高速公路收費(fèi)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案-智能交通設(shè)計(jì)

1、交通工程學(xué)交通設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)名稱：高速公路收費(fèi)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案專(zhuān)業(yè)名稱：計(jì)交班級(jí)：2014240204姓名：王進(jìn)娟學(xué)號(hào)：2指導(dǎo)老師：張長(zhǎng)青目錄高速公路收費(fèi)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案3一、收費(fèi)系統(tǒng)31、收費(fèi)車(chē)道系統(tǒng)的組成：32、收費(fèi)中心構(gòu)成43、收費(fèi)中心功能44、收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成44、收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)的功能5二、監(jiān)控系統(tǒng)5v61、收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)62、收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)63、道路監(jiān)控74、站級(jí)視頻傳輸方案75、站級(jí)到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸方案86、監(jiān)控中心到省中心視頻傳輸方案8 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)方案一、收費(fèi)系統(tǒng)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、交通工程學(xué)、交通經(jīng)濟(jì)學(xué),管理學(xué)

2、等多個(gè)學(xué)科的邊緣科學(xué)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件和硬件技術(shù)是高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，硬件部分包括收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)備、收費(fèi)監(jiān)控、緊急報(bào)警和有線對(duì)講、交通監(jiān)控等設(shè)施。由于高速公路收費(fèi)制式的不同，收費(fèi)車(chē)道設(shè)備的差別。開(kāi)放式收費(fèi)按車(chē)型一次性收費(fèi)，不需要通行券，車(chē)道設(shè)備配置重點(diǎn)放在識(shí)別車(chē)型和準(zhǔn)確收費(fèi)上，并且每個(gè)收費(fèi)車(chē)道的設(shè)備配置完全一樣；封閉式收費(fèi)需同時(shí)確認(rèn)車(chē)型和行駛里程，因而要增加讀、寫(xiě)通行券數(shù)據(jù)和控制信 息的能力，設(shè)備配置重點(diǎn)為識(shí)別車(chē)型、讀寫(xiě)信息和準(zhǔn)確收費(fèi)。同時(shí)，在封閉式收費(fèi)系統(tǒng)中，由于進(jìn)出車(chē)道的流程不同，所配備的設(shè)備也不盡相同。1、收費(fèi)車(chē)道系統(tǒng)的組成：由于高速公路收費(fèi)制式的不同，收費(fèi)車(chē)道設(shè)備的配置和功能有很大

3、的差別。人口車(chē)道負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)入本站的車(chē)輛判別車(chē)型，將車(chē)輛信息和本站信息（包括車(chē)型、入口代碼、結(jié)束一個(gè)班次。車(chē)道代碼、日期時(shí)間、收費(fèi)員工號(hào)等）寫(xiě)入通行券中，然后放行車(chē)輛。出口車(chē)道主要是檢驗(yàn)車(chē)輛攜帶的通行券，校核車(chē)型并根據(jù)它們計(jì)算、收取通行費(fèi)，打印收費(fèi)票據(jù)，放行車(chē)輛。車(chē)道計(jì)算機(jī)安裝在收費(fèi)亭內(nèi)，由中心處理單元、擴(kuò)展接口板、電源和機(jī)箱等組成。由于現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境較差，中心處理單元必須采用工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)。車(chē)道計(jì)算機(jī)用配備CPU、內(nèi)存以及硬盤(pán)外，需要配備各種接口擴(kuò)展板。車(chē)道計(jì)算機(jī)是收費(fèi)車(chē)道的核心，其主要功能包括：1、收集車(chē)道信息，并上傳收費(fèi)站服務(wù)器。Ø2、把各種控制信號(hào)發(fā)給車(chē)道控制器。Ø 3、

4、通過(guò)外接的收費(fèi)員終端（鍵盤(pán)和顯示器），4、以人機(jī)對(duì)話方式完成收費(fèi)全過(guò)程。 5、可保存一個(gè)時(shí)間段的信息，可降級(jí)使用，但不丟失數(shù)據(jù)。Ø 6、具有設(shè)備狀態(tài)自檢功能。車(chē)道計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)包括工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)的主頻、內(nèi)存、硬盤(pán)以及接口等。2、收費(fèi)中心構(gòu)成構(gòu)成收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般采用雙絞線星型開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，選用10M/100M以太局域網(wǎng)技術(shù)。該系統(tǒng)主要由微型服務(wù)器（或小型機(jī)服務(wù)器）、交換機(jī)、客戶機(jī)（管理計(jì)算機(jī)、多媒體計(jì)算機(jī)）、路由器、打印機(jī)、數(shù)據(jù)備份設(shè)備和USP電源等組成。（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下）3、收費(fèi)中心功能接收和下傳聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（費(fèi)率表、黑灰名單、同步時(shí)鐘、系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)等）；收集管轄區(qū)

