淺談高速公路通信監(jiān)控系統(tǒng)

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。