成韻姿

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

0 引言

在公路建設(shè)運(yùn)營中，減少交通事故的發(fā)生，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，營造安全、暢通、舒適的交通環(huán)境是交通管理部門亟待解決的難題，也是首要任務(wù)[1]。

目前，我國高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理體制一般是設(shè)置一個(gè)省級(jí)監(jiān)控中心，若干個(gè)片區(qū)（路段）分中心和所屬監(jiān)控所（隧管站）的模式。高速公路經(jīng)營管理者利用通信系統(tǒng)對(duì)路網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度管理，要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化、信息化的新要求。

高速公路的調(diào)度管理中心通過視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)、緊急報(bào)警系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)對(duì)所管轄范圍內(nèi)各路段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)度管理。在正常工作時(shí)，調(diào)度管理中心與各路段分中心能正常、通暢地通信，能實(shí)現(xiàn)對(duì)講和查看視頻圖像。當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，調(diào)度管理中心接到報(bào)警信號(hào)并確認(rèn)情況屬實(shí)之后，組織調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)工作人員、消防救援隊(duì)、養(yǎng)護(hù)部門、路政部門、交警部門、沿線醫(yī)療機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快速搶災(zāi)救援、傷員救護(hù)、清理現(xiàn)場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)交通指揮等。

當(dāng)隧道發(fā)生阻塞、交通事故、火災(zāi)等突發(fā)情況，司乘人員可以按下手動(dòng)報(bào)警按鈕發(fā)出火警信號(hào)，或者使用隧道緊急電話與值班操作員對(duì)話，值班操作員接到報(bào)警信號(hào)并確認(rèn)情況屬實(shí)之后，可以通過情報(bào)板和廣播系統(tǒng)發(fā)出誘導(dǎo)信息，以及控制信號(hào)燈和車道控制燈實(shí)行車道管制，最終實(shí)現(xiàn)疏導(dǎo)避難和交通管制的作用。隨著現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，在高速公路的運(yùn)營管理中，隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、隧道緊急呼叫系統(tǒng)、隧道廣播系統(tǒng)發(fā)揮著舉足輕重的作用，也是公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)收集交通狀況信息不可缺少的重要途徑。

未來，高速公路運(yùn)營管理會(huì)不斷推進(jìn)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)發(fā)展。為了更加適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展進(jìn)程，結(jié)合當(dāng)前公路隧道運(yùn)營管理情況，分析公路隧道調(diào)度管理的不足，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營管理的優(yōu)化，原有的隧道緊急電話和隧道廣播系統(tǒng)可以完成多功能結(jié)合的調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)緊急電話語音對(duì)講、廣播誘導(dǎo)交通、監(jiān)控視頻聯(lián)動(dòng)等功能一體化的系統(tǒng)，減少投資，提高工作效率。

1 相關(guān)工作

1.1 緊急電話系統(tǒng)

根據(jù)交通部文件交公路發(fā)[2005]495號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步完善公路緊急報(bào)警設(shè)施設(shè)置的意見》、關(guān)于修訂《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）設(shè)置緊急報(bào)警設(shè)施規(guī)定的公告，以及2012年第3號(hào)公告《高速公路通信技術(shù)要求》關(guān)于緊急電話系統(tǒng)的要求，監(jiān)控等級(jí)為A+、A、B級(jí)的隧道兩側(cè)應(yīng)設(shè)置緊急電話系統(tǒng)，監(jiān)控等級(jí)為C級(jí)的隧道可設(shè)置緊急電話。

當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)司乘人員通過緊急電話系統(tǒng)，與監(jiān)控中心工作人員語音對(duì)講、通話報(bào)警，方便監(jiān)控中心工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)警情并快速采取應(yīng)急措施，疏導(dǎo)交通，減少人員傷亡、降低公共財(cái)產(chǎn)損失。所以，隧道緊急電話系統(tǒng)是公路隧道運(yùn)營管理中不可或缺的一部分。目前，大多數(shù)隧道設(shè)置光纖型緊急電話系統(tǒng)。這種光纖型緊急電話系統(tǒng)采用光纖自愈環(huán)路傳輸鏈路，即使傳輸鏈路中出現(xiàn)斷點(diǎn)，系統(tǒng)仍能通過反向傳輸進(jìn)行通話，不會(huì)因鏈路出現(xiàn)的一個(gè)斷點(diǎn)而導(dǎo)致緊急電話分機(jī)與監(jiān)控中心的通訊中斷，提高了系統(tǒng)的冗余，增加了系統(tǒng)的可靠性[2-3]。

