第二讲监控系统的国内外发展现状

第二讲监控系统的国内外发展现状

一、国外现状

1、监控目的

应当说各国设置公路监控系统的目的都基本一致，就是“保障安全、疏导交通”的监控八字方针。

在高速公路修建后，极大地刺激了公路周边的经济发展，使人员、货物的流动急剧的膨胀起来,因此迫切需要一种手段来管理迅速增加的交通。人们发现可以借助于飞速发展的电子与计算机技术，利用现代控制理论对交通监视、诱导、控制。于是产生了电子监视控制系统。公路管理者通过监控系统迅速发现事故、处理事故，可以减少事故的严重程度，减少人员的伤亡；及时的处理事故，可以有效地防止二次事故的发生；适当地控制可以有效地防止事故的发生。例如在大交通量情况下，有效的主线速度控制，可以平滑交通流，使交通均匀流畅。对特殊路段的监控(如桥、隧道)可以保障基础设施的安全，保障公路动脉的畅通。从90年代中期开始，高速公路交通监控系统主要工作是监控重点路段，系统布设监控设施，多种方式进行信息发布，深度开发信息使用等一系列深层次的技术革新和新技术新产品的应用；致力于发展、完善现有的监控系统，并以此作为发展智能运输系统的基础。公路使用者也单纯地从被管理者变成了使用公路的主动参与者，从而提高了公路利用率，提高了运输效率。

2、公路监控的重点

通过对国外各类交通监控系统的研究，我们发现公路监控的重点应是城镇出入口；公路与公路的互通立交；咽喉要道如大桥、隧道及其它事故多发地点、气象多变地段等。也可以说大家都是把有限的钱用在刀刃上，集中财力保重点。

①城镇出入口高速公路是设置监控系统首选地点：

此种路段交通量大，行车有特点；是所谓瓶颈路段。从目前城市发展来看，人们居住地向中心城市周边幅射，其后果之一就是日常交通的定时单向性。即早上人们从城外居民点向城市中心涌动；晚上又从城市中心向城外涌动，像潮汐一般精确。而此时驾车人的心理又较为急躁。早上赶着上班，晚上赶着回家，随着人们的焦急心情，车流也反应躁动，极易发生事故。

这样的公路如加拿大多伦多市与密西沙加市之间的伊利莎白女王路(QEW)，多伦多市的401高速公路，荷兰的阿姆斯特丹周边高速公路、美国长岛地区公路、法国大巴黎公路等。对此类公路高速公路各国均采取了强有力的监控措施。对于此种瓶颈路段主要应考虑公路通行能力及服务水平，采取的主要手段是搜集信息，匝道控制，主线速度控制等。

②高速公路与一般公路的连接线是设置监控系统的另一个重点：

此种公路的交通特点是车辆从高速公路上驶下，由于惯性原因一般驾驶员都会以较高的速度驾驶，而另一端是城镇公路车辆行驶速度较慢，而且各种类型的车辆混杂而行，交通秩序较为混乱。另外大量的从高速公路下来的车辆迅速进入城镇公路，如果城镇公路不畅，则势必影响高速公路连接线上的车辆，造成堵塞追尾事故。在此处可采取的措施是速度控制，并配合平交口的信号灯控制。

③其它事故多发地点：

造成某一地段事故多发的原囡可能很多，有时是各种因素综合起作用。例如长直线段会使车速过快，司机疲劳；立交出入口设计不合理，标志不全，会造成行车秩序混乱；小区域气候原因，如雾，冰，造成行车环境突变，诱发驾驶员操作失误；这些原因都有可能引发事故。对此种路段可以对症下药，分别采取不同解决措施。

例如，在德国有一路段每年秋冬均会发生重大交通事故，原因是此路段地势低洼，秋冬季节极易形成一个小范围的雾区。而车辆在此区域外，全然不知洼地有雾，一旦驶入，即刻堕入雾海，什么也看不见，极易造成事故。管理部门在此路段设置了一套监控系统，包括专门的气象检测器、车辆检测器、可变标志。自从系统开通之后，此处的事故从每年20多起下降到零。

