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1、+毕业设计（论文）设计（论文）题目：高速公路监控设计与实现 学生姓名： 赵 明 强学生学号： 2 0 0 9 3 4 9 1专业班级： 交通安全与智能控制指导老师： 何 涛 系主任（院长） 王 华2011年10月15日目录 监控系统21.1 系统概述 21.2 系统构成及功能描述 91.3 系统特点351.4 监控系统的控制策略381.5 监控系统软件441.6 系统硬件设计与设备描述661.7 备件、专用工具与测试设备 1211.9 技术文件资料 131摘要：路通，财通，这是人们长久以为总结出来的一个简单的道理，由此可见公路交通与人们的生活息息相关，也从另外一方面反映出公路交通在国家社会经济
2、中的重要地位。21世纪是信息高速公路发展的时代，也是中国高速公路突飞猛进的时代，作为连接城市与城市，地区与地区之间高速联系的大动脉高速公路，也必将与信息技术相结合，展现给人们的是一个网络化，数字化的系统。由于社会经济的发展和人民生活水平的提高， 人们对交通运输在质量、时间和安全方面提出了更高的要求，物流和客流已经从简单的“运得了”向“运得好”方向发展。随着高速公路里程的不断延伸和增长，覆盖全国的高速公路主骨架的逐渐形成，如果不能及时建设高速公路的自动监控系统，车辆就像茫茫大海中的一条船，货主无法得知货物的运送情况；运输公司无法得知车辆的行驶状态以及货物配载情况，更无法动态地指挥和调度车辆；司机
3、不能及时地得到公司的调度信息，无法欲知行程的路况等等。所以，建设高速公路的自动监控系统势在必行。高速公路监控系统是实现公路运输现代化管理与控制、保证高速公路达到安全、高速、舒适、通行车流量大的重要手段。在目前建设的高速公路中，采用了一些现有的技术包括检测器监视、工业监视、紧急电话和巡逻车等，在不同程度上保证了高速公路监控和管理的需求。目前的主要应用包括收集和提供交通情报；对交通标志、可变信息显示和汽车流量实行控制；联络相关部门及时发现、通报、并紧急处理交通事故，清除路障等；对道路、道路设施及监控系统和系统设备进行维护管理。所以建立一种能够为高速公路运输生产提供服务的智能化、综合性的自动监控系统
4、意义重大。据高速公路监控系统运行资料表明，一个好的监控系统不仅能改善高峰期间车辆行驶的平均速度，增加高峰期间的交通量，减少交通堵塞程度和车辆延滞时间，同时也能大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，缩短运输时间，减少污染，发挥高速公路快速、安全、舒适和高效率的功能。因此，监控系统具有较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。高速公路管理不仅包括收费管理系统，还需要实时的监控系统，不仅要监视还要控制，要实时监视高速公路主要路段的路况信息，还要通过可变信息装置、电话、广播等广域媒体适时地为出行者提供建议性方案，引导车辆以最佳的速度行驶，有效控制交通事故的发生。从这可以看出，高速公路
5、监控系统的意义已显得尤为重要。高速公路监控系统是一个开放的，智能的,分布式复杂信息处理系统。剖析了智能体（Agent）.多智能体系统（MAS）及面向Agegt的软件设计（AOP），提出了基于MAS的高速公路监控系统体系框架，并对其构成进行了分析，探讨了各类Agent的功能和机构，设计了一个通用Agent模板。最后，对Agent通信语言和Agent描述语言进行了探讨。高速公路监控系统是高速公路交通机电工程系统的重要组成部分，它通过对高速公路交通流和交通运行状况的监视，对关键点进行气象监测，对关键路段实施适时控制与管理，及时发现各种异常情况并采取应急措施，从而确保高速公路，安全，舒适，经济地运行。
6、高速公路监控系统就其功能而言可分为信息采集系统，信息处理系统和信息发布系统，而各系统又由众多具备不同功能的子系统所组成。对于路网级的监控系统，它可分为区域监控中心和路段监控分中心两级。系统在空间上式分别的，其中信息处理系统分布在监控中心和监控分中心，信息采集和信息发布系统均分布在监控中心，监控分中心和高速公路沿线。信息采集和发布的形式多种多样，数据结构，数据格式有所不同而信息量巨大，并且各子系统需要相互进行密切协作，才能完成希望的监视和控制功能。1.1 系统概述1.1.1 工程背景情况及摘要21.1.2 监控系统的建设工程目标31.1.3 工程责任范围及项目31.1.4 工程界面41.1.4.