5、內(nèi)每一收費(fèi)站上傳的數(shù)據(jù)與資料；處理收集到的數(shù)據(jù)與資料，形成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表和屏幕顯示；上傳有關(guān)數(shù)據(jù)和資料給收費(fèi)結(jié)算中心；票證的管理；聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中操作、維修人員權(quán)限的管理；數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)管理等；數(shù)據(jù)、資料的存儲(chǔ)與備份和安全保護(hù)；通行費(fèi)的拆分（如果采用的話）。4、收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)也成為CCTV系統(tǒng)，即閉路監(jiān)控系統(tǒng)，一般由四個(gè)基本部分構(gòu)成，包括產(chǎn)生圖像的攝像機(jī)、圖像信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸、系統(tǒng)的控制和圖像顯示設(shè)備。（收費(fèi)站）4、收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)的功能收費(fèi)亭監(jiān)視收費(fèi)車(chē)道監(jiān)視收費(fèi)廣場(chǎng)監(jiān)視財(cái)務(wù)室及金庫(kù)監(jiān)視監(jiān)控室監(jiān)視收費(fèi)道路是整個(gè)地區(qū)公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要部分，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和交通需求的增

6、加，越來(lái)越多的人們開(kāi)始研究如何提高收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行效率、增加經(jīng)營(yíng)管理效益、減少車(chē)輛通行延誤。未來(lái)的收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)具有收費(fèi)和交通管理的功能。二、監(jiān)控系統(tǒng)高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費(fèi)監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分。收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)收費(fèi)站的車(chē)道、收費(fèi)廣場(chǎng)、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況，對(duì)收費(fèi)車(chē)道通過(guò)的車(chē)輛類(lèi)型、收費(fèi)員的操作過(guò)程以及收費(fèi)過(guò)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(duì)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(chē)輛，及時(shí)給予引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。目前高速公路項(xiàng)目中對(duì)視頻信號(hào)的監(jiān)控和管理自下而上可分為以下幾層：

7、1. 收費(fèi)站收費(fèi)站各收費(fèi)站需要對(duì)本地的視頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。各收費(fèi)站所轄的攝像機(jī)信號(hào)全部引入本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)，收費(fèi)站對(duì)本地所有圖像進(jìn)行監(jiān)控管理。v2. 監(jiān)控分中心一條高速公路通常設(shè)置1個(gè)路段監(jiān)控分中心，對(duì)某一路段進(jìn)行監(jiān)控和管理。各收費(fèi)站圖像根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇幾路上傳，路段監(jiān)控分中心對(duì)路段中各收費(fèi)站上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。3. 監(jiān)控中心（有些省不設(shè)此級(jí)，三級(jí)結(jié)構(gòu)直 接傳輸?shù)绞”O(jiān)控中心）多條高速公路的統(tǒng)一管理通常根據(jù)地域劃分為若干個(gè)片區(qū)來(lái)進(jìn)行。一個(gè)片區(qū)對(duì)某一區(qū)域內(nèi)相臨或相連的幾條高速公路進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。這幾條高速公路的監(jiān)控分中心根據(jù)片區(qū)監(jiān)控中心的要求上傳圖像，片區(qū)監(jiān)控中心對(duì)各路段監(jiān)

8、控分中心上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。（監(jiān)控分中心傳輸信號(hào)到中心系統(tǒng)4、省中心 各省高速公路管理局（高速集團(tuán)等）需要對(duì)省內(nèi)所有的高速公路進(jìn)行統(tǒng)一 監(jiān)控、管理和調(diào)度。各片區(qū)監(jiān)控中心將自己所轄區(qū)域內(nèi)的視頻信號(hào)選擇上傳到省中心，由省中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。v1、收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)公路收費(fèi)站的重要部位和重點(diǎn)區(qū)域，如車(chē)道、收費(fèi)亭、廣場(chǎng)等，進(jìn)行 全天候24小時(shí)連續(xù)監(jiān)視。對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行合理的布點(diǎn)，過(guò)多既會(huì)增加工程投資，又會(huì)對(duì)日?；顒?dòng)帶來(lái)負(fù)面的心理影響，過(guò)少則不能對(duì)公路收費(fèi)站環(huán)境進(jìn)行有效的見(jiàn)識(shí)，會(huì)出現(xiàn)死角。距離收費(fèi)站前50-100米的廣場(chǎng)，放置一臺(tái)高速智能球型攝象機(jī)。主要目的是為了監(jiān)視車(chē)輛來(lái)往的情況。

9、在每條車(chē)道安裝一臺(tái)固定彩色攝像機(jī)，主要目的是為了監(jiān)視車(chē)輛有沒(méi)有進(jìn)入收費(fèi)站監(jiān) 測(cè)及收費(fèi)，并能夠拍清車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)。 在收費(fèi)站的每個(gè)收費(fèi)亭安裝一臺(tái)彩色半球攝像機(jī)，主要監(jiān)視整個(gè)收費(fèi)窗口的情況。2、收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)v采用現(xiàn)今比較先進(jìn)的壓縮格式，全實(shí)時(shí)顯示及錄像。具有良好的人機(jī)操作界面且功能齊全，完全能滿足用戶的需要，有一定的靈活性、擴(kuò)展性。1.系統(tǒng)能自動(dòng)地通過(guò)攝像機(jī)進(jìn)行攝錄，進(jìn)行無(wú)終止監(jiān)視。系統(tǒng)平時(shí)的工作方式為各攝像 機(jī)循環(huán)掃描全面監(jiān)控，監(jiān)控人員可以任意放大觀看任意攝像機(jī)的畫(huà)面。每天不同的時(shí)段、星期幾、每月的幾日到幾日，可以有不同的設(shè)置參數(shù)，即系統(tǒng)可以按時(shí)間劃分不同的工作模式。系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守

