【文章內(nèi)容簡介】 與收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可收集、統(tǒng)計(jì)各個(gè)收費(fèi)站的每種車型的車流量、收費(fèi)金額以及交通總量、收費(fèi)總額等數(shù)據(jù)，并打印成報(bào)表。 緊急電話控制中心用來為公路用戶在發(fā)生故障或拋錨情況下提供路邊通信服務(wù)，中心可控制本區(qū)域內(nèi)的所有緊急電話。中心設(shè)備有計(jì)算機(jī)、通信 終端、自動(dòng)錄音與放音機(jī)等。中心與路邊的緊急電話進(jìn)行雙工式免提通話，即中心和路邊的緊急電話均可進(jìn)行呼叫。當(dāng)某個(gè)緊急電話發(fā)出呼叫時(shí)，中心計(jì)算機(jī)會(huì)顯示發(fā)出呼叫的該電話的信息，操作員即可通過控制臺(tái)與之通話，并可進(jìn)入數(shù)據(jù)庫提供諸如醫(yī)院、警察、加油站等信息以援助呼叫者，通話內(nèi)容將被自動(dòng)錄音。 CCTV 系統(tǒng)用于監(jiān)視交通狀況、收費(fèi)廣場和其它相關(guān)情況，該系統(tǒng)基本上由 31套裝有變焦鏡頭的彩色攝像機(jī)組成。全線 28km基本上 1km 一套，無死角，攝像機(jī)與監(jiān)控中心的視頻 /控制信號通過光纖傳輸。 CCTV 系統(tǒng)的控制系統(tǒng)也安放在監(jiān)控中心，其 設(shè)備包括視頻、數(shù)字光端機(jī)，視頻切換矩陣，錄像機(jī)，閉路電視控制器等。當(dāng)有報(bào)警時(shí)，中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收到外設(shè)產(chǎn)生的報(bào)警信號后，向切換矩陣發(fā)出控制信號。該區(qū)域內(nèi)攝像機(jī)的圖像將鎖定在中心的監(jiān)視器上，錄像機(jī)可自動(dòng)錄像，并進(jìn)行數(shù)字、時(shí)間和攝像機(jī)編碼的疊加。 交通控制計(jì)算機(jī)能隨時(shí)或定期對遠(yuǎn)端站進(jìn)行檢查，遠(yuǎn)端站的和其控制的外場設(shè)備的信息顯示在屏幕上，可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)故障報(bào)警，并能在打印機(jī)上打印出來。同時(shí)，交通計(jì)算機(jī)也能將緊急電話系統(tǒng)和 CCTV系統(tǒng)的設(shè)備工作狀況和報(bào)警進(jìn)行顯示和打印。管理人員可通過中心的各種計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù) 。 監(jiān)控的目標(biāo) 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)、視頻、路況的信息采集、處理和存儲(chǔ)，提供交通信息資源。為高速公路快速、安全、舒適、高效提供了保障。 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)概述 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是調(diào)整公路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高效、節(jié)能及環(huán)保運(yùn)行的重要手段。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的作用是對高速公路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和交通控制。在現(xiàn)有的道路 和環(huán)境條件下，通過對采集的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理和預(yù)測，采取四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 8 有效的交通控制手段，預(yù)防可能發(fā)生的交通事件、事故和阻塞；當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性交通事故或道路環(huán) 境變化而導(dǎo)致交通 阻塞時(shí)，通過系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施進(jìn)行緩解和排除，以防止對路網(wǎng)交通產(chǎn)生更大的影響，進(jìn)而提高路網(wǎng)運(yùn)行的利用效率和安全性。 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)按照功能劃分一般分為收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)和道路監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費(fèi)站的車道、收費(fèi)廣場、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況，對收費(fèi)車道 通過的車輛類型、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，實(shí)施有效的監(jiān)督。道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、互通立交、隧 道等高速公路重點(diǎn)路段進(jìn)行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，及時(shí)給予 引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。 高速公路收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng) 高速收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)據(jù)監(jiān)控、圖像監(jiān)控和聲音監(jiān)控三部分組成的一個(gè)有機(jī)整體。