高速公路監(jiān)控系統(tǒng)

1、第一章緒論1。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是由信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、中心 控制和信息發(fā)布等子系統(tǒng)組成，具有檢測和控制兩大功 能。2、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)拄昱：監(jiān)控系統(tǒng)地域覆蓋面大、 監(jiān)控設(shè)備分散，對環(huán)境適應(yīng)性要求高，傳輸媒體種類 多，有語音、圖像、數(shù)據(jù)等，對通信帶寬和實(shí)時(shí)性要求 較高，外場設(shè)備種類繁雜，原理不一，接口多樣，速 率不同，維護(hù)管理有一定難度，涉及技術(shù)面廣，包括 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，視頻監(jiān)測，數(shù)據(jù)采集和處理、通信、多媒 體圖像處理，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)等3、監(jiān)控系統(tǒng)管理體制：模式有集中式和分布式。我國目前采用多級分層的分布式系統(tǒng)構(gòu)架，省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控 中心，集團(tuán)監(jiān)控中心，區(qū)域監(jiān)控分中心，現(xiàn)場監(jiān)控站。4、目的"：

2、使用現(xiàn)代化的檢測和控制手段，調(diào)整道路交 通流的狀態(tài)，達(dá)到安全、舒適、快捷的運(yùn)輸目的。目標(biāo):最大行車安全道路暢通交通設(shè)施狀態(tài)完好其他優(yōu)化目標(biāo)，社會和經(jīng)濟(jì)效益5、功能：信息采集功能，即運(yùn)用現(xiàn)代科技手段實(shí)時(shí) 采集變化著的道路交通狀態(tài)，信息的分析處理能力， 即對采集的實(shí)時(shí)道路交通狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)字化，可視化 處理，信息提供功能，即利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通信, 專家系統(tǒng)等現(xiàn)代化手段，及時(shí)應(yīng)對交通動態(tài)情況，沿途 發(fā)布提示信息，對交通流進(jìn)行引導(dǎo)，警告和控制，以提 高道路網(wǎng)通行能力，促進(jìn)交通的安全暢通。6、任笈：減少高速公路常發(fā)性擁擠的影響減少高 速公路偶發(fā)性擁擠的影響高速公路獲得最大的運(yùn)行 安全提供必要的信息，

3、幫助使用者有效地利用高速公 路的各種設(shè)施，并減輕他們在腦力和體力方面的緊張程 度當(dāng)有危險(xiǎn)或事故發(fā)生時(shí)，給遇到困難的使用者提供 幫助減輕交通事故對環(huán)境和人類的危害。7、皿：信息采集子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、信息提供子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。8、新技術(shù):視頻交通信息采集與處理技術(shù)無線監(jiān) 控?cái)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)新型車輛檢測技術(shù)高速公路全程監(jiān)控技術(shù)9、發(fā)展趨勢:監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化交通信息共享與集中化監(jiān)控視頻數(shù)字化監(jiān)控智能化交通信息服務(wù)社會化第二章高速公路的事件及對策1、高速公路的特征：實(shí)行交通限制，規(guī)定汽車專用 實(shí)行車輛的分隔行駛嚴(yán)格控制出入，實(shí)行“全封閉”高標(biāo)準(zhǔn)的線性完備的設(shè)施優(yōu)點(diǎn):通行能力大，專為直達(dá)

4、交通服務(wù)交通事故降低，安全性較好運(yùn)輸效率高2、交通事故:車輛在道路上因過錯(cuò)或者意外造成的人身傷亡或者財(cái)產(chǎn)損失的事件。人的因素車的因素道路因素交通環(huán)境險(xiǎn)惡的氣候條件高速公路交通安全的安全監(jiān)管因素對策:提高駕駛員素質(zhì)，職業(yè)道德和危機(jī)意識提高車輛安全性能改善道路條件集中整治事故“黑點(diǎn)”3、常發(fā)件交通擁擠：由于高速公路通行能力小于交通 需求而產(chǎn)生的交通擁擠， 產(chǎn)生的時(shí)間、地點(diǎn)規(guī)律性較強(qiáng)。 因素:過大的交通需求，道路設(shè)施基本上超載道路 幾何上的缺陷造成通行能力降低對策:A、對車輛需求的管理入口匝道控制（匝道關(guān) 閉和匝道調(diào)節(jié)）高速公路主線控制（主線調(diào)節(jié)，可變 速度控制，駕駛員信息系統(tǒng)）優(yōu)先通行權(quán)的控制通道