④特殊路段—隧道：

各国对隧道的交通安全都十分重视，制定了较为严格的标准。

公路隧道的防灾系统应具备如下功能：探测隧道内以火灾为主的异常状态；确认灾害位置；通知隧道管理事物所或消防、警察等单位；向隧道内或隧道口发出警报；用无线电通讯设备进行应急广播；对火灾应急设备实施控制，如启动风机等。

由于隧道越长、交通量越大，发生火灾的几率越高、人员逃生越困难等情况，故日本按照隧道长度和交通量把隧道分成AA、A、B、C、D五个等级，按等级设置防灾设备。交通量不大但隧道较长时，也不利于逃生、救助和扑救火灾，因此，对于日交通量不足4000辆车的长隧道，亦按隧道长度划分等级，按级设置防灾设备。德国对公路隧道进行了较多的

研究，规定隧道的交通安全设施主要包括，建筑设施、通讯设施、火灾报警装置、消防设施，并且要有引导措施与之相辅。德国的隧道监控技术十分先进，隧道内设有各种先进的检测装置，在预先设定好程序下，各种仪器正常工作，一旦发现异常一边报警，一边各种控制设备，如通风、照明、消防设备均可自动启动，而在现场均可无人值守。

⑤特殊路段—大桥：

大桥历来都是各国监控系统的监控重点，如加拿大温哥华地区的狮门大桥是跨越海湾连接加拿大温哥华区与北温哥华区的特大桥梁，为保证行车安全、顺畅，大桥设置了较为完整的监控系统，有闭路电视监视系统，车辆检测器，车道控制标志等。目前桥梁监控正在向着综合化监控方向发展。即将桥梁结构监控、气象、检测、交通监控(包括车辆超重监控)、航道监控等系统综合起来，处理数据统一使用，确保大桥结构安全，确保行车安全。例如，在大风天气(如台风条件下)，通过各种监测手段可以知道当时的风速、雨量，还可以知道桥的摆动情况，以此来确定大桥是否能够正常开通。

⑥车辆超重监控

超重超载车辆对公路的损害非常严重，各国对此非常重视，设置了相应的检测监控系统防患于未然。加拿大有关部门在美加边境加方一侧设置了多处车辆超重监控系统，有效地遏制超重车辆驶入。

3、监控系统的构成

各国的监控系统都是根据闭环控制原理设计的其结构大同小异，主要分为外场设备与监控中心两大部分。外场设备又分为信息采集与信息发布两部分。控制中心设备分为信息处理与信息显示两部分。随技术的进步，监控设备也在不断更新，更加稳定，更加可靠，寿命更长，功耗更小，效果更理想。

①监控外场设备

监控外场设备分为信息采集设备和信息发布设备。

信息采集设备如车辆检测器、气象检测器等各类检测器。车辆检测器现在又有视频检测器、电子感应检测器等多种。不同设备各有千秋，不再赘述。在使用上由于人们的习惯不同，产品性能价格差异，各有偏好。

另外对于检测手段人们的认识也稍有差异，例如：人们曾绎争论过用电子检测器检测交通好，还是直接看闭路电视图像好。一部分人认为电子检测器忠实可靠，发现异常寸直接报警，而对于电视图像如果值班员看不到则形同虚设。另一部分人则认为即使检测器报了警，到底发生什么事情还是要去现场看，倒不如闭路电视来的快。类似这类问题，随着技术的发展，设备价格的下降正逐步地不再成为问题。

另一种常用的信息采集系统是紧急电话系统。欧洲和日本的高速公路上设置有紧急电话系统。紧急电话单独成系统，外场分机设置间距2公里一对，中央控制设置在监控中心，外场分机的呼叫信息、故障信息可以显示在地图板及计算机图形界面上。分机有采用上端供电的，也有使用太阳能电池供电的。目前无线紧急电话在欧洲也有使用。

美国、加拿大的高速公路上没有紧急电话系统。他们认为事故可以通过巡逻车、过往车辆或移动电话报告。专用的紧急电话系统投资成本太高，使用率太低。

外场信息目前主要靠各种情报板及限速标志设备发布，各种显示技术目前已日趋成熟。