其主要功能是以收費(fèi)站為基礎(chǔ)，通過對數(shù)據(jù)、視頻、音頻等信息的采集，傳送到監(jiān)控室或監(jiān)控分中心進(jìn)行處理和分析，完成整個(gè)收費(fèi)過程。 數(shù)據(jù)監(jiān)控是指利用車輛檢測器、車型自動(dòng)分類器、鍵盤、讀卡機(jī)等外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)信息，對收費(fèi)過程進(jìn)行控制，進(jìn)行收費(fèi)數(shù)據(jù)合理性判斷、記錄和統(tǒng)計(jì)工 作，以發(fā)現(xiàn)各種異常情況 (例如沖卡車輛判斷、非法卡或通行券，人工判斷車型是否有誤等 )，并進(jìn)行相關(guān)的處理工作 (例如沖卡車輛拍照、報(bào)警，特種車輛錄 像 )，它是最有效、使用最廣的一種收費(fèi)監(jiān)控方式。 圖像監(jiān)控是指在收費(fèi)廣場、收費(fèi)車道和收費(fèi)亭等處設(shè)置攝像頭，采集視頻信息，監(jiān)控員在監(jiān)控室通 過監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)對通過收費(fèi)車道的車輛、收費(fèi)人員的操作過程，包括通行券 (卡 )的發(fā)放、回收以及收費(fèi)找零情況等進(jìn)行有效的監(jiān)督，并能人工或自動(dòng)啟動(dòng)錄像設(shè)備記 錄沖卡車輛和其他異常情況。 聲音監(jiān)控是指采用有線 (或無線 )對講系統(tǒng)，采集音頻信息，對收費(fèi)人員在收費(fèi)過程中使用文明用語等情況的監(jiān)督，并監(jiān)聽車道內(nèi)的突發(fā)和異常情況。 高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng) 高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)是對實(shí)時(shí)采集的路網(wǎng)交通信息進(jìn)行處理，根據(jù)各路段的交通運(yùn)行狀況分析計(jì)算，對路網(wǎng)未來時(shí)刻交通情況進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而通過誘導(dǎo)控制車流 合理的調(diào)控車流分布。根據(jù)道路監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求和設(shè)備特點(diǎn)，系統(tǒng)又可分為交通信息采集系統(tǒng)、交通狀態(tài)分析系統(tǒng)、交通控制系統(tǒng)等。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 9 交通信息采 集系統(tǒng)的功能是獲取交通信息原始數(shù)據(jù)，通過車輛檢測器、檢測線圈、通訊設(shè)備等形成的交通信息采集網(wǎng)，獲得路網(wǎng)中各路段的交通量數(shù)據(jù)；通過在重要地段的攝像 機(jī)和視頻傳輸設(shè)備獲取該路段的視頻實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；通過氣象信息采集系統(tǒng)采集各個(gè)路段的 能見度、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨雪等氣象條件。在這些信息中，視頻數(shù) 據(jù)可在計(jì)算機(jī)或大屏幕上顯示，并根據(jù)需要對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行抓拍記錄。 交通狀態(tài)分析系統(tǒng)根據(jù)采集到的交通信息原始數(shù)據(jù)，首先判斷是否為交通事件或事故。若經(jīng)過視頻人工確定為交通事故則直接將相關(guān)信息傳遞給交通控制子系統(tǒng)；若不是交通事故，則計(jì)算機(jī)利用程序求得各路段的交通狀態(tài)參數(shù)，并利用交通流理論分析該路段的交通狀態(tài)。 交通控制系統(tǒng)根據(jù)交通狀態(tài)分析子系統(tǒng)輸出的交通狀態(tài)數(shù)據(jù)，若為交通事故，則根據(jù)發(fā)生事故的地點(diǎn)和特點(diǎn)自動(dòng)生成最佳緊急交通誘導(dǎo)控制方案并發(fā) 送給交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)；若不是交通事故，則根據(jù)交通狀態(tài)，氣候數(shù)據(jù)及管理需要，按預(yù)定正常交通誘導(dǎo)方案執(zhí)行。 高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)的主要是通過對高速公路全線的交通流量檢測、交通狀況的監(jiān)測、環(huán)境氣象檢測、運(yùn)行狀況的監(jiān)視，按照一系列智能控制規(guī)則和策略產(chǎn)生控 制方案，從而實(shí)現(xiàn)控制交通流量、改善交通環(huán)境、減少事故、使高速公路達(dá)到較高的服務(wù)水平。目前道路監(jiān)控系統(tǒng)在我國發(fā)展存在滯后性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。各地 建立的交通監(jiān)控中心大多都只是實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視功能，而遠(yuǎn)沒達(dá)到控制的作用，其主要原因是在高速公路建設(shè)初期，我國高速公路的交 通流量一般遠(yuǎn)沒達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因 此對高速公路的監(jiān)控特別是“控制”不夠重視，導(dǎo)致部分高速公路已經(jīng)開始出現(xiàn)自然擁擠現(xiàn)象，造成“高速不高”的現(xiàn)象。近幾年來，一些發(fā)達(dá)國家紛紛投入智能交通系統(tǒng)（ ITS）的研究與開發(fā)工作。 