張紅麗

(河北省高速公路京秦管理處)

高速公路智能交通管理與控制系統(tǒng)工程

張紅麗

(河北省高速公路京秦管理處)

將對(duì)高速公路智能交通系統(tǒng)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就具體的管理與控制系統(tǒng)工程項(xiàng)目和相關(guān)智能技術(shù)談一下自己的觀(guān)點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，以供參考。

高速公路;智能交通;管控系統(tǒng);研究

1 現(xiàn)代高速公路智能交通系統(tǒng)分析

所謂智能交通系統(tǒng)，其主要是由原來(lái)的智能車(chē)輛道路系統(tǒng)演變而來(lái)，智能交通系統(tǒng)首先將一系列相關(guān)信息、電子傳感、數(shù)據(jù)通訊傳輸以及電子控制和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息處理等方面的技術(shù)，有效地應(yīng)用在現(xiàn)代交通運(yùn)輸管理與控制體系之中，并以此為基礎(chǔ)使其在較大范圍內(nèi)可以充分發(fā)揮其作用的交通綜合管理系統(tǒng)。對(duì)于智能交通系統(tǒng)而言，其有一個(gè)英文簡(jiǎn)稱(chēng)，即ITS，它主要是以車(chē)輛、人員以及高速公路為基本控制要求，目的在于實(shí)現(xiàn)上述各因素之間的和諧與相互配合，從而提高高速公路的運(yùn)輸質(zhì)量和效率，最大限度的緩解高速公路交通阻塞，對(duì)于全面提高高速公路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行能力、降低交通事故，具有非常重要的作用。

2 高速公路智能交通系統(tǒng)具體技術(shù)功能

2.1 通信系統(tǒng)功能

對(duì)于高速公路智能交通系統(tǒng)而言，最基本的功能就是信息通訊，同時(shí)通信工程也是高速公路交通管理與控制的重要內(nèi)容，為高速公路的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、事故處理以及工程項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)和通行收費(fèi)等活動(dòng)，提供了信息保障，并且為確保高速公路的暢通性、提高服務(wù)質(zhì)量水平，提供了基礎(chǔ)。通常情況下，通信系統(tǒng)的作用是為高速公路日常管理與控制、收費(fèi)系統(tǒng)等，提供話(huà)音業(yè)務(wù)、圖像以及信息數(shù)據(jù)的重要傳輸通道，在確保高速公路運(yùn)行安全可靠性方面，發(fā)揮著巨大的作用，同時(shí)也是高速公路高效運(yùn)營(yíng)、現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求。從現(xiàn)有的通信技術(shù)條件來(lái)看，高速公路通信系統(tǒng)主要包括兩種具體的實(shí)現(xiàn)方式，即SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、千兆以太網(wǎng)技術(shù)。對(duì)于專(zhuān)用通信網(wǎng)而言，其可有效提供話(huà)音、非話(huà)音業(yè)務(wù)服務(wù)活動(dòng)，其中話(huà)音業(yè)務(wù)又分為業(yè)務(wù)電話(huà)、調(diào)度電話(huà)以及對(duì)講電話(huà)等內(nèi)容;而非話(huà)音業(yè)務(wù)則主要是作為高速公路收費(fèi)、系統(tǒng)監(jiān)控以10 M或者100 M以太網(wǎng)以及RS232等信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾罚诟咚俟分悄芙煌ü芾砼c控制過(guò)程中，起到了非常重要的作用。

2.2 高速公路智能收費(fèi)系統(tǒng)功能

對(duì)于高速公路的智能收費(fèi)系統(tǒng)而言，通常以收費(fèi)站、收費(fèi)車(chē)道、運(yùn)營(yíng)收費(fèi)中心以及收費(fèi)結(jié)算中心等四級(jí)為主要的收費(fèi)體制，其中各站點(diǎn)均以計(jì)算機(jī)設(shè)備為基礎(chǔ)，通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化連接。從收費(fèi)車(chē)道上收集到的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳送給收費(fèi)站，后者再將收到數(shù)據(jù)信息集中在一起，然后發(fā)送到收費(fèi)結(jié)算中心、以及運(yùn)營(yíng)收費(fèi)中心。從實(shí)踐來(lái)看，該系統(tǒng)實(shí)施的是封閉收費(fèi)模式，主要以車(chē)型的人工識(shí)別、人工收費(fèi)以及電視監(jiān)控和檢測(cè)器核對(duì)為基礎(chǔ)，采取的是半自動(dòng)式收費(fèi)模式;在全省聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的基礎(chǔ)上，對(duì)貨車(chē)進(jìn)行計(jì)重收費(fèi)。上述為傳統(tǒng)的收費(fèi)模式，如今比較常用的是不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)ETC，是目前最重要的智能交通管理系統(tǒng)內(nèi)容。同時(shí)，還包括一些非現(xiàn)金支付方式，比如高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中的兼容電子不停車(chē)收費(fèi)與人工半自動(dòng)收費(fèi)組合技術(shù)，將非接觸式的IC卡作為高速全程通行卡，或者專(zhuān)門(mén)為ETC和非現(xiàn)金支付應(yīng)用而發(fā)行的雙界面CPU卡，這在廣東等省份已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。再如，江蘇省設(shè)置了專(zhuān)門(mén)應(yīng)用在高速公路費(fèi)繳上的預(yù)付卡，簡(jiǎn)稱(chēng)蘇通卡通，用戶(hù)可以非現(xiàn)金支付的形式，支付通行費(fèi)。只要會(huì)員車(chē)輛通過(guò)ETC欄桿，感應(yīng)器就會(huì)自動(dòng)抬起，并且將該車(chē)輛的行車(chē)費(fèi)用自動(dòng)扣除，只需車(chē)站到相應(yīng)部門(mén)辦理通行卡，然后定期向卡上存錢(qián)即可，行車(chē)過(guò)程中即停即走，大大提高了高速公路的運(yùn)行效率，加快了高速公路收費(fèi)道口的實(shí)際通過(guò)速度。

