高速公路安全預警系統(tǒng)

1、目錄一、 背景及現(xiàn)狀3二、ITS在高速公路的應用3三、高速公路安全預警系統(tǒng)組成41. 信息采集42. 信息的傳輸53. 信息處理54. 預警信息的發(fā)布6四、高速公路安全預警基本功能6五、 高速公路安全預警系統(tǒng)的信息需求 6六、 高速公路安全預警系統(tǒng)的結構框架。7七、 影響高速公路安全預警系統(tǒng)因素 71. 白然因素72. 管理原因73. 道路和基礎設施原因 7八、高速公路安全預警系統(tǒng)存在的問題 71. 對安全預警系統(tǒng)建設認識不高72. 對安全預警系統(tǒng)建設規(guī)劃不明73. 對安全預警系統(tǒng)建設層次不夠74. 對安全預警系統(tǒng)建設發(fā)展不均85. 建設平臺不足8九、 高速公路安全預警系統(tǒng)的建設及發(fā)展 81.

2、 認真做好發(fā)展規(guī)劃 82. 重視高速公路基礎設施建設 83. 注重模式的改革和優(yōu)化 84. 注意發(fā)揮專業(yè)技術人員的作用智能 9十、結論及感受 9參考文獻9高速公路安全預警系統(tǒng)一、背景及現(xiàn)狀目前，我國高速公路總里程已突破 5萬公里，隨著我國國民經(jīng)濟的 快速發(fā)展和汽車保有量的激增，我國高速公路交通安全形勢十分嚴峻，已 成為我國一個嚴重的社會問題，倘若我們不及時采取有效措施遏制交通 事故的高發(fā)態(tài)勢，高速公路交通安全狀況將會逐年惡化，最終會嚴重制 約我國高速公路的快速發(fā)展，危及人民的出行安全和財產(chǎn)安全。因此， 如何有效地預防和減少交通事故、提高高速公路交通安全水平迫切需要 得到解決。高速公路危險路段作

3、為交通事故的多發(fā)地段，其交通事故數(shù) 占總數(shù)的80恕上，因此危險路段的交通安全狀態(tài)直接影響整個路網(wǎng)的 交通安全水平，是交通安全治理的關鍵所在，如何營造一個更加安全暢通 的通行環(huán)境也是大家熱切關心的問題。智能運輸系統(tǒng)(IntelligentTransportation Systems, 簡稱ITS)成為世界公認的能夠有效緩解或解 決各種交通問題的有效途徑，對高速公路安全預警系統(tǒng)的研究正是在ITS 充分發(fā)展和中國政府對交通安全問題日益關注的背景下提出的。【1】二、ITS在高速公路的應用1、先進的交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括停車誘導、交通預測、路經(jīng)誘 導及交通事故檢測等技術。它依靠先進的技術實時的將道路交

4、通信息在 監(jiān)控中心進行加工處理，并將信息發(fā)送至道路管理者及其使用者，從而 實現(xiàn)動態(tài)交通分配，以及對交通的有效監(jiān)管，盡量避免交通阻塞。2、集成的信息服務系統(tǒng)，它由社會交通信息服務系統(tǒng)和車輛交通信 息服務系統(tǒng)組成。信息服務系統(tǒng)不僅能方便在路網(wǎng)中行駛的道路使用者， 還能為將要出行的道路使用者提供詳細的相關路網(wǎng)信息，幫助他們選擇 最佳出行路線。3、電子收費系統(tǒng)。不停車收費就是全白動收費，它在確保收取通行費的前提下，減少或徹底杜絕收費過程中阻礙交通的問題4、運輸管理系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)中，運輸管理屬關鍵的服務功能。 它利用智能交通系統(tǒng)其他子系統(tǒng)服務功能所提供的信息和有關運輸企業(yè)的信息，進行科學的跟蹤調(diào)度