ITS 智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，將會(huì)有效地提高營運(yùn)效率、保證交通安全。 聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的技術(shù)特點(diǎn) 高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)就是把交通流量、路段封閉情況、交通事故狀況以及施工情況等即時(shí)信息進(jìn)行編輯匯總，然后通過人工報(bào)送或網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳，以此方便行路者了解最新路況。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 10 隨著用戶管理要求和手 段的不斷提高，建設(shè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向高速公路的安全、高效運(yùn)營。目前，我國絕大部分省份高速公路已形成路網(wǎng)，單獨(dú)路段的異常事件造成影響的范圍會(huì)越來越廣，這必然要求相臨路段之間能互通協(xié)調(diào)，這就帶來了聯(lián)網(wǎng)的需求。 聯(lián)網(wǎng)信息主要包括數(shù)據(jù)和視頻兩部分。并已從單純的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)視逐漸過渡到高速公路聯(lián)網(wǎng)信息管理，并凸顯出聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)向聯(lián)網(wǎng)綜合信息管理方向發(fā)展的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。 由于視頻圖像監(jiān)控的直觀性和重要性，所以聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是高速公路監(jiān)控的必然趨勢。然而，當(dāng)前高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成是一個(gè)混合式系統(tǒng) (模擬視頻 +數(shù)字視 頻 )。且前端設(shè)備和各路段監(jiān)控中心設(shè)備品牌較為紛雜、數(shù)據(jù)格式多樣，使各路段視頻監(jiān)控系統(tǒng)彼此獨(dú)立，無法充分發(fā)揮交通監(jiān)控的路徑誘導(dǎo)、 多路徑交通流量調(diào)控、聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、應(yīng)付突發(fā)事件、及時(shí)統(tǒng)一調(diào)度的功能，更無法最大程度地發(fā)揮高速公路網(wǎng)絡(luò)的通行能力，所以省域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控就顯得尤其必要和迫切。 聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的作用 1 視頻聯(lián)合控制，實(shí)時(shí)圖像調(diào)用 完成監(jiān)控總中心、管理處、收費(fèi)站三級視頻圖像的聯(lián)合監(jiān)控。監(jiān)控總中心可切換所有的視頻實(shí)時(shí)圖像以及進(jìn)行錄像控制等管理工作。 2 數(shù)據(jù)綜合利用，實(shí)時(shí)監(jiān)控交通路況 一方面，加強(qiáng)路段監(jiān)控 檢測數(shù)據(jù)的采集，實(shí)時(shí)獲取各路段上傳的監(jiān)控檢測數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)，通過交通監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示路網(wǎng)的交通流、氣候情況等。另一方面，后臺(tái)服務(wù)器對交通監(jiān)控檢測及營運(yùn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，提供分析報(bào)表、供用戶查詢輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合利用。 3 交通事故統(tǒng)一上報(bào)，路網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度、聯(lián)動(dòng)救援 加強(qiáng)路網(wǎng)交通事故信息的實(shí)時(shí)上報(bào)，由省監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)信息的統(tǒng)一發(fā)布，及時(shí)通知路段進(jìn)行事故教援。 4 路網(wǎng)信息共享，實(shí)現(xiàn)綜合服務(wù) 加強(qiáng)路網(wǎng)信息的共享，為各路段管理機(jī)構(gòu)及社會(huì)提供信息綜合服務(wù)，如：天氣狀況信息，高速公路路網(wǎng)地圖信息、高速公 路路況信息、路段養(yǎng)護(hù)封道及繞行信息、交通事故警告及繞行信息等，幫助用戶了解高速公路的即時(shí)潞況，幫助用四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 11 戶及時(shí)避開影響用戶出行、影響高速公路通行的所有情況，以免耽誤用戶的正常出行。 電力監(jiān)控 近兩年來 ,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展 ,對一些重要的供、配電系統(tǒng) (如特大橋 ,隧道的供、配電系統(tǒng) )采用了電力監(jiān)控設(shè)施。電力監(jiān)控的基本功能在于保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ,使管理人員對電網(wǎng)的有功和無功功率及某些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制 ,對電網(wǎng)各元件的過負(fù)荷情況加以了解 ,對不正常情況的發(fā)展趨勢作出判斷與控制。 