高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的目的是保證行車安全和道路暢通，在此基礎(chǔ)上進(jìn)而實(shí)現(xiàn)出行服務(wù)、交通事件應(yīng)急處置、路產(chǎn)路權(quán)保護(hù)、環(huán)境保護(hù)等其他目標(biāo)。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)、隧道監(jiān)控系統(tǒng)和道路監(jiān)控系統(tǒng)。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、違章車輛，及時(shí)給予引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。

　　【摘 要】隨著我國(guó)高速路網(wǎng)的不斷發(fā)展，高速公路的信息化、智能化程度也越來(lái)越高。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路運(yùn)行管理的重要手段，為保證高速公路快速、安全、舒適、高效提供了保障。本文結(jié)合作者實(shí)施過(guò)的高速公路全程監(jiān)控項(xiàng)目和施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的道路監(jiān)控項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工中的技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，希望對(duì)同行類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工給予借鑒和指導(dǎo)。

　　【關(guān)鍵詞】科技論文發(fā)表,高速公路,道路監(jiān)控,技術(shù)要點(diǎn),注意事項(xiàng)

　　前言

　　2010年以前，甘肅省大部分高速公路由于在建設(shè)初期建設(shè)資金緊缺，線路長(zhǎng)，路網(wǎng)車流量較少，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)主要以收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)和隧道監(jiān)控系統(tǒng)為重點(diǎn)，道路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模相對(duì)欠缺，在路網(wǎng)內(nèi)只安裝了少量的外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備，主要分布在互通立交處和隧道口，而且整個(gè)外場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)合并運(yùn)行，不能充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)作用。為進(jìn)一步提高道路通行的服務(wù)水平、加強(qiáng)道路運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)處理道路通行中出現(xiàn)的各種問(wèn)題、加強(qiáng)甘肅省高速公路管理局對(duì)交通突發(fā)公共事件的應(yīng)急決策能力、監(jiān)督管理控制能力、應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)能力、監(jiān)測(cè)和處置能力，基于以上原因，2011年，省高管局在全省高速路網(wǎng)范圍建設(shè)了《高速路網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)目》(以下簡(jiǎn)稱《全程監(jiān)控項(xiàng)目》)。該項(xiàng)目其中一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容就是完善了全省高速路網(wǎng)的道路監(jiān)控系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了全省高速公路的“全程”監(jiān)控，“無(wú)縫隙”監(jiān)控。以下筆者將著重對(duì)《全程監(jiān)控項(xiàng)目》中的道路監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行介紹，并結(jié)合該項(xiàng)目總結(jié)出高速公路道路監(jiān)控項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工中的技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。

　　1 《全程監(jiān)控項(xiàng)目》簡(jiǎn)介

　　1.1 項(xiàng)目概述

　　《全程監(jiān)控項(xiàng)目》涵蓋了全省高速路網(wǎng)共計(jì)21條高速公路，共計(jì)里程約2000公里。建設(shè)單位將該項(xiàng)目劃分了六個(gè)標(biāo)段：2個(gè)通信標(biāo)段、4個(gè)監(jiān)控標(biāo)段。通信標(biāo)段主要負(fù)責(zé)全省高速路網(wǎng)的交通專網(wǎng)(即通信系統(tǒng))升級(jí)改造;監(jiān)控標(biāo)段主要負(fù)責(zé)全省高速路網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造。其中，監(jiān)控標(biāo)段的工程內(nèi)容主要包括四個(gè)方面：

　　(1)原有收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改造。包括：“收費(fèi)站――路段監(jiān)控分中心――省監(jiān)控中心”三級(jí)數(shù)字化視頻監(jiān)控平臺(tái)建設(shè);所有收費(fèi)監(jiān)控圖像的數(shù)字化改造及傳輸;配套工程及附屬工程。

　　(2)收費(fèi)管理所監(jiān)控分中心電視墻、監(jiān)視器、控制臺(tái)等的升級(jí)、改造;

　　(3)道路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。包括高速公路沿線外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)、可變情報(bào)板安裝;配套工程及附屬工程(如：基礎(chǔ)土建工程、視頻傳輸光纜工程、以及管道橋架工程等)。

　　(4)其他工程。包括：管理所門禁系統(tǒng)和視頻會(huì)議系統(tǒng)升級(jí)、改造等。

　　1.2 道路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)情況簡(jiǎn)要介紹(以監(jiān)控四標(biāo)為例)

