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摘要：当前高速公路交通系统已经成为人们出行的基础保障，随着生活水平的提高，道路上的汽车数量与日俱增，给高速公路带来了很大压力，随之而来的安全隐患也在不断提高。现代化高速公路的运营需要配备更加先进的监控系统，原有的监控系统需要进行升级，这样才能实现高速公路管理运营的不断细化发展，本文主要对高速公路监控系统建设相关问题进行了探讨，希望在今后的建设中实现监控系统的不断完善，提升高速公路整体运营水平。
关键词：高速公路；监控系统；设计；应用
引言
近年来由于经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，私家车数量也在逐年递增，因此给交通行业带来了巨大的压力。监控系统作为高速公路中非常重要的部分之一，不仅可以及时的了解道路的实际运营情况还能在第一时间处理异常发生的情况，为高速公路的管理人员带来了极大的便捷之处。
1监控系统设计原则
高速公路在建设的过程中必须要充分考虑到监控系统的设计原则，大致需要从以下几方面进行系统分析：第一，需要将监控系统的中心位置确定好然后在按照层次大小原则一级级的确立下来并实施建立。第二，对于路段分中心的监控系统设计原则必须要结合当地的实际情况，尽量做到一条路一个分中心的原则。第三，对于新建路段中心的设计原则是最大限度的与邻近路段分中心监控系统进行合并使用，哪怕是相邻两条道路分属不同的投资主体。另一方面如果新建路段实属比较偏远，并且存在重点雾区、桥梁、山川以及车流量较大的高速路段，则必须要设置管理站，而管理站的具体位置需要依据当地的实际情况进行设置，并且在条件允许的情况之下尽量邻近服务区或者是高速公路养护机构。另外对于一些隧道群或者是较长的隧道处必须要设置一处管理站并且还要安排专人进行轮流值班以及后期的维护工作等。
2高速公路监控系统的设计策略
2.1高速公路监控系统的硬件安装
高速公路中的监控系统，其硬件安装通常包括有外场设备防雷装置、火灾监控报警器、隧道照明、通风控制装置、监控摄像头以及车辆检测器等内容。根据相关的公路工程建设技术标准规定，公路所具备的实际服务水平可以划分为几个标准，分别用一级、二级、三级、四级去表示。还可以按照道路和交通因素的不同去对监控场外的设备规模和数量情况进行合理的归类，对高速公路监控系统的规模进行统计则应该按照实际的公路数量与通车量去计算，观察不同公路路段、道口设置的收费站其实际的收费能力状况，然后就可以根据调查结果对其服务水平和监控设施规模进行科学的设计了。另外需要注意的就是，在对高速公路实行改造的过程中，也应该注重高速公路中场外监控设备的及时更新。
2.2系统数据流程
全省高速公路网宏观调控则是开展道路监控信息的主要参考依据，主要涉及到道路交通通行以及监控外场设施等方面的内容，相比于其他业务数据来说，具有较强的准确性和实时性，主要能够符合系统对于实时采集数据的要求。所以，在进行TGIS数据的处理、采集、存储方面，以及处理监控数据方面，都对应着两套独立的硬件和软件，同时，所有数据则是基于统一的TGIS平台来进行综合性管理。
2.3监控系统相关设备研究
在高速公路监控系统中与之相关的设备种类尤为多并且功能十分多元化。按照其综合功能主要可以划分为两部分即：处理和传感。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在高速公路监控系统中最为重要的是传感。传感的含义指的是把数据以及监控到的物理量进行转变成电信号。电磁、环形线圈、超声、红外等设备都是和高速公路监控系统相关的设备，而环形线圈在高速公路监控系统中作为非常重要的设备之一，其主要作用是对高速公路上行驶的车辆进行信号强度的检测。从处理方式角度可以看出环形线圈主要分为存在型和通过型两种，而从驱动方式角度可以看出主要分为无源和有源两种；在高速公路监控系统中微波设备也是属于与其相关的设备之一，微波设备目前应用十分广泛，而像红外线和超声等设备在穿透力方面却表现尚不明显，所以在一些恶劣的天气，例如能见多低、暴雨、大风等情况之下却无法满足要求。另外，我国目前在雷达成像和雷达测速以及测距技术方面都已经十分成熟，所以我们应该多在这些技术的基础上多微波技术进行研制和开发，从而促进我国微波技术在穿透力方面的发展，微波检测器可以向所监控的区域范围之内发射出连续不断的低功率以及低频率的微波信号，即可经过一系列扫描等工作，即可以接收到被测物反射回来的微波信号。
