高速公路监控系统的实现与应用研究

高速公路监控系统的实现与应用研究
高速公路的监控系统的主要目的就是能够实时地监测道路异常状况，并采取及时和有效的控制措施来建立各类信息发布渠道，真正地实现为道路经营与交通管理者提供科学的决策数据。

道路交通信息采集子系统的主要功能是收集各类交通信息的原始数据，通常通过车辆检测器或者检测线圈以及通讯设备等组成交通流的采集，从而获得各路段的具体交通量数据。

道路交通控制子系统的主要功能是依据各个路段的气象条件和交通状态配置或者选择科学的交通控制方案。

计算机网络子系统的主要功能把其它的各个子系统通过计算机网络相互连接而成为完整体体系，从而真正使之成为一个设计科学和功能非常强大的有机系统。

只有科学完善的高速公路监控系统，才能够对交通流进行科学的控制与诱导，从而使路网的通行能力得到有效提升。

标签：高速公路；电子监控系统；交通诱导
高速公路的电子监控系统属于整个交通工程机电系统的主要组成部分，它可以实现对于高速公路的交通流状态与交通环境的实时监测，并且能够依据有关需要而针对交通流实施科学的诱导与控制，从而保证道路中车辆的通畅运行，尽可能地避免或者减少交通事故的发生，最大限度地降低交通事故的危害程度。

高速公路的电子监控系统主要由外场监控设施和站场监控室以及各级的监控中心组成，各系统互相协作，共同实现高速公路的安全高效运行，并为科学管理提供信息依据。

1 高速公路电子监控系统的主要作用
道路使用者的对于高速公路的基本要求是通行车辆能够行驶高速、舒适安全和简单快捷。

但是不可避免会发生严重的交通事故或者车辆故障或者货物散落的状况，或者进行必要的道路施工，如果没有得到及时的应急处理，就必然会造成交通阻塞，甚至会人为形成安全隐患。

现代高速公路电子监控系统的主要目的就是要实时地监测这些异常状况，并积极采取及时和有效的控制和应对措施。

要准确和及时地采集交通环境和交通流与主要交通设施的各类数据信息，并在此基础上经过交通模型的计算分析，而迅速做出科学的处理，然后优化控制并且迅速执行任务，再通过各类信息发布渠道，为各通行车辆提供最为全面的信息服务，从而引导正确驾驶员的驾驶行为，自觉保持交通流的动态平衡。

针对于各类交通事故，也可以作出快速的响应，并迅速确定位置，或者排除事故的根源并提供各类救援服务，真正为道路经营与交通者管理提供全面科学的决策数据。

2 高速公路电子监控系统的工作目标
由于高速公路的运行状况常常会受到气候条件、车流状态和道路状况等多方面因素的影响，所以高速公路电子监控系统必须尽可能地及时掌握这类影响因素，努力解决因为气候异常和交通事故及车辆故障而导致的各类交通阻塞与拥挤。

要迅速准确地监测高速公路各路段交通流的具体参数及气象数据，以便于及
时地掌握高速公路的运行状况，努力发现与排除各类安全隐患，尽可能低避免和减少各类交通事故隐患，努力减少诸如偶发事件、恶劣天气和道路施工以及交通事故等各类因素对于道路正常运行的严重影响，保持正常的交通流量状态，通过交通流数字模型理论来分析和规划交通秩序，并在此基础上进行科学控制与诱导，从而使路网的通行能力能够得到有效的提升。

3 高速公路电子监控系统的主要构成和功能
3.1 交通数据信息采集子系统的主要功能
该系统主要负责收集各类交通信息中的原始数据，主要依赖于车辆检测器和检测线圈以及各类通信设备，运用架设在重要位置的摄像机与各类视频设备，全面获取该覆盖地段的实时视频数据；运用设在路侧的紧急电话来获得各类道路紧急救援信号；运用完善的气象信息采集系统，快速反馈道路各个地段的温度、湿度和能见度状况以及风向、风速与雨雪台风等各类气象数据。

并且该类视频数据都能够在计算机中或者电视墙上进行全面显示。

3.2 交通数据控制子系统的主要功能
依据各个路段的不同气象条件和交通状态，合理配置或者选择最优的交通控制方案。

加强交通目标控制和交通参数控制。

从而对交通流发挥积极影响。

在控制的方式选择上，主要是主线控制、匝道控制和通道控制等，在控制算法上，可以通过静态和动态的交通模型来进行推导而加强算法控制，并依据该类算法在科学实践中的不断完善与发展，科学实现更为有效的交通控制。

3.3 道路监控计算机网络子系统的主要功能
该系统通过计算机网络各个监控子系统互相连接成为完整的体系，从而真正使整个电子监控系统有机结合。

主要手段是通过计算机设备和操作系统、网络数据连接设备和后台数据库系统，通过监控系统运行应用程序，而最终实现电子监控系统设计的各项功能。

4 高速公路电子监控系统中的核心技术分析
4.1 各类电子监控数据的处理
在进行道路交通监控时，数据输出值设置为车辆的运行状态，输入值设置为控制指标，受控的对象设置成交通流，并把道路交通与气候环境等影响到交通流的各类因素，作为系统干扰进行输入，经过信息采集和处理进行决策与执行等各个环节，按照预定的各项指标来实现各路段的交通控制任务。

4.2 监控分中心管理任务的实现
监控分中心属于信息数据采集子系统与手提供子系统的连接环节，也属于电
子监控系统的最核心部分。

通过对信息数据的接收判断进行分析预测以及处理道路异常状况，并进行交通指令的发布和设备的运行状态的有效监视与控制等。

基本的功能都是数据信息的分析处理，从而为管理提供有效的辅助决策服务。

4.3 外场监控系统设备的配合
为了实现道路监视与控制功能，完整的电子监控系统还包含了数量庞大的外场设备，其主要的功能是通过人工和自动两种方式，采集道路环境数据、交通流数据和突发事件和气象信息等等。

同时交通信息的发布归属于交通信息发布子系统，还必须完善该系统，从而向通行车辆提供及时全面的道路交通信息，并向管理者和救援部门发出科学的诱导控制指令。

总之，建立科学完善的高速公路电子监控系统，不但有助于交通管理部门进行科学高效的交通分配和诱导控制，从而有效防止与疏导各类交通拥堵状况，并及时地发现与处理高速公路各路段的各类交通事故，尽可能地减少交通事故的发生率，促使高速公路一直保持在最佳的运行状态，从而真正提高通行的能力。

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