高速公路监控系统在设计中出现的问题及解决办法研究

王 莉，廉虎山，严开军

（1.中电建路桥集团有限公司渝广高速公路总承包部，重庆，400700；2.中电建路桥集团工程设计研究院有限公司，北京，100080）

高速公路监控系统在设计中出现的问题及解决办法研究

王 莉1，廉虎山2，严开军1

（1.中电建路桥集团有限公司渝广高速公路总承包部，重庆，400700；2.中电建路桥集团工程设计研究院有限公司，北京，100080）

监控系统为高速公路的整车运行提供了有效的保证。为了充分发挥监控系统的功能和作用，必须发现和解决监控系统在设计中出现的问题。本文介绍了高速公路监控系统的基本概念，找出了在设计监控系统中出现的问题，提出了解决这些问题的办法。

高速公路；监控系统；设计

0 引言

该监控系统的主要作用是实时了解高速公路的运行状况，并且遇到紧急时间制定合理的控制方案。高速公路监控系统的设计是否完善决定了高速公路整体通行能力。本文针对高速公路监控系统在设计中存在的问题，提出相应的解决办法。

1 监控系统的基本概念

高速公路的电子监控系统是整个道路交通工程机电系统的主要组成部分。它能够对高速公路的交通流状态与交通环境进行实时监测。除此之外，它能够依据有关需要对道路交通流实施科学的诱导与控制。最大限度的避免或者减少交通事故发生率。

1.1 监控系统的基本组成

根据设备在现场的实际位置，高速公路监控系统主要由外场设备和中心控制室设备两部分组成。其中，外场设备主要包括情报检测和信息提供。高速公路监控系统的结构如图1[1]。

（1）情报检测设备

该设备主要由车辆检测器、气象检测器和摄像机组成。另外，在某些隧道中，还有烟、火探测器、一氧化碳检测器等设备。

（2）信息提供设备

该设备主要组成部分是可变情报板、可变限速标志、车道控制标志和砸道控制标志。

（3）中心控制室

中心控制室主要由图板或大型投影仪、计算机及相应的外部设备如打印机、显示器等设备组成。监控软件的主要作用是实时采集数据、控制信息发送、佳通异常自动检测、查询、统计、数据转储等。

1.2 监控系统的基本功能

高速公路监控系统的基本功能是信息采集功能、信息处理和控制功能、高速公路信息提供功能[2]。它们是监控系统的核心部分。

（1）信息采集功能

该功能主要收集高速道路的环境状况、车辆流的状况、天气状况、监控设备工作状况以及道路事故警告等信息。

（2）信息处理和控制功能

该功能是高速公路监控系统的核心部分，主要对采集高速公路道路的各种信息进行分析、处理，并制定相应的控制方案，确保道路交通异常事情的处理、决策、控制指令的发布，监控道路设备的工作状况。

（3）信息提供功能

本功能能够向道路使用者发布高速公路的交通状态和诱导指令，及时提供对道路上的交通事故进行处理的指令，并向社会和媒体发布高速公路的通行信息。

2 监控系统存在的问题

正如其它工程项目，监控系统的设计需要经过工程的可行性研究、初步方案设计和施工图纸设计阶段。以下分别介绍在监控系统设计中出现的问题。

图1 高速公路监控系统构成

2.1 路面上安装的监控设备不合理

在我国，高速公路的重要路段已经安装了监控系统设备。但是，在某些蜿蜒曲折、坑洼地面不平的公路路段，监控设施的安装就会出现一些问题。除此之外，在高速公路上，道路监控摄像机的位置和公路两边的广告牌、桥梁的位置间距太小。

2.2 监控系统传输设计方面的问题

（1）监控数据传输不合理

目前，道路监控系统图像传输方式一般采用视频加数据混合光端机器传输，而光端机器主要包括节点式和点对点式两种类型。与点对点式传输方式相比，节点式传输方式节约了光纤的数量和减少了光纤的使用效率，并且稳定可靠。在现实中，监控系统传输的监控画面的传输方式采用点对点式。

（2）监控设备的成本增加

目前，高速公路使用的光纤是有限制的。我们不可能大量使用光纤，这样会增加建设成本。

（3）电路电线铺设位置不合理

道路的高低坑洼程度决定了道路使用电线铺设的深浅。如果道路的电线铺设不规范，电线铺设过深会很可能使电线丧失应有的输电效率，而铺设较浅的电线一般出现电线丢失情况。

2.3 监控系统设计的基本原则

目前，在高速公路监控系统的设计中，一般遵循以下设计原则。

（1）先进、实用 ；（2）安全、可靠 ；（3）系统性 ；（4）各系统相互配合、协调 ；（5）可扩展性；（6）操作简单，维护性好；（7）长期需求，优化设计。

3 解决监控系统设计中存在的问题

针对以上监控系统在设计中出现的问题，提出以下解决办法。

（1）绘制精确的设备安装图

在设计安装图纸中，我们尽量考虑到多种情况和安装机位的各种环境，例如避免广告牌、天桥等大的建筑物，防止遮盖摄像机监控范围的情况。

（2）考虑图像传输设计方面，尽量优化安装设备

针对道路的全程监控图像的传输方式，在传输速度和准确性方面，节点式比点对点式更具有明显优势。节点式图像传输方式不仅节省在传输过程中光线的使用量，而且减少了光端机的实施数量。

（3）严格按照位置要求铺设电缆电线

在铺设中，电缆最好铺设在道路中央分隔带上，按照铺设标准深度至少不低于40CM，并且在电缆底部填制沙土，每隔50CM用红砖压制。

（4）加强机电土建的管理以及严格进行质量检测

机电土建主要包括预留预埋工程中的桥梁隧道、通信管道、收费土建等工程，需要加强对预留预埋设备的监管力度。我们可以先确定机电工程监理单位，对机电专业管理人员执行分别进期进场的方式。我们也可以要求土建的监理人员分派部分机电土建人员到施工现场进行监理，确保土建预留和预埋的质量。

4 总结

我国的高速公路监控系统经过不断的发展，但是在发展中存在许多问题，例如路网协调、系统安全、信息共享等都应该成为该系统的功能。所以，我们还需要借鉴国外的设计经验，引进先进技术，同时结合我国道路情况，通过不断学习和讨论技术，进一步发展我国高速公路监控技术，才能使高速公路的通行更加畅通、安全。

[1]兰昱.高速公路监控系统设备的评价研究[D].长安大学,2014.

[2]杨坤,李辉.高速公路监控系统方案设计[J]. 中国交通信息化,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