5、及指揮，使運輸企業(yè)的效益最大化。5、安全保障系統(tǒng)。安全保障系統(tǒng)是交通運行基本的支撐，它可確保 交通正常運行的過程中駕駛員的安全，若有交通異常狀況出現(xiàn)，利用交 通監(jiān)控中心和專業(yè)救援機構及時聯(lián)系，進行有效的救助。三、高速公路安全預警系統(tǒng)組成1. 信息米集信息采集方式為建立一個點、線、面相結合的道路交通緊急事件信 息搜集網(wǎng)，及時發(fā)現(xiàn)緊急事件現(xiàn)場和加快信息的傳遞。由于緊急事件造 成的交通阻塞消散時間與緊急事件的響應時間成指數(shù)關系，所以及時地 發(fā)現(xiàn)異常交通現(xiàn)象具有重要的意義。主要采集對象有：1）車輛檢測分類 由于計算機視覺為交通系統(tǒng)提供了更為直觀方便的分析手段，而且交通 環(huán)境中含有大量的信息，用計算機視

6、覺來理解和處理這車輛類型并進行 分類。2）車流量檢測。交通流量檢測是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成 部分，實時、可靠的基本交通信息是判斷交通狀況的根本依據(jù)，是實現(xiàn) 高速公路智能化管理的前提。3）速度檢測。車輛行駛速度的快慢直接反 映了道路通行能力的高低。速度通?？梢苑譃椋旱攸c車速、運行速度、 區(qū)間速度、臨界速度、時間平均速度、空間平均速度、白由速度、中位 速度、85%位速度、15%位速度、設計速度等。不同的速度概念所應用 的領域也不同，如臨界速度反映了道路的最大通行能力，車輛以此速度 行駛，道路的通行能力最強；85%位速度通常用于某路段所限制的最高 車速；15%位速度通常用于某路段所限制的最低車

7、速。4）車輛停車檢測 在高速公路上行駛的車輛難免因為特殊情況（如車輛拋錨）需要緊急停車，由于車輛在高速公路上的行駛速度高，如果司機在緊急停車后處理 不當，很有可能造成后面車輛追尾的交通事故。因此應該及時掌握路面車輛的運行情況，發(fā)現(xiàn)車輛異常?？浚瑧敿皶r進行救援和處理。5）車輛超速檢測。近年來，在交通事故總死亡人數(shù)出現(xiàn)小幅下降或波動態(tài)勢 的同時，超速行駛肇事導致的死亡人數(shù)卻出現(xiàn)明顯的快速上升趨勢，因 此，加強對超速等違法交通行為的監(jiān)督與治理，對于減少交通事故、減 輕事故損失、挽救生命具有十分重要的意義。6）道路擁擠狀況檢測。當 交通需求大于高速公路的最大通行能力或道路上發(fā)生交通事故時，就不 可避

8、免的出現(xiàn)交通擁擠，道路擁擠會造成運行成本增大，事故率提高， 能源浪費，空氣污染等諸多不利情況。7）天氣情況檢測。主要包括：風 速、風向、氣溫、能見度等。2. 信息的傳輸根據(jù)緊急事件信息的特點與性質(zhì)，確定信息的傳輸方式，如對于圖 像等大數(shù)據(jù)量信息以及采用現(xiàn)有高速公路專用光纜進行傳輸，在不好接 入光纜的地點采用GSM/GPRS術進行通信。3. 信息處理交通控制中心根據(jù)獲得的交通參數(shù)、天氣參數(shù)、路況、橋況以及道 路維護情況等依據(jù)合理的分析，確定預警信息的內(nèi)容、地點以及發(fā)布方 式等，是系統(tǒng)的核心，主要包括：1）預警與事故確認子系統(tǒng)。依靠各種 的信號采集設備以及道路維修情況，對交通事件進行預測，除了有利

