談高速公路機電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能分析
【論文關(guān)鍵詞】高速公路 機電系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 功能
【論文摘 要】高速公路機電系統(tǒng)是發(fā)揮道路設施交通功能的主要輔助管理系統(tǒng)，是對高速公路實施現(xiàn)代化管理的主要工具。本文分析了機電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，并對高速公路機電系統(tǒng)各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能進行了比較深入的探討。
1. 引言
高速公路機電系統(tǒng)是發(fā)揮道路設施交通功能的主要輔助管理系統(tǒng)，是對高速公路實施現(xiàn)代化管理的主要工具。高速公路機電系統(tǒng)主要由高速公路監(jiān)控、收費、通信、照明、供配電和隧道安全運行保障等子系統(tǒng)構(gòu)成。各子系統(tǒng)之間與系統(tǒng)內(nèi)部由通信網(wǎng)聯(lián)系。
2. 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)
2.1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，是采用現(xiàn)代化的手段對全線交通流量、交通狀況、環(huán)境氣象、設施運行狀態(tài)進行檢測，按照一系列智能控制規(guī)則和策略產(chǎn)生控制方案及控制手段，調(diào)整道路交通流的狀態(tài)，進而實現(xiàn)控制交通流量、改善交通環(huán)境、減少交通事故，達到安全、舒適、快捷的運輸目的。
為實現(xiàn)這一目的，監(jiān)控系統(tǒng)必須具備最基本的三個功能：（1）采集交通流數(shù)據(jù)，判斷交通狀態(tài)：（2）根據(jù)交通狀態(tài)，實施控制策略，決定控制參數(shù)；（3）執(zhí)行控制策略，將控制參數(shù)作用于交通流。
2.2 根據(jù)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求和設備特點，監(jiān)控系統(tǒng)可分為如下功能子系統(tǒng)：
2.2.1 信息采集子系統(tǒng)：該系統(tǒng)的功能是獲取交通信息原始數(shù)據(jù)，通過視頻車輛檢測器、超聲波檢測器、紅外檢測器、檢測線圈、通信設備等形成的交通量采集子系統(tǒng)，獲得各段道路的交通量數(shù)據(jù)。
2.2.2 交通控制子系統(tǒng)。
交通控制子系統(tǒng)包括：交通控制目標、交通控制方法、交通控制參數(shù)�？刂茀�(shù)以一定的控制形式作用于交通流。根據(jù)控制形式的不同，控制方法可以分為匝道控制和主線控制兩大類，而匝道控制又可以分為：入口匝道定時調(diào)節(jié)控制、入口匝道整體定時控制、入口匝道交通感應控制、入口匝道匯合控制。
2.2.3 交通誘導信息顯示子系統(tǒng)。
交通誘導子系統(tǒng)包括可變限速誘導系統(tǒng)，依靠埋設在道路兩側(cè)或中間的可變限速標志，進行整條道路的車速優(yōu)化處理，使車輛以均勻的密度分布在高速公路上；可變情報板系統(tǒng)則提供更為具體的誘導信息，向車輛提供準確的交通狀態(tài)和警告、指揮信息。顯示子系統(tǒng)包括控制中心通過電視墻或者大屏幕投影再現(xiàn)重要地段的攝像機和視頻傳輸設備獲取的視頻實時數(shù)據(jù)，和能見度、溫度、濕度、風向、風速、雨雪等視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要可對視頻數(shù)據(jù)進行抓拍記錄；通過設在路邊的緊急電話獲取緊急救援信號。
2.2.4 中央控制設施子系統(tǒng)。
中央控制設施子系統(tǒng)的主要組成設備有：計算機及其外部設備、大屏幕圖形顯示板、控制臺、電話總機臺、不停電電源UPS設備等。
2.2.5 計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)。
計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)將其他子系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡連接為一個整體，使之真正成為一個功能強大的有機系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)包括：計算機設備、網(wǎng)絡連接設備、計算機操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡管理、監(jiān)控系統(tǒng)應用程序。
3. 高速公路通信系統(tǒng)
高速公路通信系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：主干線傳輸、業(yè)務電話、指令電話、緊急電話、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、廣播、通信電源和通信管道。
高速公路通信系統(tǒng)作為高速公路機電系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)，在整個高速公路管理中處于非常重要的位置，它主要承擔以下三方面的任務：
3.1 承擔監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、語音、圖像等各類信息的傳輸任務，使監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)真正成為系統(tǒng)而正常運轉(zhuǎn)。
3.2 承擔高速公路內(nèi)部各業(yè)務部門和管理部門的業(yè)務聯(lián)系，如事故增援、道路設備設施的維修等。
3.3 承擔高速公路內(nèi)部的監(jiān)控中心、收費中心、業(yè)務部門和管理部門與外界的聯(lián)系。
4. 高速公路收費系統(tǒng)
收費系統(tǒng)的主要功能包括：收費口交通量統(tǒng)計和車輛分型，按標準收取通行費并發(fā)放收據(jù)，匯總、整理與收費有關(guān)的數(shù)據(jù)和交通量數(shù)據(jù)，傳送到收費廣場、收費管理中心、監(jiān)控中心等各級管理部門的上一級計算機進行處理，編制各類管理報表和進行數(shù)據(jù)分析，保存重要數(shù)據(jù)，并根據(jù)監(jiān)控中心發(fā)布的命令，對出入高速公路的車輛進行控制和調(diào)節(jié)。
5. 高速公路配電照明系統(tǒng)
高速公路照明系統(tǒng)一般包括主車道照明、廣場照明和隧道照明三部分。在運輸繁忙、事故多發(fā)、重要路段以及隧道中設置主線照明，可以改善夜間與隧道中的行車環(huán)境，降低交通事故的發(fā)生率；在收費廣場采用高桿照明，可以保證收費車輛的安全交匯和排隊；并且照明系統(tǒng)的設置可以使道路監(jiān)控攝像機充分發(fā)揮夜間監(jiān)視的作用。
6. 結(jié)語
高速公路機電系統(tǒng)是以電子、電氣、控制、通信、機械和交通工程等技術(shù)為基礎的綜合性大系統(tǒng)，它主要由監(jiān)控、通信、收費、配電照明等系統(tǒng)組成。本文重點研究了監(jiān)控系統(tǒng)的原理、監(jiān)控過程、各子系統(tǒng)功能與系統(tǒng)間的關(guān)系等，并分析了通信、收費、配電照明等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能要求。
參考文獻
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