緊急電話系統(tǒng)主要由緊急電話控制主機(jī)、緊急電話管理計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、錄音機(jī)、值班電話機(jī)、緊急電話分機(jī)等組成。

緊急電話控制主機(jī)等主控設(shè)備應(yīng)設(shè)置在路段監(jiān)控中心或隧道管理站。

隧道緊急電話分機(jī)宜設(shè)置于隧道入口、隧道出口、隧道內(nèi)緊急停車帶、人行橫洞處，且設(shè)置間距不宜大于200 m。一般在隧道洞外距入、出洞口約10 m處各設(shè)置一臺(tái)，在洞內(nèi)從入口30～50 m處開始以約200 m間隔設(shè)置。利用波分復(fù)用方式將相隔的緊急電話分機(jī)串聯(lián)成2芯自愈環(huán)網(wǎng)，每部緊急電話均配置有緊急電話燈箱標(biāo)志[4-5]。傳輸介質(zhì)采用G.652單模光纜。

1.2 有線廣播系統(tǒng)

根據(jù)隧道長度和交通量兩個(gè)因素計(jì)算出隧道交通工程設(shè)施設(shè)置等級(jí)，隧道兩側(cè)應(yīng)設(shè)置隧道有線廣播系統(tǒng)。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生阻塞、交通事故、火災(zāi)等緊急情況時(shí)，隧道管理站能利用隧道有線廣播系統(tǒng)進(jìn)行廣播，及時(shí)傳遞信息、治理混亂、組織搶救受傷人員、疏導(dǎo)交通。

隧道有線廣播系統(tǒng)主要由主機(jī)、麥克風(fēng)及其他音源、功率放大器和揚(yáng)聲器組成[6]。

功率放大器是專門為隧道廣播設(shè)計(jì)的，采用近端放大，每個(gè)功放及控制模塊可帶4臺(tái)揚(yáng)聲器、分兩個(gè)音區(qū)，由有線廣播主機(jī)統(tǒng)一管理[7]。在隧道管理站設(shè)置一臺(tái)有線廣播主機(jī)、麥克風(fēng)，揚(yáng)聲器應(yīng)設(shè)置在隧道入口、隧道出口處及人行橫洞、車行橫洞處，可在隧道內(nèi)每隔50 m面向行車方向設(shè)置，功率放大器一般與緊急電話預(yù)留洞室共用[8]。

1.3 手動(dòng)報(bào)警按鈕

作為火災(zāi)報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)中的設(shè)備類型，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕及火焰探測(cè)器二者結(jié)合對(duì)火災(zāi)檢測(cè)可靠性會(huì)有所提升。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等緊急事件來不及通過報(bào)警時(shí)，報(bào)警人員必須手動(dòng)按下報(bào)警按鈕，這時(shí)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕才會(huì)觸發(fā)啟動(dòng)，3～5 s后手動(dòng)報(bào)警按鈕上的火警確認(rèn)燈會(huì)點(diǎn)亮并且已經(jīng)向火災(zāi)報(bào)警主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，記錄報(bào)警位置。監(jiān)控中心的工作人員確認(rèn)過情況屬實(shí)，并且根據(jù)情況，進(jìn)入緊急事件處理程序，以便及時(shí)組織人員疏散和搶險(xiǎn)工作。正常情況下當(dāng)手動(dòng)報(bào)警按鈕報(bào)警時(shí)，火災(zāi)發(fā)生的幾率比火災(zāi)探測(cè)器要大的多[9]。

為了實(shí)現(xiàn)隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的全覆蓋，隧道內(nèi)手動(dòng)報(bào)警按鈕設(shè)置間距不應(yīng)大于50 m，宜與消火栓等滅火設(shè)施同址設(shè)置。

1.4 不足與改進(jìn)

緊急電話系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)、手動(dòng)報(bào)警按鈕等多個(gè)系統(tǒng)設(shè)備是為提供緊急救助和處理特別突發(fā)事件的重要工具，然而多個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的投資更多，安裝、管理、維護(hù)更復(fù)雜，也不能滿足發(fā)展需求。

手動(dòng)報(bào)警按鈕必須人工按下按鈕才能啟動(dòng)，也存在誤報(bào)的可能。如果能在隧管站值班人員接到火警信號(hào)的同時(shí)在監(jiān)視器跳出報(bào)警按鈕位置附近的視頻監(jiān)控圖像，結(jié)合火災(zāi)探測(cè)器的數(shù)據(jù)，能在發(fā)現(xiàn)火警并能更快速地作出反應(yīng)，組織人員疏散和搶險(xiǎn)工作，這樣工作效率將大大提升。