10、。2.通過(guò)調(diào)整攝像機(jī)，可以清楚地看到視場(chǎng)中的 情況，分辨出進(jìn)出車(chē)輛。3.錄入的圖像數(shù)字化壓縮存貯在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)里，壓縮比可用軟件進(jìn)行調(diào)整。存貯的圖像文件自動(dòng)循環(huán)刪除，硬盤(pán)中圖像文件保留的時(shí)間取決于：硬盤(pán)空間大小、圖像分辨率、圖像壓縮比、掃描切換時(shí)間等，系統(tǒng)可以不間斷循環(huán)工作。還可以根據(jù)用戶需要，加大硬盤(pán)以擴(kuò)展存儲(chǔ)周期，或增加其他外存設(shè)備。v4. 系統(tǒng)可以隨時(shí)方便、即時(shí)地檢索、回放記錄存貯的圖像，如可按時(shí)間、地點(diǎn)(鏡頭)或圖像文件進(jìn)行檢索和回放?；胤艌D像穩(wěn)定、清晰，可反復(fù)讀寫(xiě)，不存在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中所存在的錄像帶的信號(hào)衰減和磨損問(wèn)題。v5. 系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖像處理功能，可對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，

11、包括畫(huà)面修改、編輯、調(diào)節(jié)、放大、縮小以及打印等等；也可以將圖像保存為通用數(shù)據(jù)文件格式，用其他專(zhuān)業(yè)圖像處理軟件進(jìn)行處理。v6. 全數(shù)字智能監(jiān)控系統(tǒng)有安全密碼，沒(méi)有權(quán)限的人員將不能對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行查詢、設(shè)置系統(tǒng)、刪除文件等操作。系統(tǒng)一旦遇到意外斷電時(shí)，可以自動(dòng)恢復(fù)工作。3、道路監(jiān)控目的是通過(guò)視頻畫(huà)面監(jiān)視公路上車(chē)輛運(yùn)行狀況，檢查任何違章、事故的發(fā)生，協(xié)助公路交通警察快速、直觀對(duì)公路現(xiàn)場(chǎng)交通進(jìn)行分析指揮和調(diào)度，以保證公路車(chē)輛正常有序的交通秩序。道路監(jiān)控的攝象機(jī)通常為高檔、全天候攝象機(jī)。具備較低的故障率和持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。道路監(jiān)控因范圍大，在視頻傳輸上通常采用光纖和波兩種途徑。無(wú)論是光纖還是微波，終端的

12、信號(hào)依然為模擬信號(hào)，所以視頻矩陣是大型道路監(jiān)控中不可缺少的設(shè)備。利用矩陣的控制鍵盤(pán)可以方便的操作攝象機(jī)的旋轉(zhuǎn)和變焦控制。是最理想的控制設(shè)備之一。系統(tǒng)還必須使用數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)，對(duì)監(jiān)視畫(huà)面進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的記錄保存。（沿路設(shè)施）4、站級(jí)視頻傳輸方案站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)：收費(fèi)站或隧道監(jiān)控室主要是完成對(duì)本地收費(fèi)亭、收費(fèi)車(chē)道、收費(fèi)廣場(chǎng)、或隧道的視頻信號(hào)的采集、管理。由于其傳輸距離較近，一般采用同軸電纜、數(shù)字光端機(jī)，完成從收費(fèi)亭、收費(fèi)車(chē)道、收費(fèi)廣場(chǎng)（隧道）到收費(fèi)站（隧道監(jiān)控室）的視頻信號(hào)傳輸。數(shù)字光端機(jī)可以將收費(fèi)站、廣場(chǎng)、收費(fèi)亭的視頻、音頻、數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)信號(hào)任意組合，在一根光纖上同時(shí)雙向傳輸?shù)绞召M(fèi)站?？芍С侄嗄；騿文９饫w傳輸。5、站級(jí)到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸方案一條高速公路通常設(shè)置1個(gè)路段監(jiān)控分中心對(duì)某一路段進(jìn)行監(jiān)控和管理，各收費(fèi)站（隧 道監(jiān)控室）圖像根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇幾路上傳，路段中心對(duì)路段中各收費(fèi)站上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。站級(jí)到路段監(jiān)控中心的音視頻及控制信號(hào)傳輸一般可采用VOX全數(shù)字音視頻傳輸平臺(tái)，VNX數(shù)字節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)，多E1數(shù)字視頻編解碼器。（E1系統(tǒng)將收費(fèi)站信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心圖）監(jiān)控分中心到監(jiān)控中心視頻傳輸方案從路段監(jiān)控分中心到監(jiān)控中心視頻傳輸模式與從收費(fèi)站（隧道監(jiān)控室）到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸模式基本相同，音視頻及控制信號(hào)傳輸可采用VOX全數(shù)字音