潤(rùn)揚(yáng)大橋交通工程智能化技術(shù)的應(yīng)用
| 潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋所處的重要地 理位置，決定了該橋必將成為江蘇省南北路網(wǎng)的信息樞紐站之一。因此，潤(rùn)揚(yáng)大橋交通工程智能化技術(shù)應(yīng)用的成功與否，不僅直接關(guān)系到本橋與南北路網(wǎng)之間信息互遞的實(shí)現(xiàn)，更關(guān)系到今后全省交通信息化管理的實(shí)現(xiàn)。 潤(rùn)揚(yáng)大橋交通工程主要包括如下內(nèi)容：道路監(jiān)控系統(tǒng)、封閉式收費(fèi)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)通信傳輸系統(tǒng)以及車(chē)輛超限載系統(tǒng)。智能化技術(shù)較多的應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)和車(chē)輛限載系統(tǒng)上。 道路監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)是進(jìn)行交通流監(jiān)測(cè)和控制的主要手段，通過(guò)相應(yīng)的內(nèi)外場(chǎng)監(jiān)控智能終端設(shè)備實(shí)施控制策略。 本大橋采用的監(jiān)控策略是：對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、特大橋和特殊氣象路段進(jìn)行監(jiān)控，即利用所布設(shè)的外場(chǎng)設(shè)備、緊急電話、巡邏車(chē)等收集道路信息，對(duì)可能發(fā)生的交通復(fù)雜局面和交通事故進(jìn)行分析歸類(lèi)，尤其是對(duì)惡劣氣候條件和特殊路段下可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行分析，經(jīng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析處理，制定合理的監(jiān)控方案。 監(jiān)控系統(tǒng)按高級(jí)監(jiān)控模式設(shè)計(jì)，采用主線與匝道控制相結(jié)合的方式，從車(chē)輛檢測(cè)器、攝像機(jī)、緊急電話等設(shè)備獲取交通信息，利用可變情報(bào)板、車(chē)道控制機(jī)、有線廣播進(jìn)行主線控制，利用收費(fèi)口限時(shí)進(jìn)入或關(guān)閉進(jìn)行匝道控制。 由此可見(jiàn)，交通監(jiān)控策略的產(chǎn)生依賴于監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的選用直接決定監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和真實(shí)性。 重要的外場(chǎng)智能終端 ——車(chē)輛檢測(cè)器(VD) 該設(shè)備是檢測(cè)有無(wú)車(chē)輛通過(guò)道路的終端設(shè)備，根據(jù)檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)計(jì)算出車(chē)速、車(chē)輛數(shù)、道路占有率等重要技術(shù)數(shù)據(jù)，為控制策略提供數(shù)字依據(jù)。 車(chē)輛檢測(cè)器主要由埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈傳感器和智能處理器兩大部分構(gòu)成。智能處理器包括檢測(cè)信號(hào)放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)傳輸接口單元。 該設(shè)備與其他類(lèi)似設(shè)備的性能相比，具有如下特點(diǎn)： ●可以提供豐富的交通參數(shù)：每一車(chē)道的車(chē)輛數(shù)、車(chē)輛速度、車(chē)輛占有率、車(chē)行方向。 ●具有較高的檢測(cè)精度：車(chē)輛計(jì)數(shù)精度≥ 99%；占有率檢測(cè)精度≥ 95%；測(cè)速范圍1~180 km/h，誤差±4%。 ●二異性識(shí)別能力強(qiáng)：當(dāng)同一輛車(chē)作用在相鄰兩個(gè)車(chē)道上的二個(gè)線圈時(shí)，處理器邏輯識(shí)別線路進(jìn)行分析處理，并產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)，只檢測(cè)出一個(gè)車(chē)道信息。 ●檢測(cè)器能進(jìn)行溫度自動(dòng)補(bǔ)償，適應(yīng)野外連續(xù)不間斷工作。 ●具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，并提供標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)外圍接口，通信傳輸速率1200～19200bps可調(diào)，當(dāng)通信中斷時(shí)可將數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄入手提計(jì)算機(jī)。 ●模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于維修更換。 ——視頻設(shè)備 視頻監(jiān)視系統(tǒng)最直觀地了解道路攝像覆蓋區(qū)的交通情況，根據(jù)所在路段攝像機(jī)攝取的圖像信息進(jìn)行分析，作出決策，采取相應(yīng)的措施，保證道路的安全暢通。同時(shí)可通過(guò)數(shù)字錄像機(jī)，對(duì)事件記錄存檔，為以后分析取證提供依據(jù)。 