隧道采用緊急電話報(bào)警、對(duì)講廣播等系統(tǒng)分散設(shè)計(jì)，多系統(tǒng)聯(lián)合，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，無法統(tǒng)一多功能管理。

希望能找到一種能實(shí)現(xiàn)緊急電話、隧道廣播、手動(dòng)報(bào)警、視頻聯(lián)動(dòng)一體化功能的方案，能實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備的功能替換多臺(tái)設(shè)備的功能，減少投資。

2 高速公路IP對(duì)講廣播調(diào)度管理系統(tǒng)在隧道監(jiān)控中的應(yīng)用

2.1 功能與技術(shù)指標(biāo)

2.1.1 對(duì)講廣播調(diào)度主機(jī)

對(duì)講廣播調(diào)度主機(jī)采用觸屏一體機(jī)或雙聯(lián)屏配合多媒體管理軟件，集成對(duì)講廣播管理、報(bào)警管理、視頻聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急管理、調(diào)度管理等功能于一體，滿足高速公路中心集中管理的專用綜合控制臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)靈活分區(qū)分級(jí)管理。具有極好的兼容性和功能可擴(kuò)展性，可實(shí)現(xiàn)多級(jí)架構(gòu)管理，多臺(tái)級(jí)聯(lián)互通或備份運(yùn)行，確保系統(tǒng)的運(yùn)行安全與穩(wěn)定。對(duì)講廣播調(diào)度主機(jī)如圖1所示。

圖1 對(duì)講廣播調(diào)度主機(jī)

2.1.2 多媒體對(duì)講調(diào)度管理軟件

隨著現(xiàn)代化、智能化、信息化的新技術(shù)新要求的不斷發(fā)展，高速公路運(yùn)營管理者需要實(shí)現(xiàn)更簡單、更快捷的信息傳遞和調(diào)度管理。多媒體對(duì)講調(diào)度管理軟件需要集合對(duì)講管理、廣播喊話、報(bào)警管理、視頻聯(lián)動(dòng)、呼叫排隊(duì)、通話記錄、錄音查詢、分區(qū)管理、調(diào)度管理等功能于一體，全程可視化觸摸操作，支持分區(qū)分級(jí)管理。觸摸屏式一體化管理控制臺(tái)，人機(jī)交互設(shè)計(jì)優(yōu)良，具有一鍵呼叫、掛斷、保持、自動(dòng)錄音、監(jiān)聽、會(huì)議功能等操作，界面清晰，分工明確，大大提高了工作效率。多媒體對(duì)講調(diào)度管理軟件如圖2所示。

圖2 多媒體對(duì)講調(diào)度管理軟件

2.1.3 隧道對(duì)講廣播終端箱

對(duì)講廣播報(bào)警一體化終端設(shè)備，集成了緊急電話、語音對(duì)講廣播、報(bào)警求助等多種功能，對(duì)講、報(bào)警雙按鈕設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一體化功能，一臺(tái)設(shè)備替換多系統(tǒng)的多臺(tái)設(shè)備，滿足現(xiàn)代化、智能化、信息化的新要求。

一個(gè)緊急通話按鈕，一個(gè)手動(dòng)報(bào)警按鈕，一個(gè)對(duì)講喇叭，可以一鍵發(fā)起與監(jiān)控中心的雙向通話，一鍵向監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警求救信號(hào)。當(dāng)按下對(duì)講按鈕或報(bào)警按鈕時(shí)會(huì)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)報(bào)警位置就近的兩個(gè)監(jiān)控視頻圖像，實(shí)現(xiàn)快速即講即看的要求。隧道對(duì)講廣播終端箱如圖3所示。

圖3 隧道對(duì)講廣播終端箱

2.2 隧道對(duì)講廣播調(diào)度管理系統(tǒng)方案

舟曲（立節(jié)）至四川永和公路建設(shè)工程ZYZCB-2標(biāo)段施工圖設(shè)計(jì)隧道監(jiān)控設(shè)計(jì)中采用高速公路對(duì)講廣播調(diào)度管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了緊急電話、隧道廣播、手動(dòng)報(bào)警、視頻聯(lián)動(dòng)一體化功能，一臺(tái)設(shè)備替換原系統(tǒng)需要多臺(tái)設(shè)備功能的系統(tǒng)方案。

