關(guān) 鍵 秦鳳龍
[摘要]在我國高速公路建設(shè)飛速發(fā)展的背景下,對高速公路通信監(jiān)控系統(tǒng)的及其各個模塊的功能、結(jié)構(gòu)以及新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢進行介紹。
[關(guān)鍵詞]通信系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) B-ISDN 智能網(wǎng)(IN)
中圖分類號:TN99 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2009)0720014-01
一、引言
高速公路通信監(jiān)控系統(tǒng)作為有效管理高速公路的現(xiàn)代化手段,是管理調(diào)度的中樞,其作用是最大限度地發(fā)揮高速公路運營效率,提高道路安全性。其內(nèi)容涉及到機械、電子、通信、計算機、控制、土木工程等諸多學(xué)科。從功能模塊上看,高速公路通信系統(tǒng)主要分為通信和監(jiān)控兩個系統(tǒng)。
二、高速公路通信系統(tǒng)
高速公路通信系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)及高速公路信息化管理的支撐系統(tǒng)。其業(yè)務(wù)主要分為語音、數(shù)據(jù)、視頻圖像和多媒體四大部分:
語音:包括業(yè)務(wù)電話BT、指令電話CT、緊急電話ET、無線集群、廣播系統(tǒng)等。
數(shù)據(jù):一是基于10Mbps/100Mbps計算機以太網(wǎng)收費系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),一般采取四級收費網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):車道-收費站-收費(分)中心-省收費結(jié)算中心;二是外場交通監(jiān)控低速數(shù)據(jù),包括可變情報板、限速標志、車輛檢測、氣象檢測、圖像切換和控制指令等。
視頻圖像:CCTV交通監(jiān)控圖像。CCTV交通監(jiān)控圖像包括收費站中收費車道、收費亭和收費廣場圖像以及重要路段和立交橋的外場監(jiān)控圖像。
多媒體業(yè)務(wù):會議電視。
從高速公路的管理模式、機構(gòu)分布、業(yè)務(wù)需求看,高速公路通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)接入具有以下主要特點:
集語音、數(shù)據(jù)、視頻圖像和多媒體于一體的綜合業(yè)務(wù)承載系統(tǒng):就高速公路管理所需要的通信業(yè)務(wù)而言,話音通信僅占整個通信業(yè)務(wù)很小的部分,主要通信業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)、視頻圖像及多媒體等。
業(yè)務(wù)流向呈星型分布:高速公路的管理機構(gòu)由省中心、分中心、管理處、收費站、服務(wù)區(qū)、養(yǎng)護中心等構(gòu)成,基本上采取按段管理,管段內(nèi)的各種管理數(shù)據(jù)先匯集到分中心,然后再由分中心匯到省中心。
傳輸距離長、業(yè)務(wù)接入點分散:高速公路里程一般從十幾公里到幾百公里,其管理機構(gòu)沿線分散在高速公路旁,決定了高速公路通信網(wǎng)的長距離和業(yè)務(wù)帶狀分散性。
三、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)
(一)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。由于我國高速公路在建設(shè)和管理上的一路一公司現(xiàn)狀,決定了現(xiàn)有的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)主要是基于單條高速公路管理的需要,所以目前國內(nèi)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要是路段監(jiān)控系統(tǒng),缺乏路網(wǎng)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)互通、信息共享能力。
