王 浩

(中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710000)

0 前 言

智慧市政建設(shè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用需要加大對(duì)電氣設(shè)備的人員成本投入和維修成本投入，將電氣自動(dòng)化應(yīng)用的效果放在首要位置上。本文以梅觀高速公路為主要研究對(duì)象，首先以電氣自動(dòng)化云中的應(yīng)用價(jià)值為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)論述了智慧市政建設(shè)中使用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)，旨在期望可以更好地推動(dòng)智慧市政建設(shè)。

1 工程簡(jiǎn)介

2014年4月，梅觀高速公路調(diào)整了收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，將其更改為城市快速路，全長(zhǎng)19 km，從廣東省深圳市龍崗區(qū)、龍華新區(qū)經(jīng)過(guò)，南段是指機(jī)荷高速以南路段，車道形式為雙向六車道；北段是指機(jī)荷高速以北路段，車道形式為雙向八車道。此次改造主要針對(duì)南段開(kāi)始，全長(zhǎng)為7 975 m，主路依然使用原車道，將車道更改為八車道，同時(shí)在主路兩側(cè)修建輔路，其車道形式為雙向六車道。

2 自動(dòng)化運(yùn)行中的應(yīng)用價(jià)值

現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的日新月異，人們的物質(zhì)生活水平得到了明顯的提升。同時(shí)，隨著信息技術(shù)水平的發(fā)展和進(jìn)步，智慧市政建設(shè)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，智慧市政建設(shè)象征著人們追求美好生活的愿望，成為了現(xiàn)代化城市建設(shè)過(guò)程中的最重要的一個(gè)組成部分?，F(xiàn)代城市化進(jìn)步的顯著標(biāo)志就是智慧市政建設(shè)，其在人民群眾中的認(rèn)可度非常高，也呈現(xiàn)出了飛速發(fā)展的趨勢(shì)，如圖1所示。

圖1 市政建設(shè)所涵蓋內(nèi)容

在過(guò)去，電氣系統(tǒng)的應(yīng)用需要使用工程中使用的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，由于客觀因素的影響降低了應(yīng)用效果，控制效果也不夠理想，引入電氣自動(dòng)化以后，其整體控制水平發(fā)生了巨大的改變，推動(dòng)市政建設(shè)向著更好的發(fā)展。

從實(shí)際情況來(lái)看，智慧市政建設(shè)電氣化應(yīng)用的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下方面。

1)數(shù)據(jù)信息處理的效率變得更加迅速，在電氣自動(dòng)化應(yīng)用時(shí)，涉及到各項(xiàng)信息非常全面，能夠科學(xué)、準(zhǔn)確地分析和判斷，使信息處理達(dá)到一致性的要求，將處理質(zhì)量提升到一個(gè)新的高度。

2)提升電氣系統(tǒng)控制效果，使其不會(huì)給數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和可靠性造成負(fù)面影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在誤差的數(shù)據(jù)信息，使用具有較強(qiáng)針對(duì)性的措施予以處理，使得電氣系統(tǒng)的控制效果達(dá)到最佳水平。

3 智慧市政建設(shè)中使用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)

智慧市政建設(shè)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，與智能制造、智能城市管理、智慧生活、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧交通和智慧建筑等緊密聯(lián)系在一起[1]。在智慧市政建設(shè)過(guò)程中，智慧路燈工程、闖紅燈系統(tǒng)、路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)以及公交車站違停抓拍子系統(tǒng)是智慧市政建設(shè)的重要組成部分，其與我國(guó)目前正在推動(dòng)的創(chuàng)新2.0潮流或者工業(yè)4.0緊密結(jié)合在一起。

3.1 智慧路燈工程

智慧路燈工程是本工程項(xiàng)目中首要解決的一個(gè)問(wèn)題。智慧路燈由充電樁、單燈控制器形式的智慧照明、智慧應(yīng)急、戶外攝像頭形式的智慧監(jiān)控、戶外揚(yáng)聲器形式的智慧廣播、室外AP形式的智慧WiFi、戶外LED顯示屏形式的智慧信息發(fā)布和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置等構(gòu)成，同時(shí)預(yù)留藍(lán)牙/LORA物聯(lián)網(wǎng)中繼器接線端口、LTE-V/DSRC路側(cè)設(shè)備和智慧通信(5G基站)等位置[2]。在安裝這些設(shè)備時(shí)，以設(shè)備的功能覆蓋范圍、道路周邊設(shè)施、區(qū)域性質(zhì)、道路重要程度和人口密集度等為依據(jù)，將交換機(jī)和智慧核心控制板安裝在智慧路燈底部燈座中，智慧路燈覆蓋了整個(gè)工程項(xiàng)目的全部區(qū)域，這也為后續(xù)智慧路燈的科學(xué)管理鋪平了道路。

在設(shè)計(jì)智慧路燈的過(guò)程中，將所有路燈設(shè)置成為智慧路燈形式，將單燈控制器形式的智慧照明系統(tǒng)配置齊全，每隔200 m在智慧路燈上設(shè)置應(yīng)急裝備、智慧照明、智慧WiFi以及智慧監(jiān)控等的設(shè)施設(shè)備，使其所有的功能發(fā)揮出真正的作用。對(duì)于路口或者公交站等位置，增加環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置和LED顯示屏形式的智慧信息發(fā)布裝置，給車輛和行人的安全出行創(chuàng)造了便利的條件，在這樣的背景之下，更好地帶動(dòng)了智慧市政建設(shè)的發(fā)展。

