淺談高速公路通信監控系統

關　鍵　秦鳳龍

[摘要]在我國高速公路建設飛速發展的背景下，對高速公路通信監控系統的及其各個模塊的功能、結構以及新技術的應用和發展趨勢進行介紹。

[關鍵詞]通信系統 監控系統 B-ISDN 智能網（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

高速公路通信監控系統作為有效管理高速公路的現代化手段，是管理調度的中樞，其作用是最大限度地發揮高速公路運營效率，提高道路安全性。其內容涉及到機械、電子、通信、計算機、控制、土木工程等諸多學科。從功能模塊上看，高速公路通信系統主要分為通信和監控兩個系統。

二、高速公路通信系統

高速公路通信系統是監控系統、收費系統及高速公路信息化管理的支撐系統。其業務主要分為語音、數據、視頻圖像和多媒體四大部分：

語音：包括業務電話BT、指令電話CT、緊急電話ET、無線集群、廣播系統等。

數據：一是基于10Mbps/100Mbps計算機以太網收費系統的業務數據，一般采取四級收費網絡架構：車道－收費站－收費（分）中心－省收費結算中心；二是外場交通監控低速數據，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交通監控圖像。CCTV交通監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控圖像。

多媒體業務：會議電視。

從高速公路的管理模式、機構分布、業務需求看，高速公路通信系統業務接入具有以下主要特點：

集語音、數據、視頻圖像和多媒體于一體的綜合業務承載系統：就高速公路管理所需要的通信業務而言，話音通信僅占整個通信業務很小的部分，主要通信業務是數據、視頻圖像及多媒體等。

業務流向呈星型分布：高速公路的管理機構由省中心、分中心、管理處、收費站、服務區、養護中心等構成，基本上采取按段管理，管段內的各種管理數據先匯集到分中心，然后再由分中心匯到省中心。

傳輸距離長、業務接入點分散：高速公路里程一般從十幾公里到幾百公里，其管理機構沿線分散在高速公路旁，決定了高速公路通信網的長距離和業務帶狀分散性。

三、高速公路監控系統

（一）高速公路監控系統的結構和功能。由于我國高速公路在建設和管理上的一路一公司現狀，決定了現有的高速公路監控系統的設計和開發主要是基于單條高速公路管理的需要，所以目前國內高速公路監控系統主要是路段監控系統，缺乏路網監控、網絡互通、信息共享能力。

隨著高速路網的完善、統一的高速公路通信網絡的構建、收費系統的聯網管理，全國各省區開始規劃與建設面向聯網的高速公路監控系統，以實現高速公路全路網的信息匯集、共享和發布，并實現路網交通（尤其是緊急情況下）的宏觀調控、誘導、救援。其中，北京市為迎接2008年奧運會，將建成“二環八射”的環線加放射線高速路網，其高速公路聯網監控系統管理結構采取路網監控總中心和路段監控分中心兩級管理機構，采取“主線路段控制、路網中心協調、閉路電視監視”的交通綜合監控策略。遼寧省高速公路正在建設的監控系統是由一個監控省中心和多個路段監控中心構成的。山東省將構建由一個監控省中心、四個監控區域中心和多個路段監控中心組成的高速公路監控系統管理機構。

無論高速公路聯網監控系統在管理架構上采取幾層結構，但叢控制策略看，主要分為兩種監控管理角色：以設備監控為主導的路段監控中心和以面向聯網、協調的省監控中心或分中心。目前國內已有較成熟的這種系統，例如，廣州海特天高信息系統工程有限公司所開發的基于GIS技術的高速公路聯網監控系統，其系統結構分為：省聯網監控中心和路段監控中心，系統網絡結構如圖1：

聯網監控中心與各個路段監控中心以星型拓撲結構連接，構成一個可以互通、共享信息的監控系統。

系統的主要功能特點：

1．采用Mapinfo GIS平臺，提供一個圖文并茂可視化圖形界面：管理路網內監控設備位置與狀態信息、動態交通狀態信息（交通流、事故等）、路政服務設施信息（服務區、加油站、停車區等）、空間數據分析。

2．面向路網的信息匯集與共享：構建全省聯網的千兆廣域網，并建立計算機網絡信息系統，實現數據的采集、交互、共享、存儲、備份。

3．面向路網的輔助決策功能：綜合分析采集路網交通信息，進行路網交通狀況預測、異常檢測、緊急狀況下的交通調控、救援輔助決策支持。

4．充分的數據采集外場接口考慮：系統提供車輛檢測器、氣象檢測、視頻檢測、CCTV監視等設備接口，提供緊急電話、收費系統、巡邏車調度系統數據交互接口。

5．多種信息發布手段：可變情報板、可變限速標志、INTERNET信息發布服務（向出行者提供交通信息WEB發布）、第三方數據接口（向交通信息廣播臺/電視臺等專業機構提供交通信息）。

（二）高速公路監控系統的發展。隨著智能運輸系統（ITS）概念的提出，西方發達國家已將傳統意義上的監控系統提升到更高的層次，美國提出的戰略計劃有先進的交通管理系統（ATMS）、先進的交通信息系統（ATIS）、先進的車輛控制系統（AVCS）等。日本也提出《推進智能道路交通系統（ITS）的整體構想》的九個開發領域，包括導航系統的智能化、安全駕駛的輔助、交通管理的最佳化等內容。

四、結束語

高速公路通信監控系統是一個復雜的系統和有機的整體。不應把通信和監控和收費看作相互獨立的運營管理系統并把它們同路政、養護、交管部門相互分離，而應將它們相互融合，形成一個統一的信息服務平臺，讓它為不同的業務管理部門提供各種形式的通信服務，既要保證各業務部門信息的實時溝通，又要滿足多業務通信的綜合技術要求。