苏通大桥先进交通监控系统技术特点

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1、苏通大桥先进交通监控系统技术特点 北京泰克公路科学技术研究所李太芳朱岳苏琳 苏通大桥是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道， 也是江苏省规划的“四纵四横四联”高等级公路网中“纵一线”的重要组成部分。本项目向北 与沿海大通道( 江苏境) 连云港盐城南通高速公路、通启高速公路相接，向南与沿江高速 公路、苏嘉杭高速公路相连，将江苏省东部长江南北两岸干线公路网有机地结合起来，是江苏 省南北向过江重要通道之一。 本项目开通年( 2 0 0 9 年) 交通量即达到4 万辆小客车，日，2 0 1 5 年达到6 万辆，而重车比 例达到5 0 。苏通大桥建设条件上具有江面宽、基岩埋

2、藏深、河势复杂、通航标准高四大特 点，建设难度较大，大桥建成后如何确保大桥的交通运行安全是非常重要的，一旦桥上出现交 通事故，如不及时检测、疏导和救援，不仅容易诱发二次事故，降低服务水平，而且对大桥本 身也将产生较大的影响，尤其是发生火灾时将直接影响大桥结构的安全。 针对苏通大桥在路网中所处的地理位置及大桥本身的重要性，监控系统对保证交通流顺 畅、大桥安全等都有非常重要的作用，交通部对此项目也是非常重视，初步设计审查意见中明 确要增加技术设计阶段。通过公开招标，北京泰克所承担了苏通大桥监控、收费及通信系统及 超限运输管理的技术设计工作，现已通过审查。 根据苏通大桥交通量的发展以及在路网中的重要

3、位置，在苏通大桥交通监控技术设计中配 置完善的信息采集、交通异常自动判断、交通监视、诱导、主线及匝道控制、信息处理及发布 等设施，是功能较完善、自动化程度较高的交通监控系统，也符合交通部J T G B 0 1 2 0 0 3 公 路工程技术标准要求。 下面是苏通大桥技术设计中监控系统采用的主要技术特点。 采用交通事件自动检测技术 传统交通异常事件检测技术是利用小间距布设的检测设备来检测交通参数，通过一定的算 法软件来推测事件的发生，如果要确定事件性质及位置，则需要通过巡逻人员或相应摄像机来 确认，目前国内外有关此方面的算法软件有多种；视频交通异常事件检测技术主要是基于图像 识别技术，即通过对摄

4、像机所获取的丰富、实时的交通图像进行分析，自动检测事件并告警， 迅速得到交通控制所需的交通异常事件信息，它是采用能将事件自动检测和路况监视相结合的 视频自动检测技术。在苏通大桥采用了这两种技术相结合的方式，确保对异常事件的自动检 测。 设计方案为在引桥区按5 0 0 米间距设置一套固定摄像机，通过软件对视频图像进行分析、 处理，自动判断出事件发生的类型、位置，并将告警信息和画面提供给值班员，此功能仅需对 每台摄像机的图像进行分析处理即可检测全桥的交通事件，而且还具有事件预录像功能( 即录 取事故前几分钟发生的图像) ，可供查找事件原因，是当今较为先进的一种手段。 本项目的气象特点是雾比较大，视

5、频图像的事件检测会受一定的影响，因此作为一种互补 的手段，采用在引桥区按5 0 0 米间距设置了微波检测器，先检测出交通量、平均车速、占有率 等参数，通过各种交通参数的变化进行计算、分析，得出事件发生的区段信息，其响应时间与 事件发生的具体位置有很大关系，这种方式的优点是不受天气的影响，可与视频图像的事件检 测作为互补的手段，保证在任何气象条件下都可以对大桥自动检测交通事件。 对南北接线道路，考虑交通控制和平滑过渡，设计也增加事件自动检测功能，按2 公里间 距布设一套环形线圈车辆检测器，通过对交通参数进行分析、计算，得出事件信息，但响应时 间低于大桥的事件检测响应时间。另外对接线道路设置的遥控

6、摄像机也增加视频事件检测功 能。另外本项目全线还设置有无线紧急电话，桥区采用5 0 0 米间距布设，接线道路采用1 公里 间距布设。 实现全线视频监视 根据国内外高速公路的运营经验，对道路交通的图像监视是在日常管理中非常有用的，它 不仅可用于对事件的直观确认，还可用于路政、养护部门日常管理使用。设计在引桥区按1 公 里间距、南北接线按2 公里间距布设遥控摄像机：在2 0 8 8 米的主桥区域则根据主体工程的情 况，为减少画面的抖动，在两个桥塔侧面分别安装遥控摄像机，监视整个桥上交通状况，即区 别本工程中不同路线、交通量和重要性，全线实现视频监视。 较全面的气象检测 本项目所处区域为北亚热带湿润

7、性气候，雨量充沛，降雨量1 0 0 0 1 6 0 0 m m 。此外，由于 苏通大桥处在长江入海口附近。汀面宽阔，因此桥面风速大，水面雾气引起的低能见度气候时 常发生。另外，由于苏通大桥距离长江入海口较近，台风影响较为频繁，龙卷风经常出现。本 项目中雾、雨、风对交通的影响都非常大，因此采用在大桥区域设置一套气象检测器、两套能 见度检捌器，检测桥区的能见度、温湿度、风速、雨量、路面状况等参数；另外，南、北接线 各设一套能见度检捌器，专门对能见度进行检测；通过对这些气象参数的及时检测和综合处理 来制定相应的控制措施，及时发布信息，降低气象异常对交通的影响。 采用超速检测抓拍，降低交通事故 根据国