5、控制不停車收費(fèi)和擁擠收費(fèi)B、幾何改善改善瓶頸路段的通行能力，通過路面和路肩的重新劃分車道或 通過整個(gè)橫斷面的改建來增加車道，與在原有的線路上 附加支線。C、對旅行需求的管理調(diào)整工作時(shí)間鼓勵(lì)乘坐公共汽車、合用車等高載客車輛完善停車換乘設(shè)施改善公共交通服務(wù)4、偶發(fā)性交通擁擠：由于隨機(jī)事件引發(fā)的交通擁擠， 其產(chǎn)生的時(shí)間、地點(diǎn)帶有一定的隨機(jī)性，但也有規(guī)律可 循。類翌：交通事故和車輛拋錨，貨物掉落等交通事 件不利的氣候條件作業(yè)區(qū)（道路維護(hù)）對策:監(jiān)視系統(tǒng)（電子監(jiān)視、閉路電視、視頻圖像識 別、空中監(jiān)視、緊急電話系統(tǒng)、移動電話、警察巡邏和 服務(wù)巡邏）偶發(fā)事件緊急服務(wù)駕駛員信息系統(tǒng) 5、環(huán)境問題:噪聲和大氣污

6、染。對策；A制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境法研究新能源汽車合理布置公路網(wǎng)，調(diào)整交通流公路綠化 B控制 噪聲源改善運(yùn)營狀況調(diào)整路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)置防聲屏 障限制噪聲傳播公路綠化第四章高速公路檢測系統(tǒng)1、環(huán)境檢測:氣象檢測項(xiàng)目（風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相 對濕度、能見度等）道路環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目（路面溫度、路 面相對濕度、路面積雪深度、路面冰凍等）環(huán)境污染檢 測項(xiàng)目（一氧化碳、氨氮化物、總燒、總懸浮顆粒物和 等效連續(xù)A聲級等）2、道路檢測:內(nèi)容：道路氣象條件，道路路面狀態(tài)， 道路大氣環(huán)境。道路條件數(shù)據(jù)采集站功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù) 存儲、數(shù)據(jù)通信3、交通流檢測：交通流特征（易變、變化幅度大、隨 機(jī)性、定性定量）作為檢

7、測對象的屬性（可測性和可 控性多元化時(shí)空變化監(jiān)控環(huán)境條件）4、事件檢測:內(nèi)容：推測算法，檢測準(zhǔn)備第五章高速公路交通控制系統(tǒng)1、入口而值控制方法：A、匝道關(guān)閉（永久性關(guān)閉、臨 時(shí)性關(guān)閉）B、匝道調(diào)節(jié)（入口匝道定時(shí)調(diào)節(jié)感應(yīng)（動態(tài)）調(diào)節(jié)匯合控制整體定時(shí)調(diào)節(jié)全局最優(yōu)控制）2、計(jì)算：調(diào)解率的確定3、常用的交通控制策略：匝道控制、主線控制、通道 控制、出口控制和優(yōu)先控制。性能指標(biāo):總行程時(shí)間最小總服務(wù)流量最大動能 （即流量和速度的乘積）最大行程時(shí)間延誤最小4、定時(shí)控制:定時(shí)控制的調(diào)解率是預(yù)先給定的，在某 一段時(shí)間的運(yùn)行是固定不變的，他根據(jù)交通流歷史數(shù)據(jù) 統(tǒng)計(jì)情況，將一天劃分幾個(gè)時(shí)段， 交通流狀況近似不變,