隨著高速路網(wǎng)的完善、統(tǒng)一的高速公路通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、收費系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理,全國各省區(qū)開始規(guī)劃與建設(shè)面向聯(lián)網(wǎng)的高速公路監(jiān)控系統(tǒng),以實現(xiàn)高速公路全路網(wǎng)的信息匯集、共享和發(fā)布,并實現(xiàn)路網(wǎng)交通(尤其是緊急情況下)的宏觀調(diào)控、誘導(dǎo)、救援。其中,北京市為迎接2008年奧運會,將建成“二環(huán)八射”的環(huán)線加放射線高速路網(wǎng),其高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)采取路網(wǎng)監(jiān)控總中心和路段監(jiān)控分中心兩級管理機構(gòu),采取“主線路段控制、路網(wǎng)中心協(xié)調(diào)、閉路電視監(jiān)視”的交通綜合監(jiān)控策略。遼寧省高速公路正在建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)是由一個監(jiān)控省中心和多個路段監(jiān)控中心構(gòu)成的。山東省將構(gòu)建由一個監(jiān)控省中心、四個監(jiān)控區(qū)域中心和多個路段監(jiān)控中心組成的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)管理機構(gòu)。
無論高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在管理架構(gòu)上采取幾層結(jié)構(gòu),但叢控制策略看,主要分為兩種監(jiān)控管理角色:以設(shè)備監(jiān)控為主導(dǎo)的路段監(jiān)控中心和以面向聯(lián)網(wǎng)、協(xié)調(diào)的省監(jiān)控中心或分中心。目前國內(nèi)已有較成熟的這種系統(tǒng),例如,廣州海特天高信息系統(tǒng)工程有限公司所開發(fā)的基于GIS技術(shù)的高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為:省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心和路段監(jiān)控中心,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1:
聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心與各個路段監(jiān)控中心以星型拓撲結(jié)構(gòu)連接,構(gòu)成一個可以互通、共享信息的監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)的主要功能特點:
1.采用Mapinfo GIS平臺,提供一個圖文并茂可視化圖形界面:管理路網(wǎng)內(nèi)監(jiān)控設(shè)備位置與狀態(tài)信息、動態(tài)交通狀態(tài)信息(交通流、事故等)、路政服務(wù)設(shè)施信息(服務(wù)區(qū)、加油站、停車區(qū)等)、空間數(shù)據(jù)分析。
2.面向路網(wǎng)的信息匯集與共享:構(gòu)建全省聯(lián)網(wǎng)的千兆廣域網(wǎng),并建立計算機網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、交互、共享、存儲、備份。
3.面向路網(wǎng)的輔助決策功能:綜合分析采集路網(wǎng)交通信息,進行路網(wǎng)交通狀況預(yù)測、異常檢測、緊急狀況下的交通調(diào)控、救援輔助決策支持。
4.充分的數(shù)據(jù)采集外場接口考慮:系統(tǒng)提供車輛檢測器、氣象檢測、視頻檢測、CCTV監(jiān)視等設(shè)備接口,提供緊急電話、收費系統(tǒng)、巡邏車調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互接口。
5.多種信息發(fā)布手段:可變情報板、可變限速標志、INTERNET信息發(fā)布服務(wù)(向出行者提供交通信息WEB發(fā)布)、第三方數(shù)據(jù)接口(向交通信息廣播臺/電視臺等專業(yè)機構(gòu)提供交通信息)。
(二)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。隨著智能運輸系統(tǒng)(ITS)概念的提出,西方發(fā)達國家已將傳統(tǒng)意義上的監(jiān)控系統(tǒng)提升到更高的層次,美國提出的戰(zhàn)略計劃有先進的交通管理系統(tǒng)(ATMS)、先進的交通信息系統(tǒng)(ATIS)、先進的車輛控制系統(tǒng)(AVCS)等。日本也提出《推進智能道路交通系統(tǒng)(ITS)的整體構(gòu)想》的九個開發(fā)領(lǐng)域,包括導(dǎo)航系統(tǒng)的智能化、安全駕駛的輔助、交通管理的最佳化等內(nèi)容。
四、結(jié)束語
高速公路通信監(jiān)控系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)和有機的整體。不應(yīng)把通信和監(jiān)控和收費看作相互獨立的運營管理系統(tǒng)并把它們同路政、養(yǎng)護、交管部門相互分離,而應(yīng)將它們相互融合,形成一個統(tǒng)一的信息服務(wù)平臺,讓它為不同的業(yè)務(wù)管理部門提供各種形式的通信服務(wù),既要保證各業(yè)務(wù)部門信息的實時溝通,又要滿足多業(yè)務(wù)通信的綜合技術(shù)要求。