9、于 對事故的預防外，在事故發(fā)生時，也可以通過這些先進的設備配合救援人 員在第一時間對事故進行檢測和確認，及時發(fā)布預警信息以防止二次事 故的發(fā)生。2）定位處理子系統(tǒng)。在接到報警后，系統(tǒng)立即開展工作，協(xié) 調(diào)各個職能部門進行救助，在急救行動開始之前，獲取盡可能多的信息， 根據(jù)報警電話、電子地圖、GIS系統(tǒng)來對事故進行白動定位，為準確實施救助提供第一手資料，如事故地點的確切位谿、事故車輛與人員的數(shù)量、附近醫(yī)院的確切位谿、最近的消防設施以及其他現(xiàn)場與急救途中可 用的設備等，可為成功的施救提供極大的方便?！?】3）預警信息存儲子系統(tǒng)。建立預警信息數(shù)據(jù)庫，可以在遇到相似事件時完善預警處理措施， 為各類緊急事

10、件提供合理的借鑒，為提高道路交通的管理水平提供服務。4. 預警信息的發(fā)布預警信息的發(fā)布分為兩部分，一部分是直接發(fā)布方式，另一部分是 間接發(fā)布方式。如天氣信息、交通信息等屬于直接發(fā)布方式，根據(jù)交通 參數(shù)確定交通事件以及道路維修信息等是由交通控制中心發(fā)送出來進行 顯示屬于間接發(fā)布方式。發(fā)布的形式可以根據(jù)情況采用可變信息情報板、 語音等方式。四、高速公路安全預警基本功能高速公路的預警管理主要具有預警、矯正、應急處谿、免疫四項基本功能。高速公路預警管理是依據(jù)交通事故發(fā)展狀況的判斷，采用定性與 定量相結合的方法，對高速公路交通安全發(fā)展態(tài)勢進行過程描述、追蹤分 析和警情預報。預警系統(tǒng)能夠通過對高速公路基礎

11、交通信息的采集、融合、對交通流特性的判斷以及預警，起到對可能發(fā)生的重大交通事故（特 別是特大交通事故和二次事故）的有效預防作用。五、高速公路安全預警系統(tǒng)的信息需求從用戶與高速公路安全預警系統(tǒng)的關系劃分成三類，一是系統(tǒng)管理者，二是系統(tǒng)參與者，三是系統(tǒng)服務者。管理者利用各種資源和手段對高 速公路的安全運營進行宏觀管理和微觀管理。參與者借助系統(tǒng)提供的各 種信息發(fā)布手段及時了解交通系統(tǒng)的安全狀況，根據(jù)管理者發(fā)布的誘導 信息規(guī)避可能發(fā)生的交通事故，保證交通安全。服務者通過查看系統(tǒng)數(shù)據(jù) 獲取高速公路交通安全的相關資料，制定服務策略，為高速公路安全高效運營提供有針對性的服務。六、高速公路安全預警系統(tǒng)的結構框

12、架。將高速公路安全預警系統(tǒng)按照職能劃分為基礎交通信息采集、信息 處理、信息發(fā)布三個子系統(tǒng)。利用多種交通信息采集設備，將各種多源異 構的原始交通數(shù)據(jù)進行規(guī)范化后，進行融合處理和交通狀態(tài)識別和預測, 并根據(jù)事先設定的算法在可能發(fā)生交通事件的情況下發(fā)出預警。七、影響高速公路安全預警系統(tǒng)因素1. 自然因素血、雨、大霧、沙塵等白然現(xiàn)象大大降低能見度，控制中心無法根 據(jù)攝像頭實時監(jiān)控高速上的車輛情況及突發(fā)事件。2. 管理原因由于決策不準、管理失控、從而造成區(qū)域性的道路交通擁堵、無序。導致事故發(fā)生幾率加倍甚至發(fā)生二次事故。3. 道路和基礎設施原因如基礎設施建設、道路設計不合理、道路維修施工等都可能引發(fā)交 通

