高速公路监控系统及相关设备研究.pdf

分类号: U491
10710-20088003


专业硕士学位论文

高速公路监控系统及相关设备研究


王骏明


导师姓名职称陈华鑫教授
专业学位类别
申请学位级别硕士交通运输工程
及领域名称
论文提交日期 2013 年 5 月 25 日论文答辩日期 2013 年 6 月 8 日
学位授予单位长安大学
Expressway Monitoring System and Related Equipments



A Dissertation Submitted for the Degree of Master



Candidate:Wang Junming

Supervisor:Prof. Chen Huaxin





Chang’an University, Xi’an, China
摘要
高速公路监控系统是用于对高速公路的运行情况进行动态监控的综合管理系
统。由于采用了先进的路网运营信息采集系统、信息处理系统和信息发布系统,
使得高速公路道路气候以及环境变化情况和交通流等相关信息进行实时的检测、
判断和分析,并运用交通运输监控策略,对车辆发出相关限速、提示性指令,从
而对路段实行实时、全程以及不间断的综合监控。
监控系统中软件的作用主要是实现相关交通数据的采集并根据道路实际情况
进行控制处理,系统软件通过布置在外场的监控设备完成对交通流量参数和气象
相关参数的采集整理工作,同时也可以对可变限速标志以及信息标志的显示信息,
人工观测得出的气象类信息,人工输入的时间类信息,紧急电话系统的报警类信
息等交通监控数据进行汇总;并对已经汇总出来的信息数据进行综合的数据分析
和数据处理,制定出详尽并合理的交通控制方案,通过高速公路信息发布系统及
设备发布交通诱导类信息,诱导监控路段的交通行为,其中信息采集的方式可分
为:人工采集方式和系统自动采集方式;控制方式可分为人工控制方式和系统自
动控制方式。
随着科技水平的不断提高和市场竞争机制的不断优化,高速公路行业内部的
相关产业结构也会由这些相关因素推升到了一个新的高度。近些年来,随着交通
行业内部相关领域科技化水平的不断提高,高速公路中所应用的监控设备其技术
含量和产品质量都得到了不断的提高,运用成熟的新的工艺、新的材料和新的技
术,不仅可以将工程的整体质量有效地提高,还可以大大提高工程的技术水平,
与此同时,也会在建设项目中不断扩大高新技术成果的推广范围和应用领域。科
技的进步在高速公路信息管理系统的工程建设中包括视频车辆检测器的应用、小
型可变信息标志的设计及使用、光纤紧急电话设备等方面都发挥了前所未有的作
用。从历年来的工程实践中,可以得出这样一个结论,提高公路工程质量的根本
措施就是要依靠科技进步。
作为高速公路现代化管理中最重要的组成部分,高速公路信息系统的作用包
括实现收费系统和监控系统的图像、数据和语音等信息及时并且准确地进行传输,
为高速公路系统内部各部门之间以及内部和外界建立必要的信息交换通道,保持
i
高速公路系统内部各管理部门之间业务信息联络及信息通讯的畅通;高速公路信
息系统作为专业的交通领域通信网中重要的组成部分,其主要作用在于传输交通
信息,为各种网络服务(如、) 及电视会议系统提供专门的信
息传输通道。经过以上分析,可以总结出高速公路通信网是一个集多种业务和远
距离传输于一体的专用多媒体传输系统。
图像编码技术、IP 技术、光纤技术和异步传输模式(ATM)是二十世纪九十年代
对网络发展产生巨大影响的四大通信技术,这四大技术近些年的发展使得在高速
公路监控领域构建一个综合业务数字网成为可能,目前适应高速公路通信的网络
技术有 IP 技术和 SDH/ATM。
高速公路通信系统是集图像、数据和语音为一体的多媒体数字传输系统。SDH
作为一种通信领域中较成熟和稳定的关键传输技术,在今后的一段时间里仍将广
泛地应用于我国高速公路的通信传输系统之中,但是随着我国高速公路路网集中
和监控联网收费的到来,ATM over SDH 成为高速公路通信系统及其相关联网技术
的首选,而宽带 IP(IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM 等)技术将成为
未来我国交通专用通信网络的发展趋势。
本文以参与交通运输部职业技能鉴定指导中心组织编写的全国交通行业职业
技能鉴定培训教材《公路收费和监控员》编写人员的角度,对当前我国高速公路
监控系统及相关设备的安装、运营和维护等方面进行了综合论述,为高速公