智能交通技术在高速公路安全管理中的应用

（ 黑 龙 江省 交 通 科 学研 究所 ）
摘 要： 国内公路 网基础建设 已基本完成 ， 联通各 区域经济发展 ， 成 为 国民经 济不断提 升的大命脉 。高速公 路以其通行速度快 ， 出行便捷的突 出特点成 为公路交通主要设施 ， 承 载人员 输送 与货 运输 。高速公 路高速 度， 高密度的运 营， 同时也带来道路安全管理的问题 。简述了智能交通技术在高速公 路安全管理 中的应用 。
速公 路 管 理 中心 。 这 两 个 模 块 由 Ａ Ｒ Ｍ微处理器来 控制 ， 微
生具有不确定性 ， 因此高速公路异常状 况的检测成为监控 的 难点和重点 。为此 ， 高速公路监控管理 中心 把不 同交通检测 设备采集 的路况信息 数据进行 分析 整合处 理 ，以便能够及 时发现高速公路上异常状况发生 的的详细信息 ， 及时解决异 常状况 ， 并实时发布 消息确保高速公路的畅通运行 。 近几年智能交通领域技术不断发展 ， 在高速公路安全管 理方面应用技术很多。例如高速公路 的异常事件检测技术 ， 多传感器数据融合技术等 在道路安 全管理方 面起 到很大作 用 。但这些技术在高速公路 安全领域 的运用并没 有形成较 完善的 、 系统的应用 ， 发挥 的作用还 不是很大 。事 件检查技 术基于传感线圈记录车流 量的变化 来确定高速 公路车辆行 驶状况 ， 传感线圈需要 埋在公路 下面 ， 对 路面 的坚 固程度会 有影响。多传感器数据融合 实现了数据 的前期采集与处理 ， 帮助高速公路管理局对路况进行分析 ， 并作出决 策。但是 现 在 的网络结构 的道路结构 相互关联 ， 车流 分配密切 ， 对某 一 段路进行检测难 以满 足需 求。现代技 术的应用平 台搭建 为 高速公路安全领域 内构建完善的集成系统提供 条件 ， 综合 其 技术的优势并结合其他技 术进行 功能拓展成 为现代高速 公 路安全管理的主流 。 高速公路安全管理 的系统集成 为其 高速 畅通运 营重 要 的解决方法。系统主要分 为三部分 ： 数据 采集 ， 数据处理 与 传输 ， 信息发布 。 １ 数据前期采集部分 采用 多传 感器数 据融合 技术与 Ｇ Ｐ Ｓ ／ Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 技 术 （ １ ） 传感器的种类繁多 ， 在高速公路 中采用 可以采集 数 据类 型的传感器 主要是 ： 能见度检测器 、 气象检测器 、 环境检 测器等数据采集设备 。气 象检测 器主要检查 高速公路 天气 变化 ， 如雨雪、 冰雹、 大风天气 。能见度检测器主要检查高速 公路能见度大小。环境监测器主要检查道路温度 ， 以及道路 上的环境。这些传感器的设置 为管理 中心对道路及 周边环 境提供数据 ， 搭建 网络以数字形式进 行传输 ， 使其 密切关切 道路是否畅通 ， 为车辆 的安全驾驶提供外部的保 障。 （ ２ ） 汽车车载 Ｇ Ｐ Ｓ （ Ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ全球定位 系 统） 与Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ （ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ） 模块， 利用全球定
的 交通 事 故 。因 此 ， 保证高速 公路运行 安全显 得尤为 突出。 高速公路监控中心管理 路段进行有效 的视频监控 ， 以确保其 能够快速 、 及时的检测高 速公路运行 的异常状 况发生 ， 作出 及时处理是道路安全管理 的重要前 提。而交通异 常状 况产
位系统获取汽车在 高速公路上的行驶位置。Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ通用分组 无线服务技术将其位置信息发送到高速公 路管理中心 ， 这样 可以根据汽车 的行 驶位 置来判 断 汽车 的行 驶状 态， 传输 的 Ｇ Ｐ Ｓ数据平稳 表示汽 车运行 通畅 ， 如果 Ｇ Ｐ Ｓ数据在某 一段 时间内保持不 变则表 明汽 车行驶 出现异 常 ， 可根据这 时 的 Ｇ Ｐ Ｓ数据判断车辆 出现异常的具体位 置， 使对事件处理更加 明确 ， 有效 。Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 无线传输将接收到 的 Ｇ Ｐ Ｓ数据发送给高