從其他建成的監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看，許多道路監(jiān)控系統(tǒng)采用低照度彩色攝像機(jī)，白天能取得較好的效果，但在晚上由于沒(méi)有照明，通常起不到監(jiān)控效果。因此本系統(tǒng)采用了彩色與黑白隨光線自動(dòng)切換的具有電子感應(yīng)功能的高解析度一體化球形攝像機(jī)。 室外高靈敏度一體化球形彩色（黑白）攝像機(jī)配有自動(dòng)變倍變焦鏡頭、云臺(tái)、解碼器、球形防護(hù)罩及其它防護(hù)設(shè)備，隨光線自動(dòng)切換彩色與黑白畫(huà)面，圖像對(duì)比度正常、無(wú)重影、無(wú)雜波并有背景自動(dòng)補(bǔ)償功能，攝像機(jī)鏡頭能自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈，自動(dòng)/手動(dòng)聚焦。配備加熱器與空氣循環(huán)系統(tǒng)，保證透鏡表面不受水霧影響，在各種環(huán)境下能正常使用。 一體化球形彩色、黑白攝像機(jī)技術(shù)參數(shù)： ●最低使用照度：≤3.0LUX（彩色） ≤0.2LUX（黑白） ●中心分辯率：≥470TVL，具有背景自動(dòng)補(bǔ)償功能 ●光學(xué)變焦范圍：18倍 ●電子變焦范圍：2～4倍 ● 視頻輸出：1.0VP-P，阻抗75Ω(BNC) ● 旋轉(zhuǎn)角度：水平360o，垂直 ±60o ● 預(yù)置點(diǎn)：≥16 車(chē)輛限載系統(tǒng) 超重超載車(chē)輛是造成高速公路路面結(jié)構(gòu)損壞、高速公路交通事故頻發(fā)的一個(gè)重要因素。因此限制超重超載車(chē)輛的行駛，對(duì)確保大橋結(jié)構(gòu)安全以及交通行車(chē)安全、降低道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用有著重要意義。 本系統(tǒng)首次將車(chē)輛限載系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖像信息與收費(fèi)系統(tǒng)相結(jié)合，更有效地解決了違章車(chē)輛逃逸的問(wèn)題。 ——系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)通過(guò)在相應(yīng)道路上設(shè)置相關(guān)的高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)、低速稱(chēng)重校核系統(tǒng)以及相關(guān)的攝像機(jī)、指示標(biāo)志、報(bào)警設(shè)備來(lái)完成。 具體由軸重傳感器、線圈、路邊控制器、固定攝像機(jī)、車(chē)牌識(shí)別器、稱(chēng)重站房、數(shù)據(jù)圖像傳輸設(shè)備及限載系統(tǒng)工作站構(gòu)成。 稱(chēng)重站房?jī)?nèi)設(shè)高速稱(chēng)重工作站、低速稱(chēng)重工作站。限載系統(tǒng)工作站設(shè)于監(jiān)控分中心內(nèi)。 ——系統(tǒng)工作原理（軟件） 限載系統(tǒng)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重監(jiān)控軟件主要由高速監(jiān)控軟件及低速監(jiān)控軟件組成。 高速監(jiān)控軟件獲取高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重設(shè)備的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)抓拍車(chē)輛圖片，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地硬盤(pán)及監(jiān)控分中心限載系統(tǒng)工作站中。若檢測(cè)到超重或超限車(chē)，程序?qū)?dòng)聲音報(bào)警，提醒執(zhí)法人員注意。 高速監(jiān)控軟件可跟蹤所有車(chē)輛，實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛信息；也可以只跟蹤超重車(chē)，界面只刷新顯示超重車(chē)信息，其他非超重車(chē)信息只接收而不顯示。 高速監(jiān)控軟件可按時(shí)間段方式查詢車(chē)輛數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)選擇各種條件或其組合來(lái)統(tǒng)計(jì)、查詢及打印車(chē)輛信息。 低速監(jiān)控軟件控制低速稱(chēng)重設(shè)備，獲取低速稱(chēng)重的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)抓拍車(chē)輛圖片，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地硬盤(pán)及監(jiān)控分中心限載系統(tǒng)工作站中，進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表的生成及打印。 監(jiān)控分中心限載系統(tǒng)工作站軟件接收稱(chēng)重站房高速及低速稱(chēng)重工作站上傳的數(shù)據(jù)及圖像，進(jìn)行超限車(chē)輛數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表的生成及打印。 ——與收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng) 本系統(tǒng)為了更好地將超載信息直觀地反映在收費(fèi)員工作界面上，有利于收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)逃逸車(chē)輛實(shí)行制約措施，本系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的限載系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)互為獨(dú)立的形式，首次將收費(fèi)和限載兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)行關(guān)鍵信息的共享互遞。 