在扎尕梁隧道內(nèi)每隔50 m的距離設(shè)置一臺(tái)隧道對(duì)講廣播終端箱，一個(gè)緊急電話按鈕、一個(gè)手動(dòng)報(bào)警按鈕、一個(gè)對(duì)講喇叭，集成了緊急電話、報(bào)警按鈕、語音對(duì)講、廣播誘導(dǎo)交通等功能，實(shí)現(xiàn)一體化功能、一臺(tái)設(shè)備替換多系統(tǒng)的多臺(tái)設(shè)備，也能滿足防水、防潮、防噪、防塵的安裝要求。所有終端箱采用光纖環(huán)網(wǎng)串聯(lián)后接入到主干網(wǎng)絡(luò)中組成緊急電話廣播系統(tǒng)。

隧道對(duì)講廣播終端箱可以一鍵發(fā)起與監(jiān)控中心的雙向通話，免提通話，智能降噪，大功率喇叭；當(dāng)事件緊急來不及通話時(shí)，可以一鍵向監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警求救信號(hào)。當(dāng)求助者發(fā)起對(duì)講通話或者按下報(bào)警按鈕時(shí)，監(jiān)控中心多媒體管理控制臺(tái)會(huì)自動(dòng)跳出報(bào)警點(diǎn)附近的兩個(gè)監(jiān)控視頻圖像，監(jiān)控中心工作人員確認(rèn)報(bào)警情況屬實(shí)并根據(jù)情況采取應(yīng)急措施。

本系統(tǒng)方案主要由隧道對(duì)講廣播前端部分、信號(hào)傳輸部分、中心管理部分構(gòu)成。

2.2.1 對(duì)講廣播前端部分

在隧道里每隔50 m安裝一套隧道對(duì)講廣播終端箱，可實(shí)現(xiàn)一鍵直接呼叫隧道管理站。如在隧道內(nèi)出現(xiàn)阻塞、交通事故、發(fā)生火災(zāi)等情況時(shí)，可通過一鍵求助直接與隧道管理站值班室人員進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)講，達(dá)到實(shí)時(shí)求助和報(bào)警。

2.2.2 信號(hào)傳輸部分

利用隧道內(nèi)的通信光纜，通過數(shù)據(jù)光端機(jī)，將對(duì)講廣播終端位置與隧道機(jī)房的通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)講廣播終端的通信。

2.2.3 中心管理部分

在隧道管理站安裝IP對(duì)講廣播調(diào)度主機(jī)，對(duì)講廣播話機(jī)等，如圖4所示。

圖4 隧道管理站

在實(shí)際應(yīng)用中，減少設(shè)備投資，安裝、管理維護(hù)便利，大大提高工作處理效率，綜合性價(jià)比非常高。隧道對(duì)講廣播調(diào)度管理系統(tǒng)方案如圖5所示。

2.3 優(yōu)點(diǎn)

報(bào)警時(shí)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)報(bào)警按鈕位置附近的視頻監(jiān)控圖像，可實(shí)現(xiàn)響鈴即可顯示圖像，達(dá)到可視化對(duì)講。系統(tǒng)集成了調(diào)度管理、緊急電話、報(bào)警按鈕、語音對(duì)講、廣播誘導(dǎo)交通、監(jiān)控視頻聯(lián)動(dòng)等功能，可以擴(kuò)展背景音樂、通訊錄、短消息、會(huì)議管理等功能，功能更強(qiáng)大，更快捷地記錄問題、處理問題，滿足了現(xiàn)代化、智能化、信息化的新要求。高速公路對(duì)講廣播調(diào)度管理系統(tǒng)，涵蓋原來4、5套系統(tǒng)的功能，同時(shí)具備部分功能的增加與升級(jí)，減少設(shè)備投資，安裝、管理維護(hù)便利，大大提高工作處理效率，綜合性價(jià)比非常高。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化、智能化、信息化的新技術(shù)新要求的不斷發(fā)展，高速公路運(yùn)營管理者需要實(shí)現(xiàn)更簡單、更快捷的信息傳遞和調(diào)度管理，提高工作效率和應(yīng)急處理突發(fā)事件的能力，減少交通事故的發(fā)生，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，營造安全、暢通、舒適的交通環(huán)境。

高速公路對(duì)講廣播調(diào)度管理系統(tǒng)集成了調(diào)度管理、緊急電話語音對(duì)講、廣播誘導(dǎo)交通、監(jiān)控視頻聯(lián)動(dòng)等多種功能，實(shí)現(xiàn)一體化功能、一臺(tái)設(shè)備替換原系統(tǒng)的多臺(tái)設(shè)備，減少了投資，大大提高了工作效率。