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摘要：随着城市化进程的不断深入，我国高速公路建设取得一定发展成效，高速公路需求日渐加大。在此背景下，实现高速公路交通流运行状态的实时监控成为高速公路监控系统创新发展的必然需求。随着近年来科学技术的创新与应用，信息技术、互联网技术以及物联网技术为高速公路交通流运行状态实时监控系统的构建提供了技术支持。基于此，本文从高速公路监控系统现状出发，对其存在的问题进行了分析，并在此基础上就高速公路交通流运行状态的实时监控技术进行了分析，以供参考。
关键词：高速公路；交通运行；实时监控
前言：实施高速公路交通流运行状态的实时监控，是降低高速公路交通故障，维护高速公路交通稳定运行，强化交通指挥的重要手段，它需要依据科学、系统、全面的高速公路监控系统得以实践。因此，应用科学技术。实现高速公路监控系统的优化设计至关重要。
1 高速公路监控系统发展现状与存在的问题
高速公路监控系统（Freeway Surveillance and Control System）主要是基于先进信息技术、通信传输技术、传感技术、电子控制技术以及互联网技术等科学技术有机结合的基础上建立的一种可实现对高速公路交通运输进行及时、准确与全面监督与管控的系统。其目的在于实现高速公路交通运输的“舒适（comfort）”、“安全（safety）”、“快速（celerity）”、“高效（highly active）”与“便利（convenient）”[1]。通常情况下高速公路监控系统主要是由“信息收集系统（包括车辆检测、环境监测、气象检测等等）”、“信息处理系统（计算机信号处理、计算机数据处理、报告生成等等）”、“信息提供系统（可变限速标志、信号灯管控等等）”等各子系统组合而成的综合系统。随着高速公路监控系统的不断研究，其硬件与软件系统皆在不同程度上得到提升，公路事件自动探测能力得到强化。
基于交流通理论（Communication theory），高速公路监控系统在进行交通流运行转态管理实时监控时，仍在一定的问题。具体分析如下：
第一，车辆识别与检测能力有待提升。就笔者所在地车流量最大地区的高速公路监控系统而言，系统的车辆识别能力还有待进步的提升，存在车辆捕捉不全面的问题。而导致该问题的原因主要在于车辆检测器的配设缺乏科学性，即车辆监测其重点布设在服务区主线出入口处，而其他部门的检测器配置较少，从而无法对整个路段的交通流运行状况进行全面监控[2]。加之关于监控系统场外设备的投资力度不高，导致监控管理存在制约性，不利于监控系统的完善与优化。
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第二，监控系统的监控方法缺乏科学性。即，在多数高速公路监控系统中，所采用的监控方法仍然是通过可变限速标志进行具体体现的，从而在一定成功上导致监控人员无法掌握更过的有效数据。加之，摄像系统无法与监控中心系统建立及时连接，导致监控缺乏时效性。
第三，所收集的数据不全面，无法全面反映交通流各项指数。即针对交通流呈现稳定状态时，监控系统基于所收集的数据满足监督与和管理需求。但当出现拥挤状态时，基于一分钟内车辆运行各项指标，而进行监控管理的方法，已经无法满足实践需求，不能准确反映实践情况，故交通流运行状况的监控方法有待革新。
2 实现高速公路交通流运行状态实时监控的可行性分析
在经济与信息全球化发展的背景下，关于高速公路交通流、高速公路监控系统。交通流实施监控等方面的研究得到了大幅度提升。从六十年代初期提出的“高速公路事件自动探测系统”，到七十年代的基于十多种对比实验下的高速公路的事件探测算法，到八九十年年代自动探测系统的广泛应用，以及现阶段基于先进技术应用下提出的“交通流理论”。在一定程度上为高速公路交通流运行状态实时监控的研究奠定了理论基础。
与此同时，随着近年来科学技术的创新发展以及计算机智能技术、云计算技术、移动通信技术、传感技术以及物流网技术的推广与应用，在一定程度上为高速公路交通流运行状态实时监控技术的革新与应用提供了技术支持，系统硬件与软件性能得到大幅度提升，为高速公路监控系统的设计指明了放向。
此外，在我国已进入到经济新常态发展，各领域各行业内部组织改革得到贯彻落实。加之“四个全面建设”以及“五大发展理念”的提出，为高速公路事业现代化建设与发展提供了政策支持。
对此，实现高速公路交通流运行状态实时监控具有可行性。
3 高速公路监控系统的优化设计
针对我国高速公路监控系统存在的普遍问题，相关部门应结合自身实际情况，根据相关工作要求，如《公路网运行监测与服务暂行技术要求》、《收费公路联网收费技术要求》、《高速公路监控技术要求》等，采用先进技术与方法进行监控系统科学与优化设计、
3.1检测器的科学布设
要想实现高速公路交通流运行状态实时监控，在高速公路监控系统建设过程中，首先应根据相关要求科学布设检测器，用以实现对交通流运行状态的全面检测。例如，针对高速公路实践运行情况与交通流运行特点，进行路段分区域管理，设置基本路段、典型路段与重点路段的实时监控。在此过程中针对不同路段交通流状况，合理配设车辆检测器、超高检测器与光强检测器。
3.2基于模型构建，构建高速公路交通流运行转态识别平台
以现代交通流理论为基础指导理论，依据不同区域条件下高速公路路网特征，对其重点路段、事故多发位置、出入口处交通运行情况进行综合分析与评价。并以高速公路监控系统交通流运行状态识别能力为核心对整个监控系统性能与服务水平进行分析。并依据相关要求，引进先进科学技术构建高速公路运行态势模型，在模型分析中完善识别评价指标体系，如交通量、停车次数、平均延误时间、拥挤持续时间、车辆总数等，并在此基础上建立联网的高速公路路网运行状态识别平台，用以提升数据收集能力，基于所捕捉到的交通流参数进行分析。
3.3完善高速公路交通流实时安全性评价标准，技术实践情况设计监控方案
由上述分析可知，高速公路监控系统应用的目标在于实现高速公路交通运行的安全、高效与舒适，因此构建高速公路交通流实时安全性评价标准至关重要。对此，相关部门以及工作人员，应根据高速公路交通事故影响因素（车速变异系数、交通流量、天气情况、车辆行驶速度等等），进行评价指标体系的模型构建与计算，基于计算结果确立交通流实时安全性评价标准。并依据各项指标进行高速公路拓展设计。
结论：总而言之，在高速公路建设与发展过程中，完善高速公路监控系统，发展高速公路交通流的实时监控技术已成为相关部门研究的重点内容。本文旨在通过对分析高速公路监控系统发展现状，探寻监控系统存在的问题，并在此基础上引进先进科学技术，进行监控系统的完善，用以实现高速公路交通流运行状态的实时监控，为高速公路交通运行提供安全、稳定、舒适的环境。
参考文献：
[1]朱勃.基于物联网的高速公路空间分析关键技术研究与应用[J].城市勘测，2015，05：5-10.
[2]乔虎虎.基于物联网技术高速公路交通流监控的开发及具体方案研究[J].江西建材，2015，23：195.
论文作者:张宁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/20
标签：通流论文; 高速公路论文; 监控系统论文; 公路论文; 实时监控论文; 运行状态论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第35期论文;