2.3 智能交通監(jiān)控系統(tǒng)功能

對(duì)于交通監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要包括監(jiān)控中心、外場(chǎng)設(shè)備，其中監(jiān)控中心又由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、投影設(shè)備、閉路電視監(jiān)視設(shè)備以及持續(xù)斷電源系統(tǒng)構(gòu)成。在監(jiān)控中心，可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的視頻接入、語(yǔ)音信息和相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，從而構(gòu)成多媒體信息管理平臺(tái)。同時(shí)，該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，而且可實(shí)現(xiàn)24 h不間斷工作。對(duì)于高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要分布在收費(fèi)站位置，并對(duì)道路全程實(shí)施監(jiān)控。而對(duì)于收費(fèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要是對(duì)車(chē)道、廣場(chǎng)以及收費(fèi)亭收費(fèi)狀況進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)收費(fèi)車(chē)道上的車(chē)輛種類(lèi)、收費(fèi)人員操作過(guò)程以及各種突發(fā)性事件進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)察與記錄，并對(duì)工作人員、繳費(fèi)人員的行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)于道路監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要是對(duì)整個(gè)高速公路的主干線(xiàn)、立交以及隧道等路段進(jìn)行全程監(jiān)控，隨時(shí)掌握高速公路路況信息，對(duì)各種交通阻塞路段以及違章車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)視，必要時(shí)給予其正確的引導(dǎo)，以確保高速公路安全暢通。

目前主要的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)是RFID系統(tǒng)，它是由讀寫(xiě)器、標(biāo)簽以及一定數(shù)量的天線(xiàn)共同組成。其中讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽是以耦合形式實(shí)現(xiàn)能量交換的，這對(duì)于讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽間的正常通訊具有非常重要的作用。在現(xiàn)代高速公路智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中，尤其是車(chē)載機(jī)上引入了RFID技術(shù)，該技術(shù)為有效解決實(shí)踐中存在著的短程數(shù)據(jù)讀取問(wèn)題，具有非常重要的作用;同時(shí)，該技術(shù)對(duì)高速公路上的RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了循環(huán)掃描，當(dāng)讀一次電子標(biāo)簽上的ID時(shí)，車(chē)載機(jī)上的主控芯片都會(huì)對(duì)該ID號(hào)進(jìn)行全面的對(duì)比分析，并將結(jié)果通過(guò)GPRS、或者GSM網(wǎng)絡(luò)，傳給高速公路上的監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路的智能交通管理與控制。

在該智能交通管理與控制系統(tǒng)中，車(chē)載機(jī)是最為重要的，它是該高速公路智能交通管理與控制系統(tǒng)的觸角，主要責(zé)任在于對(duì)高速公路、駛?cè)敫咚俟返南嚓P(guān)車(chē)輛信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且有效接收高速公路智能交通監(jiān)控中心恢復(fù)的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)。對(duì)于車(chē)載機(jī)而言，其主體構(gòu)件主要有RFID模塊、GPRS功能模塊，其中RFID模塊的主要功能在于對(duì)應(yīng)用車(chē)載機(jī)車(chē)輛位置、車(chē)速信息進(jìn)行確定;而GPRS模塊的主要作用在于利用GPRS、或者GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高速公路智能交通控制中心與車(chē)載機(jī)之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息交換。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，高速公路智能交通管理與控制系統(tǒng)的建設(shè)，關(guān)系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，同時(shí)也關(guān)系著高速公路自動(dòng)化管控質(zhì)量和效率。因此，實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)思想重視和管理與控制技術(shù)創(chuàng)新，不斷將先進(jìn)的智能技術(shù)引入到高速公路交通管理實(shí)踐之中，以確保我國(guó)高速公路建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］黃興.淺談高速公路中的智能交通系統(tǒng)［J］.城市建設(shè)理論研究(電子版)，2013，(18).

［2］于立群.智能交通技術(shù)在高速公路安全管理中的應(yīng)用［J］.黑龍江交通科技，2013，(2).

U492

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1008－3383(2014)04－0189－01

2013－11－12