8、内外交通事故的统计原因分析，违章行驶是造成交通事故的主要原因：国内某高速 公路的2 0 0 3 年交通事故统计分析报告中表明，违章行驶( 包括超速驾驶、超载、违章掉头 等) 造成的交通事故数占总交通事故数的6 1 。 考虑到本项目的特殊性、在路网中所处的重要地位，技术设计中南、北引桥区分别设置一 处超速检测抓拍设备，对超速行驶的车辆进行例像抓拍并提取车牌号，除了可以配合相关部门 对超速车辆进行管理，还通过其威慑作用同时结合沿线的町变限速标志，提示司机控制车速， 减少事故隐患，达到降低交通事故率的目的。 较完善的交通控制措施 监控系统在实现对交通事件、气象参数自动检测，对超速行驶自动检测抓拍等信

9、息采集 后，还布设了必须的信息发布设备，以实现对交通流的控制与诱导。 一、信息发布设备布设方案 道路区段在匝道收费广场入口前和服务区设置信息发布屏，用于显示进入高速公路的情况 和交通诱导信息；在各互通立交两侧出口前设置大型可变信息标志，入口处设置小型可变信息 标志，用于预告前方交通状况和交通诱导信息。 引桥区按5 0 0 米设一处车道指示标志( 在指示标志的四周增加黄色信号灯) 、一公里设一 处限速标志，以实现对桥区的交通流进行车道控制、速度控制，同时结合桥上中央分隔带开口 在紧急事件发生时进行交通疏导。设计要求车道指示标志、可变限速标志为双面显示。 二、交通控制措施： 设计中针对各种不同交通

10、运行的气象情况，采取了相应的交通控制措施，下面列举四种主 要情况： 1 、交通正常情况下的交通控制 第六届中国高速公路机电项目研讨会论文集 些唑! 坐! 塑! 鱼! 岫堇! P 型! ! 业垦! 型望堂堂堕型塑g i 型 在交通正常时，道路沿线的信息发布屏、可变信息标志显示一些交通法规、路网信息等， 桥区的车道信号标志显示“上”、可变限速标志交替显示“山”和相应的限速值。 2 、交通拥挤隋况下的交通控制 在交通拥挤时，道路沿线的信息发布屏、可变信息标志显示一些提示信息、警示信息等， 桥区的车道信号标志显示“上”、可变限速标志交替显示“上”和相应的限速值。在必要时在 收费站实施匝道控制，减少驶入

11、高速公路的车辆。 3 、交通事故情况下的交通控制 通过桥区上车道信号标志、可变限速标志的配台显示，将某条阻塞车道关闭，诱导车辆使 用其他车道：通过道路沿线的信息发布屏、可变信息标志及时预告前方道路信息，疏导交通 流，缓解大桥的交通压力；必要时，在事故区上游通过路政人员控制放行时间来限制事故区的 车辆驶入数量，在收费站实施匝道控制，减少驶入高速公路的车辆。 如果本方向的交通量较大，反方向的交通量较小，可在所有的车道信号标志、可变限速标 志双面均显示出匹配信息，清空准备作为逆向行驶车道上的车辆后，通过中央分隔带开口，控 制事故区上游的车辆在清空车道上逆向行驶。 在需要现场救援、疏导时，根据选定的救

12、援策略，要迅速作出实际反应，尽快处理交通事 件，在事件现场具体调度指挥相关资源排除事故，清理路障。如果救援、疏导车辆无法通过正 常方向行驶至事故点，则根据事故的严重程度决定是否应清空一条逆向行驶车道，确保救援、 疏导车辆能够通过逆向行驶车道和中央分隔带开口到达事故点，以期快速清理事故现场，恢复 正常交通。 4 、恶劣气象隋况下的交通控制 有雾的情况下；首先按交通安全管理部门的要求确定道路是否开放，其次在允许通行的 情况下采取如下措施，能见度低给交通监控带来的直接影响是信息发布设备的可视距离也大大 降低，设计除利用信息发布设备发布限速值和气象信息外，还通过桥面广播系统进行广播；引 桥上按5 0

13、0 米间距设置的车道指示标志上带有黄色闪光报警灯，此种情况下此报警灯闪烁，以 提醒司机注意：通过广播台及时发布信息：还可通过路网的协调控制功能将信息及时发布，提 醒司机选择行驶路线。 在桥上风速大的睛况下：首先将根据风的性质按有关部门的要求确定道路是否开放，其 次在允许通行的隋况下将通过限速标志显示限速信息，同时车道指示标志上的黄色闪光报警灯 闪烁，提醒司机注意车辆行驶速度，还可通过桥面广播系统进行广播，通过广播台及时发布信 息。 对于其他灾害性天气：例如暴雨、大雪等天气，将及时发布气象和限速信息，同时车道 指示标志上的黄色闪光报警灯闪烁，提醒司机注意车辆行驶速度，还可通过桥面广播系统进行 广

14、播，通过广播台及时发布信息。 实现联网控制 本项目为江苏省高速公路网中的重要节点，也是重要的过江通道，其交通是否畅通将直接 影响附近路网和其他过江通道的交通运行，因此联网控制是本项目的一个重点。采取苏通大桥 监控分中心将通启路、沿江线、苏嘉杭高速公路监控分中心、城市道路、江阴大桥、润扬大 桥、轮渡、广播台、气象台组成一个大的信息发布网，发挥各项目的作用，实现信息共享、协 调控制的目的。另外本项目还设置有对外信息发布系统，通过互联网，用户可随时查询苏通大 桥路况，选择出行路线。 在本项目中还用到G I S 、G P S 、工业以太网等技术，但鉴于大桥将于4 年后开通，而近几 年技术发展较快，因此本项目后续工作将采用动态跟踪法，实施方案将根据当时的技术条件调 整，使苏通大桥的监控系统达到“国际先进、国内一流”水平。