关于高速公路监控系统改造设计方案探讨

郭笑妤

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳　550022)



关于高速公路监控系统改造设计方案探讨

郭笑妤

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳550022)

摘要：根据对厦蓉高速公路格龙至都匀段监控系统运营情况进行调查，分析道路条件、气候条件、交通量及服务水平，结合贵州省相关规划、规范以及公安交警提供的特殊路段设置要求，对厦蓉高速公路格龙至都匀段高速公路监控系统进行外场高清视频监控点改造增设方案设计，为高速公路监控改造、优化资源配置、提升高速公路服务水平提供参考。

关键词：高速公路；监控改造

1道路运营情况及改造需求

1.1服务水平及运营状况

根据对本项目服务水平分析，道路2011 年开通。根据交通部《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)规定，80 km/h 设计速度的高速公路，二级服务水平下其设计通行能力为1 200 pcu/h/ln，按照本项目工可K、D 取值，计算得出本项目在2025 年以前均保持在二级服务水平以上，舒适度和便利程度较高。2030 年以前部分路段服务水平逐渐降为三级。

格都高速公路开通服务5年多时间，区域路网虽未全部形成，但因本项目桥隧比较高，结合项目地理位置情况，已有多处路段属于危险路段，诸如长大隧道、长大下坡、易雾等路段，虽在上述路段已设置监控外场设备，但部分设备已出现无法使用，并且因原设计采用的是标清摄像机已无法满足贵州省高速公路机电高清摄像机使用要求。

1.2改造需求

对于现有道路来说，在已有的技术水平之下，努力提高其通行能力、安全性、快速性和舒适性，保障其良好的服务水平是高速公路交通控制的主要目标。然而，高速公路的一些危险路段却成为“瓶颈”。

危险路段是山区高速公路的常见路段形式，主要是指在一些特殊的区域内，限制于所处的地势地形，在设计过程中往往要采取一些安全系数较低的方案，包括人们所熟知的“傍山临渊”、“长大隧道”等。从当前山区高速公路管理的现状来看，危险路段往往也是事故多发路段，因此需要重视对危险路段的管理，切实保证驾驶人员行车安全。

根据相关学者对高速公路事故率统计数据结果与我国高速公路监控设备管理规范的相关内容，笔者认为在山区高速公路上增设监控设备时，应该考虑以下内容：(1)长大下坡或急弯路段。在此类路段行驶中，由于大型货车超载或小型汽车超速等汽车制动原因，出现汽车侧翻等交通事故的概率明显高于其他路段；(2)气象异常路段。此类路段受到天气因素的影响，经常出现，路段凝冻或多雾现象，严重影响了驾驶人员的行车条件，更容易出现追尾、汽车打滑等交通事故；(3)行人横穿路段，主要出现在居民聚集区，部分村民为图方便，步行横穿高速公路，高速行驶中的汽车容易撞上横穿高速公路的行人。

笔者根据上述理论，对所研究的高速公路上的危险路段进行研究，并根据研究结果总结摄像机的改造、增设方案，具体的资料如表1所示。

表1　格都高速公路监控设备加装位置

2设计原则

(1)符合贵州省高速公路相关规划、标准、技术方案中对监控系统的要求；

(2)满足区域中心、总中心对监控数据传输、控制的要求，达到数据传输实时、可靠、可控的目的；

(3)最大限度利用现有已建系统设备，结合实际情况对设备进行改造，实现区域管理，联网监控。

3设计方案

3.1视频方案

本次设计采用的是高清压缩，高清图像1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，图像清晰，可以提高监控人员的观看体验。H.264编码格式，在保证图像质量的前提下，1080P带宽为4M，节约传输带宽。

3.2传输方案

采用工业以太网环网为光纤组环模式，该模式由千兆环网远端接入设备和千兆环网中心接入设备组成。其基于网络组网交换技术，一个环网可以传输几十路高清视频，每个监控点配置一台千兆环网远端接入设备，由主干光缆挑出一芯在监控点处熔断后接入千兆环网远端接入设备，多台千兆环网远端接入设备组成千兆传输网络将高清视频传输局端。

3.3事件检测

视频事件检测系统由摄像机、视频传输设备、高清事件检测分析仪、事件检测服务器、事件检测工作站及网络交换机构成。本方案沿线外场摄像机均配置1台球型高清摄像机及1台固定枪式摄像机。固定摄像机图像通过视频传输设备传输至就近通信站进行事件检测。

在系统应用中，该系统能通过自动采集、处理事故视频信息资料，为相关单位开展事故分析提供必要的影像学资料。从其整体结构来看该系统主要通过摄像机采集影像资料，而这些资料也能通过高清视频分析仪获取事故报警、交通量等信息。在获取上述资料后，这些信息会被传送到监控站分管理计算机上。在操作中，交通事件检测系统能实时分析目标路段的交通装填，判断车辆停驶、交通拥堵等数据资料，并个人剧每个摄像机中所储存的事件发生时间进行数字视频序列排序，并触发区域监控中心的主监视器显示报警的图像，使整个系统具有更强的信息处理能力。

3.4闭路电视系统构成

本方案新增和改造的监控点，外场摄像机利用环网远端模块及站内环网接入设备，占用原主干光缆中的2芯光缆成环，传输至就近收费站。图像在站内落地后，通过通信系统RPR传输通道，上传至都匀片区监控中心。

在每个就近收费站设置1套环网接入设备，外场则由环网远端模块组成环网。

在收费站内配置高清事件检测分析仪等设备，并利用近期建设项目已设置的视频三层以太网交换机、视频监控工作站、IP-SAN视频存储完成闭路电视系统的构成。

3.5供电方案

方案综合考虑已建外场摄像机供电方式，并与新建系统相结合。本次新建外场监控点均利用已建监控设备或已建沿线供电点的供配电系统，新建监控点敷设电缆至其原设备配电箱取电。供电困难的外场设备采用远程直流供电设备供电，电力电缆选用YJV电缆，采用管道敷设的方式，可利用原有通信管道，敷设在中央分隔带硅芯管内。

4结束语

目前，厦蓉高速公路格龙至都匀段监控系统方案已经得到实施。根据方案实施后相关路段的事故统计数据表明，随着高速公路监控设施的完善，上述路段的监控率已提高了80%，高速公路管理部门对事故处置的效率也大幅提高，有效提升了上述路段的服务水平。

监控系统的改造应使高速公路监控系统能够在统一的运营模式和技术标准下，达到智能化、信息化、网络化、社会化、为大众出行提供服务的目的，并实现路网环境下交通信息共享，保障路网行车的“高速、高效、安全、畅通”，实现联网监控、联动救援。参考文献：

[1]郭笑妤.贵州省高速公路监控系统改造建设工程——厦蓉高速公路格龙至都匀段，2015，(3).

收稿日期：2016-04-08

作者简介：郭笑妤(1984-)，女，河北人，工程师，研究方向：交通工程。

中图分类号：U492

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0193-01