3高速公路监控系统的应用
3.1路面的监控系统
路面监控系统主要用来监视高速公路路面运行情况。将摄像机、感应器监视道的情况用计算机进行实时分析，可以便于公路管理人员及时掌握车流等公路运行状况。并可以将这些信息进行处理后传递给高速路上运行的车辆的驾驶人员，让他们及时准确了解路段情况。可避免交通拥堵现象的发生。并可以及时发现和处置交通事故，保障路途顺畅、人员安全。
3.2隧道的监控系统
高速公路工程的建设通常会涉及到很多条隧道，隧道里监控设备的安装是必不可少的。对于高速公路的隧道，要确保其机电工程监控系统更为完善和齐全，不仅需要有基本的交通信号灯和各种检测器的配置，同时还同时需要有隧道专用的摄像机，以及位于隧道口的光强检测器，以及非常重要的报警装置。隧道中设置这么多的监控系统，其根本原因在于高速公路隧道通行中，存在着巨大的安全隐患，因此这也就要求其隧道内的监控设备必须齐全完备。高速公路中隧道的控制器及其监控设备，也即是一个非常全面的网络链接体系，通过把隧道中所拍摄的所有车辆信息传输到总通信站，然后通过监控中心来对这些信息进行综合处理。
3.3高速公路的收费系统
通过多层体系结构，增强应用系统的可维护性和扩充性；并通过嵌入式的操作系统来满足并符合用户对其在功能、功耗以及体积上的各种需求；通过优化算法让系统的实时性更有保证；有效的系统安全防范机制，屏蔽非法地址的服务请求，而且更要防止超出系统最大处理能力的异常数据所带来的攻击，增强系统的坚固能力。
4交通监控系统的运行维护管理
高速公路交通监控系统涉及到大量的设备，这些设备有很大一部分都分布在公路沿线和收费站、事故高发区域等重点位置，其能否正常稳定工作对系统功能的发挥影响巨大。因此，必须做好对系统设备的运行维护管理工作。具体而言，首先，要做好对设备的维护检修工作。第一，要加强对设备的日常维护管理工作。对巡视中发现的问题应及时安排维修处理。第二，要加强对设备的计划检修工作。针对具体设备的运行特点并结合检修维护记录，合理制定设备的检修周期，并按期对设备进行维护检查。最后，要加强对系统设备工作状态信息的监测工作。对于道路交通系统监控系统设备的维护检修可以借鉴状态检修策略，通过对设备工作状态信息的实时监测来了解设备的运行情况，从而实现对设备故障隐患的早发现和早处理。其次，提高系统管理维护人员的业务水平。道路监控系统的日常管理和维护是一项技术复杂度较高的工作，要求管理维护人员具备相关的专业知识和操作技能，所以有必要加强对管理维护人员的技术培训工作，使他们能够充分胜任工作岗位的要求。
5结语
综上所述，在我国社会主义现代化经济快速发展的今天，科学技术更新发展的速度也更快，高速公路机电监控系统也逐渐趋向智能化、信息化，使其成为高速公路建设中的重要内容。高速公路中应用监控系统能够发挥非常大的积极作用，尤其是视频监控的应用得到了普遍的推广，建设现代化的监控系统能够实现高速公路的智能化管理，使得高速公路的通行能力获得提升，这也能够满足社会对高速公路建设提出的更高的要求，监控系统建设的不断完善能够促进道路交通运输更加顺畅，适应新时期的交通运行变革，为道路运行安全提供更大的保障。
参考文献
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论文作者:赵辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/5
标签：监控系统论文; 高速公路论文; 设备论文; 隧道论文; 系统论文; 路段论文; 情况论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;