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2、控系统概述高速公路交通工程机电系统由收费系统、监控系统、通信系统三大系统,以及照明通风系统和供配电系统组成。收费系统对道路的使用者按既定的费率征收通行费,以回收道路建设投资。通信系统为收费和监控系统提供信息传输的通道。监控系统作为三大系统的重要组成部分之一,对高速公路交通流状态和交通环境进行监测,并根据需要对交通流进行诱导和控制,..毕业保证车辆运行畅通、减少交通事故、降低事故的危害性。高速公路监控系统由外场监控设施、站场监控室和各级监控中心组成,是实现高速公路运行管理的重要手段。2高速公路交通电子监控系统的目标及作用2.1监控系统的目标高速公路
3、交通状况受车流时空分布、气候、道路线形和地形等的影响,高速公路监控系统的目标在于减少上述因素的影响,解决气候异常、事故和车辆故障等造成的交通拥挤和阻塞。具体而言,高速公路监控的主要目标有4个方面。(1)准确地检测道路交通流参数和气象数据。(2)有效地监视道路交通和气候变化,及时掌握道路运营状况。(3)及时发现和处理安全隐患,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,利用交通流模型理论分析交通状态,对交通流进行诱导和控制,以提高路网通行能力。2.2监控系统的作用车辆行驶高速、快
4、捷、安全、舒适是高速公路交通的本质特征。然而,偶发事件如:交通事故、车辆抛锚、货物散落和气候变化却不可避免,如果得不到及时处理,势必引起交通堵塞甚至成为安全隐患。高速公路监控系统的主要功能就在于实时检测这些异常信息,并采取及时有效的控制措施。具体而言,其主要作用如下:(1)准确及时采集交通流、交通环境和主要交通设施的各种状态信息。(2)根据已掌握的信息,通过交通流模型分析,迅速做出有针对性的处理和优化控制方案,并立即执行。(3)建立多种信息发布渠道,为用户提供信息服务,通过驾驶员调整驾驶行为,使交通流动态平衡。(4)进行专项监控,如用视频系统监视
5、某大桥的车流通过情况,探测和确认交通事件及路面使用状态检测等。(5)对交通事故作出快速响应,迅速排除事故根源和提供救援服务。(6)建立道路交通数据库,用以支持道路运行状况评价,为改善道路经营和交通管理的决策提供数据分析。3高速公路监控系统的构成及功能根据监控系统的功能要求和设备特点,监控系统又分为交通信息采集子系统、交通状态检测子系统、交通控制子系统、交通诱导子系统和计算机网络子系统。3.1交通信息采集子系统该系统的功能是获取交通信息原始数据,通过车辆检测器、检测线圈、通讯设备等形成的交通量采集子系统,获得各段道路的交通量数据。通过设在重要地段的
6、摄像机和视频传输设备获取该地段的视频实时数据;通过设在路边的紧急电话获取紧急救援信号;通过气象信息采集系统采集高速公路各个地段的能见度、温度、湿度、风向、风速、雨雪等气象条件。在这些信息中,视频数据可在计算机或电视墙上显示,并根据需要对视频数据进行抓拍记录,其他交通流数据、气象信息数据和紧急救援信号数据一般通过电子地图板或大屏幕投影的方式显示。3.2交通控制子系统根据各路段的交通状态和气象条件,选择或配置交通控制方案。交通控制子系统包括:交通控制目标、交通控制参数。控制参数以一定的控制形式作用于交通流。交通控制方式可分为匝道控制、主线控制和通道控
7、制三大类。在控制算法上,有基于稳态交通模型和动态交通模型的推导方法、基于模糊理论的算法、基于神经网络原理的算法等,这些算法在实践和交流中不断得到完善和发展,为交通控制奠定了良好的理论基础。3.3计算机网络子系统计算机网络子系统将其他各个子系统通过计算机网络连接为一个整体,使之真正成为一个功能强大的有机系统。计算机网络系统包括:计算机设备、网络连接设备、计算机操作系统、数据库系统、计算机网络管理、监控系统应用程序。4高速公路监控系统技术分析4.1监控的目的和功能高速公路监控系统由信息采集、数据传输、中心控制和信息发布等组成。在中心控制子系统的统一管
8、理下,通过公路沿线的车辆检测器、气象检测器、能见度检测器、摄像机等信息采集设备,准确计算道路交通数据,有效监测道路的交通、气象状况,及时