　　(1)外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)設(shè)置。監(jiān)控四標(biāo)主要實(shí)施了甘肅省河西地區(qū)的六條高速公路、共計(jì)里程761.47Km路段范圍的工程建設(shè)。在高速公路沿線共計(jì)安裝了 315套外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，平均間距約2.5公里。攝像機(jī)均采用基礎(chǔ)路側(cè)安裝方法，主要設(shè)置在互通立交、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、急彎、長(zhǎng)下坡、雨雪天氣影響嚴(yán)重和易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害等特殊地段。供電方式采用電纜供電和風(fēng)光互補(bǔ)供電兩種，距離收費(fèi)站、服務(wù)器、停車區(qū)較近的攝像機(jī)采用鎧裝電纜供電方式(共計(jì)67套);就近無(wú)法取電的攝像機(jī)采用900W風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)供電(共計(jì)248套)。

　　(2)可變情報(bào)板設(shè)置。全標(biāo)段共設(shè)置了3套門架式可變情報(bào)板、20套F型可變情報(bào)板。主要設(shè)置在高速路網(wǎng)中的交通流關(guān)鍵點(diǎn)(互通、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)等)和交通安全關(guān)鍵點(diǎn)(交通事故多發(fā)點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)點(diǎn)、長(zhǎng)大坡、長(zhǎng)隧道/隧道群等)。供電方式均采用就近電纜供電。

　　(3)外場(chǎng)監(jiān)控圖像傳輸方案。外場(chǎng)監(jiān)控視頻圖像的傳輸，包括：外場(chǎng)監(jiān)控視頻至管理所(路段監(jiān)控分中心)的傳輸、管理所至省中心的傳輸。外場(chǎng)監(jiān)控圖像至管理所的傳輸采用先通過(guò)數(shù)字壓縮視頻傳輸系統(tǒng)傳輸至就近通信站(收費(fèi)站或服務(wù)區(qū))，再經(jīng)過(guò)路段接入網(wǎng)傳輸至管理所的方式。管理所至省中心的傳輸由干線通信系統(tǒng)提供傳輸通道。

　　由于本項(xiàng)目建設(shè)資金有限，外場(chǎng)監(jiān)控視頻的傳輸光纜未單獨(dú)敷設(shè)，而是復(fù)用原有主干通信光纜，整合了其中空閑的4芯作為本次視頻傳輸?shù)墓饫w通道。

　　首先，外場(chǎng)監(jiān)控視頻圖像(模擬信號(hào))接入視頻傳輸系統(tǒng)前端的雙路視頻編碼器(備用一個(gè)視頻端口、輸出為數(shù)字化以太網(wǎng)視頻數(shù)據(jù))。其次，連續(xù)串接或跳接的多臺(tái)雙路視頻編碼器通過(guò)4芯視頻光纖與通信站內(nèi)的三層以太網(wǎng)交換機(jī)組成千兆自愈環(huán)網(wǎng)。數(shù)字化后的視頻流通過(guò)交換機(jī)進(jìn)入通信系統(tǒng)接入網(wǎng)，通過(guò)接入網(wǎng)上傳至路段管理所(監(jiān)控分中心)，在路段管理所進(jìn)行集中存儲(chǔ)、管理。

　　圖1 外場(chǎng)視頻圖像傳輸示意圖

　　(4)視頻傳輸光纜(尾纜)。外場(chǎng)攝像機(jī)信號(hào)通過(guò)尾纜(GYTA-4)接入中央分隔帶主干光纜(4芯視頻傳輸光纜)。部分外場(chǎng)攝像機(jī)基礎(chǔ)處沒(méi)有與中央分隔帶相通的路面橫穿管道，需要沿邊坡埋設(shè)管道至最近的路肩人井，然后進(jìn)入中央分隔帶。

　　圖2 尾纜敷設(shè)示意圖

　　2 道路監(jiān)控項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工時(shí)的技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

