朱洪亮

山西省交通規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司 山西太原 030012

隧道是公路工程重要組成部分，它的采用能有效克服山脈地形造成的阻礙及影響，使公路具有良好線(xiàn)形，為行車(chē)提供便利，保證經(jīng)濟(jì)效益。但隧道環(huán)境復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)高，隧道中的實(shí)際情況無(wú)法從外部獲得，這就需要采用監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)掌握隧道內(nèi)部實(shí)際情況，并通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)信息的動(dòng)態(tài)采集，為隧道運(yùn)行管理和控制提供正確決策，保證隧道通行效率與安全，避免交通事故的發(fā)生。

1 隧道智能化監(jiān)控系統(tǒng)主要構(gòu)成與功能

某隧道工程總長(zhǎng)2．8km左右，由兩條11m半徑單向雙車(chē)道單洞隧洞構(gòu)成，在隧道的中央控制室中，包含以下組成部分：集中控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、工作站、顯示屏及監(jiān)視裝置。在場(chǎng)外設(shè)有一系列終端裝置，其中，設(shè)于外場(chǎng)的監(jiān)控設(shè)備主要用于對(duì)隧道中實(shí)際交通流量信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集；設(shè)于控制室中的監(jiān)控及控制部分可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、緊急通訊與視頻監(jiān)控，同時(shí)還能以遠(yuǎn)端系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集到的信息為依據(jù)發(fā)出控制指令。

該智能化監(jiān)控系統(tǒng)的主要目標(biāo)在于以采集到的各類(lèi)交通信息為依據(jù)，及時(shí)做出和交通狀況相符的變化。信息還會(huì)傳輸至管理中心，于中心完成分析處理后，以分析結(jié)果及預(yù)設(shè)系統(tǒng)為依據(jù)，對(duì)車(chē)輛進(jìn)出進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的有效管制。當(dāng)有事故發(fā)生時(shí)，控制中心能迅速采取有效措施，向現(xiàn)場(chǎng)人員提供解決辦法，對(duì)行車(chē)組織予以有效優(yōu)化?？梢?jiàn)，通過(guò)對(duì)這一監(jiān)控系統(tǒng)的合理應(yīng)用，能有效提高隧道通行能力，對(duì)突發(fā)性事件進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，避免交通堵塞[1]。

該智能化監(jiān)控系統(tǒng)具備以下功能：

（1）對(duì)包含車(chē)輛檢測(cè)與環(huán)境在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集。

（2）對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，獲得占有率和交通流等相關(guān)數(shù)據(jù)，據(jù)此對(duì)事故進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)向不同的設(shè)備下達(dá)指令，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制目標(biāo)。

（3）在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示所有設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，包括檢測(cè)參數(shù)與組態(tài)工況。

（4）對(duì)隧道中所有事故的發(fā)生時(shí)間、位置及損壞情況進(jìn)行記錄，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

（5）系統(tǒng)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)告，用于數(shù)據(jù)的查詢(xún)及統(tǒng)計(jì)。

（6）系統(tǒng)能自行完成外設(shè)、硬件及軟件的檢測(cè)，如果存在問(wèn)題或隱患，則能立即報(bào)警和處理。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

（1）隧道的空間有限，所以車(chē)輛檢測(cè)借助環(huán)形圈檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)，將環(huán)形線(xiàn)圈埋設(shè)在隧道中路面以下，以此進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)各段落實(shí)際車(chē)流量和密度等進(jìn)行計(jì)算。在隧道東線(xiàn)與西線(xiàn)均布置四個(gè)斷面用于檢測(cè)，各斷面均設(shè)置一套完整的檢測(cè)裝置，以此檢測(cè)確定各斷面實(shí)際運(yùn)行參數(shù)。

（2）為掌握隧道中的實(shí)際狀況，并保證監(jiān)視的連續(xù)性，在隧道中共安裝48個(gè)攝像機(jī)，同時(shí)彎道的半徑與坡度為依據(jù)進(jìn)行適當(dāng)加密。在隧道外還安裝一定數(shù)量的彩色攝像機(jī)。利用內(nèi)外部視頻圖像，能對(duì)進(jìn)出口處與各路段實(shí)際運(yùn)行狀況作全面了解。監(jiān)控中心的工作人員能直觀清晰且及時(shí)的了解到隧道中各項(xiàng)情況，以此為交通控制創(chuàng)造便利。將緊急情況處理完畢后，根據(jù)事故信息對(duì)事故的類(lèi)型進(jìn)行判斷[2]。

（3）在隧道的入口處安裝超高檢測(cè)裝置，如果車(chē)輛超高會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警，同時(shí)信息將傳輸?shù)娇刂剖遥@樣能在有效保證安全的基礎(chǔ)上，避免隧道中的設(shè)備設(shè)施遭到破壞。

（4）如果隧道中產(chǎn)生交通事故，則位于隧道口和隧道中的駕駛者均可利用緊急電話(huà)和控制中心人員聯(lián)系溝通，向工作人員報(bào)告事故情況，由值班人員確認(rèn)屬實(shí)之后，立即組織相關(guān)人員到場(chǎng)開(kāi)始救援，以盡快解決事故，恢復(fù)通行。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