智慧路燈設(shè)計(jì)組合包括以下內(nèi)容：①組合A，配置智慧照明，形式為單燈控制器，預(yù)留足夠的各個(gè)智慧路燈設(shè)備加載端口；②組合B，在組合A的基礎(chǔ)上，又分別增加了智慧應(yīng)急裝置、廣播系統(tǒng)、智慧WiFi等的設(shè)施設(shè)備；③組合C，以組合B為基礎(chǔ)，增加LED顯示屏等智慧信息發(fā)布裝置，將其設(shè)置在路口無(wú)遮擋處或者公交站旁邊；④組合D，以組合C為基礎(chǔ)，每隔2 000 m左右在路口位置設(shè)置環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。

3.2 闖紅燈系統(tǒng)

在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，闖紅燈系統(tǒng)已在各大、中小城市中得到了全面的普及。由此可見(jiàn)，闖紅燈系統(tǒng)已經(jīng)成為智慧市政建設(shè)的另一個(gè)重要組成部分，這樣才能滿足廣大居民的日常出行需求，如果智慧市政建設(shè)中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中沒(méi)有闖紅燈系統(tǒng)的支撐，就會(huì)給本工程項(xiàng)目的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的影響，比如車輛隨意變道、大彎小轉(zhuǎn)以及不按規(guī)定車道行駛等，從而使得城市居民對(duì)智慧市政建設(shè)的滿意度出現(xiàn)了下降的現(xiàn)象。智慧市政建設(shè)中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用能夠全方位杜絕以上問(wèn)題的發(fā)生。該技術(shù)直接將電氣自動(dòng)化設(shè)備連接內(nèi)部信息設(shè)備，使智慧市政建設(shè)電氣自動(dòng)化得到完善。這樣一來(lái)，全部信息設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也得以正常并高效運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用可以更好地促進(jìn)智慧市政建設(shè)的速度，從而滿足車輛和行人的安全出行。

3.3 路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的日新月異，更使得電氣自動(dòng)化發(fā)生了翻天覆地的變化，如此一來(lái)，路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)也正在逐漸地由人力控制向著自動(dòng)化控制的方向發(fā)展，在這其中最常見(jiàn)的不外乎就是當(dāng)人們走到十字路口的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)指揮交通的警察越來(lái)越少了，取而代之的是路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)，路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)由南、北綠燈，南、北黃燈，南、北紅燈和東、西綠燈，東、西黃燈，東、西紅燈和報(bào)警燈組成。而在我國(guó)大部分的城市中，路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)一般設(shè)置在人群密集的十字路口，并在最明顯和最醒目的位置，使用紅、黃、藍(lán)這三種顏色作為指示燈，另外在通過(guò)一個(gè)倒計(jì)時(shí)顯示器引導(dǎo)車輛和行人正確穿越馬路。

目前，國(guó)內(nèi)交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)方案有很多，本標(biāo)段因張衡路與東/西輔道相交，并設(shè)有人行過(guò)街系統(tǒng)，此次設(shè)計(jì)在張衡路與東/西輔新增信號(hào)燈交通監(jiān)控系統(tǒng)，并同時(shí)將900萬(wàn)像素的高清攝像機(jī)嵌入路口信號(hào)燈交通監(jiān)控子系統(tǒng)中，該系統(tǒng)具備以下方面的優(yōu)勢(shì)：①具有最基本的信息數(shù)據(jù)采集功能，可以有效監(jiān)測(cè)出車輛在行駛過(guò)程中的平均速度以及?？繒r(shí)間等；②具備機(jī)動(dòng)車壓線、隨意變道、車輛逆行、不按交通指示燈行駛、綠燈隨意停車、違法掉頭、隨意轉(zhuǎn)彎以及越線停車等違法行為的檢測(cè)和抓拍功能[3]；③具備車輛違法行為取證功能。

3.4 車輛違停抓拍子系統(tǒng)

本項(xiàng)目通過(guò)視頻方式來(lái)檢測(cè)車輛違法行駛、壓線、逆行、機(jī)動(dòng)車占用非機(jī)動(dòng)車道、違規(guī)掉頭等違法行為的自動(dòng)識(shí)別和抓拍取證，以此作為重要的執(zhí)法依據(jù)。該系統(tǒng)不僅可以用來(lái)記錄和回傳照片和視頻，還可以記錄更多的數(shù)據(jù)信息，諸如：車輛違法的具體日期、具體時(shí)間(可以精確到幾秒鐘)、違法的地點(diǎn)、違法生成的代碼、車輛號(hào)牌、顏色以及型號(hào)等。與此同時(shí)，如果當(dāng)日天氣無(wú)異常情況，該系統(tǒng)還能準(zhǔn)確記錄駕駛員的體貌特征。除此之外，該系統(tǒng)還具備對(duì)“GA36-2014”標(biāo)準(zhǔn)的民用車牌、警用車牌、使領(lǐng)館車牌的號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別功能，并具備2012式軍車號(hào)牌、2012式武警部隊(duì)號(hào)牌、新能源車牌以及港澳車牌的自動(dòng)識(shí)別功能，在車牌無(wú)損壞或者無(wú)遮擋的情況下，白天車輛號(hào)牌識(shí)別準(zhǔn)確率≥90%；夜間車輛號(hào)牌識(shí)別準(zhǔn)確率≥80%。

4 結(jié)束語(yǔ)

智慧市政建設(shè)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，以人為本，將技術(shù)與人完美結(jié)合在一起。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的普及和智慧市政建設(shè)的發(fā)展與信息技術(shù)息息相關(guān)。在智慧市政建設(shè)的過(guò)程中，智能電網(wǎng)的電氣工程自動(dòng)化、自動(dòng)化設(shè)備和傳感器技術(shù)等都占據(jù)著非常重要的位置。

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