躍進(jìn)路互通是江蘇省高速公路南網(wǎng)進(jìn)入潤(rùn)揚(yáng)大橋主橋之前的最后一個(gè)互通，對(duì)于躍進(jìn)路互通限載系統(tǒng)，其功能需考慮與收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。在躍進(jìn)路互通主線，當(dāng)限載系統(tǒng)檢出超載車(chē)輛，系統(tǒng)設(shè)置的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)將對(duì)超載車(chē)輛進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別，限載系統(tǒng)根據(jù)車(chē)牌信息建立超載車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)。并將數(shù)據(jù)庫(kù)上傳至躍進(jìn)路互通收費(fèi)站系統(tǒng)服務(wù)器及收費(fèi)中心收費(fèi)系統(tǒng)服務(wù)器。收費(fèi)系統(tǒng)據(jù)此建立超載車(chē)輛黑名單。超載車(chē)輛黑名單需有實(shí)時(shí)刷新功能。 若超載車(chē)輛在限載系統(tǒng)設(shè)置的超載報(bào)警裝置引導(dǎo)下從躍進(jìn)路互通駛出高速公路，躍進(jìn)路互通收費(fèi)站利用南網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的防逃費(fèi)功能檢出該超載車(chē)輛，并將該車(chē)輛信息從黑名單中注銷(xiāo)。 若超載車(chē)輛逃逸，系統(tǒng)可利用南網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的防逃費(fèi)功能在主線收費(fèi)站檢出該超載車(chē)輛，收費(fèi)員報(bào)告給路政執(zhí)法人員，路政執(zhí)法人員引導(dǎo)超載車(chē)輛進(jìn)入稱(chēng)重復(fù)核區(qū)，對(duì)其進(jìn)行稱(chēng)重復(fù)核。根據(jù)復(fù)核結(jié)果，予以放行或進(jìn)行事后處罰。 主要限載設(shè)施技術(shù)要求 ——高速稱(chēng)重系統(tǒng) 傳感器工作溫度：－45℃～＋80℃ 中央單元工作溫度：－30℃～＋80℃ 測(cè)量和記錄的車(chē)輛速度范圍：5～200km/h 系統(tǒng)性能：標(biāo)準(zhǔn)載重(每軸)20t 過(guò)載能力(每軸)50%(負(fù)荷均勻分布) 測(cè)量范圍(每軸) 25t 系統(tǒng)精度： 平均偏差 標(biāo)準(zhǔn)偏差1σ≈68％ 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差2σ≈95％ 軸負(fù)荷 ±5% ±10% ±20% 軸組負(fù)荷 ±5% ±9% ±15% 整車(chē)重量 ±5% ±7% ±10% 重量精度：******誤差不大于±300kg 速度檢測(cè)精度：車(chē)速5～120km/h： ±3km/h 車(chē)速 >120km/h： ±3%(2σ) 軸間間距 ( 2軸，5～120km/h)： ±0.15m(標(biāo)準(zhǔn)誤差) ——彎板傳感器： 彎板主要在高速預(yù)檢稱(chēng)重系統(tǒng)中使用，收集交通數(shù)據(jù)，獲得高質(zhì)量的稱(chēng)重和分類(lèi)數(shù)據(jù)。 額定載荷（每軸）：20t 過(guò)載能力（每軸）：50% 測(cè)量范圍：0.5~20t 速度范圍： 5～200km/h 溫度范圍： －45℃～＋80℃ 軸距2軸(5~120km/h)：±0.15m 測(cè)量過(guò)程：檢測(cè)信號(hào)與全部車(chē)輪 壓力成正比，并可用于長(zhǎng)周期測(cè)量 測(cè)量區(qū)域：0.5m ——線圈 尺寸：2500 ×2500mm 溫度范圍：－45℃～＋75℃ 濕度：0～95%，無(wú)凝結(jié) 電源：220VAC 50Hz或12VDC 速度檢測(cè)范圍：1～250km/h 電纜長(zhǎng)度：50m(可擴(kuò)展到150m) 頻率范圍：50～200 kHz ——汽車(chē)牌照識(shí)別器 整牌識(shí)別率：（包括漢字、字母、數(shù)字、顏色）≥90% 漢字、字母、數(shù)字、顏色單項(xiàng)識(shí)別率分別：≥95% 抓拍圖像及車(chē)牌識(shí)別時(shí)間：＜1秒 全天候連續(xù)工作 允許車(chē)輛行駛速度：0～160公里/小時(shí) 抓拍圖像分辨率：768×576 輸出電視信號(hào)分辨率：520水平電視線 平均無(wú)故障時(shí)間MTBF：≥20000小時(shí) 輔助光源壽命：≥100萬(wàn)次 工作電壓： AC 220V 10% 50Hz 功耗：＜50W 工作溫度：－10℃～＋85℃(處理單元) －30℃～＋85℃(抓拍單元) 相對(duì)濕度：＜95% 潤(rùn)揚(yáng)大橋交通工程針對(duì)系統(tǒng)的主要設(shè)備進(jìn)行了智能化技術(shù)應(yīng)用。高智能化設(shè)備的應(yīng)用對(duì)提升整個(gè)潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋的營(yíng)運(yùn)管理水平是十分有益的，同時(shí)對(duì)降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用具有積極的意義。 |