利用設(shè)于控制室的監(jiān)視裝置及顯示屏，能對(duì)隧道中和隧道外的實(shí)際交通狀況等進(jìn)行連續(xù)和實(shí)時(shí)顯示，幫助管理人員在控制室就能了解隧道實(shí)際運(yùn)行情況，然后給出及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷。此時(shí)，監(jiān)控中心還能將不同設(shè)備的信息傳輸至處理軟件，由軟件進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和統(tǒng)計(jì)，然后提供給管理人員進(jìn)行控制決策。在正常情況下，監(jiān)控系統(tǒng)將處在自動(dòng)控制的實(shí)際狀態(tài)。如果有異?，F(xiàn)象發(fā)生，則中心計(jì)算機(jī)將立即向區(qū)域控制器下達(dá)指令，開(kāi)始執(zhí)行控制方案，并向值班組發(fā)出報(bào)警，此時(shí)可立即組織相關(guān)人員開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)救援。監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)隧道內(nèi)部和外部不同路段實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)與監(jiān)視，能在第一時(shí)間確定事故發(fā)生，同時(shí)給出管理與控制方面的正確決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的合理調(diào)整，避免重大事故發(fā)生[3]。

4 信息發(fā)布

對(duì)管理人員而言，它需要結(jié)合隧道內(nèi)外實(shí)際情況為駕駛員提供正確可靠的信息，為滿(mǎn)足這一要求，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)，必須能隨時(shí)對(duì)信息進(jìn)行發(fā)布。對(duì)此，無(wú)論是信號(hào)燈還是情報(bào)板，均能滿(mǎn)足這一功能要求[4]。在該隧道中布置的信號(hào)燈都屬于雙向顯示模式。計(jì)算機(jī)以隧道中各項(xiàng)信息為依據(jù)，向外發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對(duì)信號(hào)燈開(kāi)啟與關(guān)閉進(jìn)行控制，使隧道的實(shí)際運(yùn)行方式發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交通進(jìn)行合理控制的根本目標(biāo)。

情報(bào)板安裝在入口之前100-200m處，它能根據(jù)控制室具體指令對(duì)不同的信息予以顯示，而且在緊急情況中還能提供異常事態(tài)信息，避免事故范圍不斷擴(kuò)大。

如果隧道中由于起火或產(chǎn)生交通事故而造成阻塞，則值班人員可以采用廣播系統(tǒng)向所有車(chē)輛發(fā)出信息，在疏導(dǎo)交通的同時(shí)對(duì)滅火與事故處理進(jìn)行合理的組織，以此縮短阻塞的時(shí)間。值得一提的是，該系統(tǒng)所用廣播系統(tǒng)可以使駕駛者通過(guò)收音機(jī)在某一頻段上直接聽(tīng)取，這樣能從根本上解決由于環(huán)境嘈雜聽(tīng)不清楚現(xiàn)場(chǎng)廣播的問(wèn)題[5]。

5 系統(tǒng)維護(hù)

在該智能化監(jiān)控系統(tǒng)中，包含諸多設(shè)備，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只依靠人力進(jìn)行檢修與維護(hù)不僅無(wú)法滿(mǎn)足要求，還會(huì)使人員工作量大幅增加。對(duì)此，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中就考慮了自檢與自維護(hù)。比如中心管理系統(tǒng)可以連續(xù)定時(shí)檢測(cè)所有中心設(shè)備，如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)異常，則檢測(cè)程序可以通過(guò)用戶(hù)端的接口直接為操作人員傳輸信息。

（1）對(duì)于遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)，它能以實(shí)際要求為依據(jù)，定期或不定期檢查外場(chǎng)設(shè)備，同時(shí)為中心傳輸信息，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障時(shí)，立即向控制中心報(bào)警，同時(shí)明確故障類(lèi)型等基本內(nèi)容[6]。

（2）緊急電話(huà)控制中心的計(jì)算機(jī)可以對(duì)每個(gè)緊急電話(huà)實(shí)施定期或有針對(duì)性的檢查，而且設(shè)備的每一項(xiàng)信息都能動(dòng)態(tài)顯示，如果設(shè)備產(chǎn)生故障，則可以在顯示屏上動(dòng)態(tài)顯示，當(dāng)然管理人員也可利用打印機(jī)對(duì)其進(jìn)行打印。

（3）在閉路電視系統(tǒng)中，它能對(duì)每個(gè)攝像機(jī)所處工作狀態(tài)根據(jù)周期連續(xù)傳輸至交通控制中心的計(jì)算機(jī)。此時(shí)交通控制中心的計(jì)算機(jī)可以定期或不定期對(duì)所有遠(yuǎn)端控制設(shè)備實(shí)施檢查，遠(yuǎn)端控制裝置及其外場(chǎng)設(shè)備各項(xiàng)信息都能顯示于屏幕，通過(guò)檢查隨時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決故障問(wèn)題。除此之外，采用交通計(jì)算機(jī)還能對(duì)緊急電話(huà)與閉路電視實(shí)施狀況信息顯示及打印。相關(guān)管理人員可以借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的全面檢查與維護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能化的交通管理是保證隧道安全通行的有效措施，這也是現(xiàn)代化交通建設(shè)與發(fā)展的重要體現(xiàn)。伴隨交通工程建設(shè)速度日益加快，智能、有效、合理的交通監(jiān)視及管理系統(tǒng)能為預(yù)期通行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。