8、 以此作為依據(jù)，確定出各個(gè)時(shí)段的調(diào)解率，是某項(xiàng)性能 指標(biāo)最優(yōu)，這種方式對預(yù)防常發(fā)性擁擠有很好的控制效 果，但它的缺點(diǎn)是不能適應(yīng)交通流的隨機(jī)變化。5、感應(yīng)調(diào)節(jié):也稱動態(tài)調(diào)節(jié)，它能依據(jù)現(xiàn)場檢測設(shè)備 實(shí)時(shí)監(jiān)測到的交通數(shù)據(jù)，通過處理分析來確定匝道調(diào)節(jié)率，因而能適應(yīng)交通流的隨機(jī)變化，在感應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,通過主線檢測器，采集主線上臨近匝道的上游或下游或 者兩者的交通量，控制器接受主線檢測器檢測到的交通 變量，通過一定算法給出滿足一定性能指標(biāo)的調(diào)解率。6、可變限諫捽制的原理：依據(jù)道路交通氣候等條件， 對高速公路主線交通流安全、高效運(yùn)行的限制要求和路 段交通流的流量、速度、密度的關(guān)系。確定能夠允許的 最大交通量

9、下的最佳速度和最佳密度，并通過可變限速 標(biāo)志等方法對高速公路主線交通流進(jìn)行控制。作用:可變限速標(biāo)志是在高速公路上設(shè)置的可變限速標(biāo) 志，顯示隨交通狀況變化的限制車速，從而使主線上交 通流的速度能隨車流密度的改變而改變，以保證交通流 的均勻、穩(wěn)定，同時(shí)還能提高道路的通行能力。第六章高速公路信息發(fā)布及交通誘導(dǎo)系統(tǒng)1、高諫公路交笠信息內(nèi)容：靜態(tài)信息（道路設(shè)施）動 態(tài)信息（交通流）和氣象災(zāi)害信息等。2、功能：為駕駛員提供在線信息服務(wù)，其信息包括 實(shí)時(shí)的交通流狀況、交通事故、氣候條件等提供主線、 匝道的開通，關(guān)閉情況，供駕駛員選擇合適路徑根據(jù) 交通信息中心提供的實(shí)時(shí)道路交通信息及GP皺備得到的車輛定位信息

10、，在電子地圖的幫助下為駕駛員提供一 條最優(yōu)的行駛路徑。3、系統(tǒng)組成:交通誘導(dǎo)信息采集系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、用 戶信息終端。4、駕駛員的信息需求：路況（道路設(shè)施、天氣狀況） 交通狀況（出行時(shí)耗估計(jì)）沿線擁擠情況道路服 務(wù)設(shè)施（車輛維護(hù)加油站、就餐和住宿）第七章高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)1、構(gòu)區(qū)：前段采集設(shè)備（收費(fèi)亭內(nèi)攝像機(jī)、車道攝 像機(jī)、廣場攝像機(jī)、隧道攝像機(jī)及鏡頭、云臺、防護(hù)罩、 解碼器等）圖像傳輸設(shè)備（光端機(jī)、光中繼器、線 / 光纜、視頻分配器）輸出顯示設(shè)備（監(jiān)視器、電視墻、 視頻監(jiān)視計(jì)算機(jī)、長延時(shí)錄像機(jī)、硬盤錄像機(jī)）圖像 控制設(shè)備（控制鍵盤、畫面分割器、視頻矩陣切換器、 字符發(fā)生器）2、視頻傳輸:圖像

11、傳輸包括攝像機(jī)至監(jiān)控分中心，監(jiān) 控分中心至總中心?？紤]因素：隧道的長度、通過隧道的交通量、隧道的平曲半徑和縱坡及隧道內(nèi)輪廓面積等、還有環(huán)境、地形地質(zhì)條件等諸多因素。2、隧道照明：需要考慮路面應(yīng)具有一定的亮度水平， 考慮設(shè)計(jì)速度、交通量、線形等影響因素，并從駕駛上 的安全性和舒適性等方面綜合確定照明水平，特別是在 隧道入口及其相鄰區(qū)段需要考慮人的視覺適應(yīng)過程。3、基本段、入口段、過渡段、出口段。4、長度、亮度的依據(jù)：入口長度主要根據(jù)洞口內(nèi)的凈高度，洞內(nèi)停車視距確定；亮度根據(jù)隧道的車流量及隧道的單雙向確定過渡段，主要根據(jù)行車速度計(jì)算，亮度則主要根據(jù)基本段亮度計(jì)算基本段長度與隧道長度有關(guān)，亮度根據(jù)行車速度、交通流量，和隧道單雙 向出口段的長度一般為 60米，亮度為基本段亮度的 5 倍。視頻傳輸方式：視