２ ０ １ ３年 第 ２期 （ 总第 ２ ２ ８期）
黑 龙江交通 科技
ＨＥｌ Ｌ ＯＮ ＧＪ ｌ ＡＮＧ Ｊ ｌ ＡＯＴＯＮＧ Ｋ Ｅ Ｊ
Ｎｏ ． ２， ２ ０ １ ３
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智 能交 通技 术在 高速公 路安 全管理 中的应 用
于立 群
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ １ —１ ２
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处理器放置在高速公路路端 ， 实 时传输数据 。 设 置密度根据 道路 的通行情况而定。 ２ 有效信息的传输与处理 将前期多传感器信息采集 端的数据通过 网络实时传输 到高速管理 中心。管理 中心 对收集 的原 始数 据进行信息融 合。这种信息融合是在各种 外围数据采集设 备的原始 观测 信息没有经过处理之前就进 行数 据统 一处理 ， 综合分析 ，是 采集信息 的最前期 的处 理。原始有效 的数据 融合是交通异 常检测的基本前提 。Ｇ Ｐ Ｓ车 辆定 位和外 围道 路环境传感器 及其他检测器获取 的基本数 据处理 ， 可 以将 同一 目标路段 上的多个检测器检测 的实时数据在 管理 中心进行联合 分析 处理。Ｇ Ｐ Ｓ数据是对车辆通行 的实时监控 ， 等 问隔位置数据 发送 、 接收 、 处理 ， 从而判断公路上车辆行 驶是否通畅。通过 监测设备 的原始数据处理 ， 分析 出高速公路 运行 情况 ， 如果 数据分析 出高速公路 出现异常情况 ， 高速公路管理 中心会第 时间做 出反应 ， 及 时提 出事件解决方案。 ３ 高速公路交通 运行状 况信 息的实时发布 经过 对信息 的处理 ， 高速公路管理 中心会将事件产生的 影响发布到高速公路路端 的信息发布牌 ， 提醒高速公路上运 行 的车辆 ， 注意高速公路有异 常事件发 生 ， 避免 由不知情而 造成的二次事故。此时信 息是对事 发路段及其周边 相关路 段综合考虑后 发布 ， 实现对 高速公路 网络结构的协调管 理 ， 疏导 由异常事件引起 的交通堵 塞 ， 保 障各道路的畅通运 行。 信息发布牌一般设立在高速公路 的人 口处 ， 如果上行路发生 交通异常 ， 则提示车辆不 能进 入 ， 并 指引车辆 向起他 道路上 行驶 。信息发布形式有 很多种 ， 如路端 的电子信息发布 牌 ， 也可 以利用交通广播形式 向车辆发布相关信息 。 在高速公路安 全管理 中， 应 用高速 公路安全管理 的系 统集成 ， 结合一 些技术 的优 势可 以实 现多数据 源 的信 息处 理， 有效地把信息发布给车辆 ， 指引交通流向 ， 合理利用道路 资源 。其适应 现代 高速公路复杂 的网络结构 ， 充分发挥高新 技术在该领域的巨大作 用 ， 最大可能的降低交通异常事 件发 生所带来的不 良后 果 ， 尽可能地减少损失 ， 保证 高速公路 的 畅通运行 。该系统具 有显 著的社会 效益和经济 效益 ， 对 提 高高速公路 的 自动化管理水平具 有重要 的作用。
关键词 ： 智能交通技术 ； 高速公路 ； 安全管理
中图分 类号 ： Ｕ ４ ９ ２ 文献标识码 ： Ｃ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ ｆ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ １ ７ ６— ０ １
高速公路上车辆运行速度快 ， 难免 在营运时发生交通异 常事件 ， 造成 交通量一时 突然增加 ， 道路 交通拥挤 ， 道路基 础设施受损 以及人员伤亡 。例 如天气突变 降雾使道路 上的 能见度降低 ， 车辆行驶 时容易发生 车辆追尾 ， 抛锚等 交通事 故。高速公路上车流量大 ， 一旦前方车辆 出现异常后面车辆 不能及 时做 出反应 ， 二次 的追 尾事 故会连环发 生 ， 做成 更大