机。图形计算机内存储有道路彩色图　形库，实时查询交通监控计算机处理后的交通信息，生　成实时彩色图形。遇到突发事件，进行特定颜色闪烁，并　通过声音报警提醒值班员注意。　同时，可悬挂一幅静态地图，详细描绘沿线设施、构　造物及并行路线，供直观了解本路段的构成走向。另外　图形计算机根据权限，可以从省监控中心下载相关ＧＩＳ　网势在必行，交通异常自动判断、交通信息查询、紧急救　援、路线诱导等监控核心功能将会得到充分发挥，本着　服务于社会的原则，监控系统的作用将日益明显。　参考文献：　［１】孙培元，陈启美．高速公路监控网络管理系统的研究与实　现『Ｊ１．公路交通科技．２００４（１０）．　信息，进行于本路段相关的编辑与显示。　３．监控管理所系统构成。监控管理所主要由计算机　［２】《河南省高速公路联网收费、通信、监控系统总体规划》．　豫交征［２００４］３７号．　５０　河南科技２００８．７　２－