以計(jì)算機(jī)為中心的電力 監(jiān)控系統(tǒng)將檢測到的信息通過遠(yuǎn)程通信實(shí)時(shí)傳送到控制中心 ,中心計(jì)算機(jī)將收集到的信息加工處理 ,把精確完整的參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫。當(dāng)參數(shù)超出正常范圍時(shí) ,在相應(yīng)變電站及控制中心同時(shí)提供聲光報(bào)警信號 ,控制中心自動(dòng)顯示報(bào)警原因和事故狀態(tài)?？刂迫藛T將根據(jù)具體情況發(fā)出控制指令 ,經(jīng)通道傳輸?shù)礁鞅豢卦O(shè)備的控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 三、 高速公路收費(fèi)系統(tǒng) 自從出現(xiàn)對車輛進(jìn)行收費(fèi)以來，收費(fèi)技術(shù)經(jīng)歷了從低級到高級，從功能簡單到豐富完善的過程。除無任何管理設(shè)備的人工收費(fèi)外，綜合目前的收費(fèi)方式，概括起來有兩大類（半自動(dòng)收費(fèi)和全自動(dòng)收費(fèi)）六種（計(jì) 算機(jī)管理通行券（條形碼）收費(fèi)、磁卡（ IC 卡）收費(fèi)、投幣式收費(fèi)、動(dòng)態(tài)稱重收費(fèi)、紅外線收費(fèi)和不停車電子收費(fèi)）。 半自動(dòng)收費(fèi) 計(jì)算機(jī)管理通行券（條形碼）收費(fèi) 這種收費(fèi)方式由計(jì)算機(jī)控制票據(jù)打印，對過往車輛進(jìn)行人工識(shí)別，由人工操作向計(jì)算機(jī)輸入車輛判別信息打印通行券，人工收取現(xiàn)金，計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 條形碼收費(fèi)是指采用二維條形碼存儲(chǔ)車輛及收費(fèi)信息，并用專用打印機(jī)打印通行券的收費(fèi)方式。對于封閉式收費(fèi)，將在入口發(fā)票，出口驗(yàn)票、收費(fèi)；而開放式收費(fèi)在入口一次性收取所要繳納的費(fèi)用。這種收費(fèi)方式減少了一定 的人為性漏收，但由于增加了票據(jù)打印程序，故收費(fèi)速度比純?nèi)斯な召M(fèi)要慢。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 12 磁卡（ IC 卡）收費(fèi) 這也是一種計(jì)算機(jī)管理的人工收費(fèi)方式，其主要靠專用磁性卡片（磁券）或智能 IC 卡作為車輛信息的載體，較適用于封閉式公路收費(fèi)。在入口車道發(fā)卡或磁券，出口處驗(yàn)卡（磁券）結(jié)算費(fèi)用。對于一些長期用戶（如長途客運(yùn)）可以使用一種儲(chǔ)值卡，在卡內(nèi)賦值每次使用時(shí)扣減費(fèi)額可多次使用，但仍需在經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)停車讀寫卡。收費(fèi)站除其它必要設(shè)備外，主要設(shè)置專用讀 /寫卡機(jī)（發(fā)卡機(jī)、收卡機(jī)）。采用磁卡（磁券）收費(fèi)的缺點(diǎn)是，磁卡（磁券）消耗量 大，對外部環(huán)境要求高，機(jī)器故障常發(fā)生卡死，誤讀或因磁卡磨損而信息丟失現(xiàn)象。采用接觸式 IC 式收費(fèi)，雖然可以回收，但也存在上述問題。若采用非接觸 IC 卡則減少了卡的磨損，且不存在因灰塵或油污而導(dǎo)致接觸不良的問題，這是目前較為理想的一種收費(fèi)方式。 投幣式收費(fèi) 這是一種在入口發(fā)卡，出口插卡投幣的半自動(dòng)非人工收費(fèi)方式。這種收費(fèi)方式在國外經(jīng)常見到，但由于所需硬幣及車型判別方面的技術(shù)問題，在我國并不實(shí)用。 動(dòng)態(tài)稱重收費(fèi) 這種方式多用于保護(hù)道路橋梁，防止車輛超載。用于收費(fèi)是通過測取車輛的軸重、 軸距、軸數(shù)等數(shù)據(jù)，進(jìn)行車輛綜合判別，作為確定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的主要參數(shù)。動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)必須和車輛識(shí)別及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)相結(jié)合，才能構(gòu)成車輛收費(fèi)系統(tǒng)。它屬于專用收費(fèi)，并不經(jīng)常用到。 紅外線收費(fèi) 嚴(yán)格來講這種收費(fèi)方式是利用紅外線技術(shù)進(jìn)行車型自動(dòng)判別，作為上述三種收費(fèi)方式的輔助手段，通過紅外車型分類與人工分類相結(jié)合，用以監(jiān)督人工操作。由于進(jìn)行判別車輛類型的數(shù)據(jù)為一維（車長度）參數(shù)，困而誤差較大。同樣的車在通過收費(fèi)口時(shí)，由于行駛角度不同會(huì)出現(xiàn)不同的判別結(jié)果。因此，這種方式僅適用于車型簡單的地區(qū)，并且由于該設(shè)備 可靠性低，安裝難度高，通常很少采用。 全自動(dòng)收費(fèi) 它又叫做不停車電子收費(fèi)。它利用電子通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)收費(fèi)功能，在整個(gè)過程中操作者不直接介入收費(fèi)環(huán)節(jié)，只需對設(shè)備進(jìn)行管理監(jiān)督以及處理特別四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 13 事件。 每輛車都有其唯一的標(biāo)識(shí)卡，安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃上。車型判別是