13、事故八、高速公路安全預警系統(tǒng)存在的問題1. 對安全預警系統(tǒng)建設認識不高乏足夠重視，缺少必要的人、財、物力投入，制約了安全預警系統(tǒng) 的整體發(fā)展。2. 對安全預警系統(tǒng)建設規(guī)劃不明沒有明確目標，業(yè)務割據(jù)，各白為政，缺乏總體規(guī)劃、總體設計和 總體控制。3. 對安全預警系統(tǒng)建設層次不夠沒有實現(xiàn)各個系統(tǒng)協(xié)同辦公，應用層次較低，沒有與信息網(wǎng)緊密結合起來，未能實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理4. 對安全預警系統(tǒng)建設發(fā)展不均在技術保障、人員配備、經(jīng)費投入、網(wǎng)絡建設、應用水平等方面， 存在明顯差異。5. 建設平臺不足各個系統(tǒng)各白為陣，沒有形成一個有機整體，缺乏統(tǒng)一的調(diào)配及管 理系統(tǒng)，各種系統(tǒng)的信息資源及功能不能互通有無，實現(xiàn)共享。

14、九、高速公路安全預警系統(tǒng)的建設及發(fā)展1. 認真做好發(fā)展規(guī)劃高速公路安全預警系統(tǒng)是一個跨部門、跨領域的行政管理和技術管 理相結合的、龐大的綜合系統(tǒng)工程，只有認真做好發(fā)展規(guī)劃，在明確今后 一段期間的發(fā)展方向、工作目標和實施步驟的前提下開展工作，才能不至 于走彎路,節(jié)約成本,達到預期效果。2. 重視高速公路基礎設施建設高速公路安全預警系統(tǒng)是信息、通信、網(wǎng)絡、白動控制、交通工程 等技術的綜合應用系統(tǒng)，只有相關部門有遠見地提前做好通信線路、流量 傳感器、車輛傳感器、交通安全設施等基礎設施建設工作，才能為今后系 統(tǒng)的發(fā)展和完善提供良好的基礎。3. 注重模式的改革和優(yōu)化高速公路安全預警系統(tǒng)是管理與技術相結合

15、的系統(tǒng)，系統(tǒng)建設不只是現(xiàn)代技術的推廣和應用，也不能將現(xiàn)有管理模式簡單地電子化或網(wǎng)絡 化。安全預警系統(tǒng)建設為我們解決高速公路交通問題提供了新的思路和 手段,而高速公路管理和服務模式的改革則更有利于發(fā)揮安全預警系統(tǒng) 的優(yōu)勢。因此，在系統(tǒng)建設中應采用新的思路對現(xiàn)行的高速公路管理和服 務模式進行必要的調(diào)整、改革和優(yōu)化。4. 注意發(fā)揮專業(yè)技術人員的作用智能高速公路安全預警系統(tǒng)建設是一個長期、 漸進的過程，在立項、調(diào)研、 總體設計、系統(tǒng)開發(fā)、實際應用和運行維護、管理等過程中，需要一批專 業(yè)技術人員。13】經(jīng)過實踐鍛煉，他們能夠在高速公路安全預警系統(tǒng)建設 過程中深層次地考慮如何將安全預警系統(tǒng)與現(xiàn)代科學技術結合以及系統(tǒng) 優(yōu)化等問題，他們將在高速公路安全預警系統(tǒng)建設過程中扮演著非常重 要的、不可替代的角色，并不斷地發(fā)揮積極的作用，是一支寶貴的力量。十、結論及感受ITS被公認為是解決城市交通問題的有效方法之一。高速公路安全 預警系統(tǒng)可以達到提高交通運輸系統(tǒng)的效率、減少交通事故、降低環(huán)境 污染的目的。發(fā)展.高速公路安全預警系統(tǒng)的思路使人們從傳統(tǒng)的單靠 “修路限車”的模式中脫離出來，嘗試用高新技術強化人、車、路之間 的聯(lián)系。以提高交通系統(tǒng)的效益。我國的高速公路安全預警系統(tǒng)還處于 發(fā)展的初級階段，且與道路的建設同步進行，而道路建