　　2.1 外場(chǎng)監(jiān)控視頻傳輸光纜

　　針對(duì)外場(chǎng)監(jiān)控視頻傳輸光纜方案設(shè)計(jì)時(shí)，視頻傳輸光纜究竟是復(fù)用原有主干光纜的空余光纖(抽芯熔接)，還是全新敷設(shè)視頻傳輸專用光纜的問(wèn)題，筆者認(rèn)為：對(duì)于建成通車時(shí)間較早的高速路段，由于是改建項(xiàng)目，限制因素和不確定因素較多，如果建設(shè)資金允許，建議選擇全新敷設(shè)視頻傳輸專用光纜的設(shè)計(jì)方案;對(duì)于新建高速路段的道路監(jiān)控項(xiàng)目，建議選擇復(fù)用主干光纜的設(shè)計(jì)方案。 　　筆者實(shí)施過(guò)的《全程監(jiān)控項(xiàng)目》監(jiān)控四標(biāo)的道路監(jiān)控工程，6條高速路段外場(chǎng)監(jiān)控視頻傳輸光纜全部采用了復(fù)用原有主干光纜空余纖芯(抽芯熔接)的方案。在實(shí)施的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題(如：主干光纜纖芯斷點(diǎn)太多;纖芯資源使用混亂;攝像機(jī)就近的中央分隔帶人井沒(méi)有原有的光纖接續(xù)盒;攝像機(jī)就近沒(méi)有路面橫穿管道等等)，施工難度極大，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度，增加了施工成本，而且經(jīng)常發(fā)生通信系統(tǒng)中斷、影響收費(fèi)業(yè)務(wù)的情況。工程完工后總結(jié)發(fā)現(xiàn)，該分項(xiàng)工程發(fā)生的成本和變更費(fèi)用遠(yuǎn)高于單獨(dú)敷設(shè)專用視頻傳輸光纜的費(fèi)用。

　　2.2 外場(chǎng)攝像機(jī)選點(diǎn)的問(wèn)題。除考慮攝像機(jī)布設(shè)的一般原則外，還應(yīng)考慮：

　　(1)靠近有路面橫穿管、或橋梁、涵洞的位置，減少尾纜的用量;(2)盡可能選擇距離中

　　央分隔帶近，而且有光纜熔接盒的路側(cè)位置;(3)選點(diǎn)要避開附近的山體和樹木，減少對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的影響。

　　2.3 攝像機(jī)供電方式的選擇。

　　(1)就近無(wú)法提供穩(wěn)定的電源時(shí)，建議設(shè)計(jì)為風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)供電方式;

　　(2)收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)附近的外場(chǎng)攝像機(jī)可以選擇就近電纜供電的方式;

　　(3)當(dāng)需用的電纜距離超過(guò)500以上時(shí)，建議選用風(fēng)光互補(bǔ)供電方式。

　　2.4 風(fēng)光互補(bǔ)供電設(shè)備的選擇。

　　(1)結(jié)合各地的風(fēng)力、日照等氣象條件合理選擇風(fēng)機(jī)類型。例如：監(jiān)控四標(biāo)在河西走廊地區(qū)選擇了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的垂直風(fēng)機(jī)，而且鋼結(jié)構(gòu)立柱變更為Φ325的加粗立柱，基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度變更為C30;

　　(2)其他地方可選擇適用的垂直風(fēng)機(jī)或水平風(fēng)機(jī);

　　(3)風(fēng)光互補(bǔ)供電設(shè)備的選擇還要結(jié)合負(fù)載的功率。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，一般900W的風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)(600W太陽(yáng)能板+300W風(fēng)機(jī))最大可帶的負(fù)載約為75W左右。

　　2.5 土建施工注意事項(xiàng)。

　　(1)路肩處的攝像機(jī)基礎(chǔ)、手孔以及蓄電池坑應(yīng)保持1米左右的間距，避免做成連體式，否則造成路肩開挖的土方量較大，容易導(dǎo)致塌方，損壞路基。連體式開挖還有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是支模難度大，澆筑時(shí)極容易跑模、炸模;

　　(2)手孔應(yīng)設(shè)置在敷設(shè)光纜的一側(cè);

　　(3)蓄電池坑底部應(yīng)預(yù)留滲水槽，蓋板應(yīng)預(yù)留安裝排氣管的孔洞。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)也發(fā)生了不斷的創(chuàng)新和飛越發(fā)展。尤其是越來(lái)越多的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝的創(chuàng)新和使用，使得高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工日趨完善，極大的提高了高速公路的運(yùn)營(yíng)管理水平，使得人們的出行變得更加安全、便捷。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 趙祥模，靳引利，張洋編著.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)理論及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2003.

　　[2] 劉廷新編著.高速公路監(jiān)控通信管理.人民交通出版社，2005.

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