7、1 与房建承包商的界面51.1.4.2 与土建工程的界面51.1.4.3 与供配电工程界面51.1.4.4 与通信系统的界面61.1.4.5 与收费系统的界面7 监控系统1.1 系统概述1.1.1 工程背景情况及摘要高速公路的监控系统由监控中心子系统，数据采集子系统，交通控制子系统、闭路电视监视子系统，传输子系统（主要由通信系统提供）和供配电防雷子系统以及与此相关的工程构成，本投标人将提供上述整个高速公路监控系统的设计，设备监造与供货、运输、安装、调试、试运行与检测，人员培训、文件和缺陷责任期保修等全套服务。本技术文件主要包括下列项目：一、 监控系统构成及其功能描述；二、 系统特点；三、 交通
8、控制策略；四、 监控系统软件构成及其实现方法；五、 主要设备性能描述；本系统技术方案，是依照高速公路的具体特点和相关要求，结合我司在国内已实施的高速公路相关项目的经验，综合考虑了系统的造价和功能之间的相互关系，而设计的一套技术先进、功能齐全、价格合理、可靠实用的交通监控系统方案。本方案从系统的实用性、可靠性及完整性方面作了较为详尽的阐述，对系统的先进性与经济性之间的平衡给予了充分考虑。本公司在中标后会以业主联合设计要求进一步提供优化的具体实施方案供业主选择。2.1.2 监控系统的建设工程目标本系统主要用于高速公路段范围内的交通流数据信息、隧道与桥梁等主控点视频图像等，经系统处理或人工事件输入决
9、策控制信息和诱导信息由外场的可变情报板和隧道内车道控制标志反馈给司乘人员,以确保高速的安全畅通,主要建设目标如下：一、 检测、收集高速公路路段内的交通流信息和道路信息；二、 在出现交通异常和事故的情况下，值班员在监控分中心就可通过指令电话、业务电话、调度电话、路侧紧急电话等进行指挥和调度，以便迅速处理事故、抢救伤员和疏导交通，同时由可变限速标志等通报事故、发布限制行车时速等；三、 实时收集和监视大桥与隧道等主要路段视频图像信息；四、 接收和处理来自路侧紧急电话系统传来的交通事件信息；五、 接收和处理来自收费系统的站级交通流信息；六、 通过安装在路段主控点上的可变限速标志和隧道内车道控制标志向过
10、往车辆发布交通信息和控制信息，诱导和控制本路段交通流；七、 通过监控分中心的大屏幕投影系统实现交通流状况的模拟动态显示。1.1.3 工程责任范围及项目一、 工程责任高速公路监控系统有关的一切工程与服务，保证在合同范围和工程范围内的所有工作的顺利进行，最大限度满足要求。1 负责详细设计高速公路监控系统工程，满足业主的各项业务需求，并使系统具有可扩展的能力，方便将来的全省联网；2 负责本监控系统工程设备的提供、生产、采购、运输、安装、调试、测试、开通、试运行、交付使用工作；3 按照技术规范、合同条款的要求提供监控系统工程的详细文件、图纸、资料、操作与维修手册；4 按照技术规范、合同条款的要求提供监
11、控系统工程的维修、维护工作和培训工作；5 按照技术规范、合同条款的要求提供监控系统工程的备品备件供应工作；6 未作必要规定，但对完成监控系统工程又必要的附带材料和工作。二、工程范围及完成的项目本方案提供的交通监控系统工程实施范围如下：提供包括工程系统设计；设备采购、运输、安装；系统调试、开通、测试、试运行、移交；培训、文件、备件和缺陷责任期等在内的全部工作和所有相关服务。监控分中心内的控制台设备、计算机及网络设备、闭路电视切换控制设备、地图板及视频显示（板）设备、UPS电源和所有系统及应用软件等的供货与安装和所有相关服务。湖口大桥管理所监控系统的供货、安装、调试、开通及相关服务。监控系统软件安
12、装、调试、联合测试、试运行、培训、升级及其相关服务。外场的LOOP车辆检测器、车道控制标志、数据集中器、可变限速标志、摄像机及其控制设备的供货与安装和所有相关服务。上述所有设备的安装具体指终端引入电缆的架设与连接、室内设备间的配线、室内设备的联合接地、外场设备机箱安装与安装基础和接地等。外场设备的供电电缆、配电箱等的供货、线缆布设工程及相关土建工程。所有设备的备件及相关专用仪器和工具等。所有为完成本工程的其它基本材料和辅料等（联合设计时确定）。2.1.4 工程界面本着真诚、友好、合作的精神，以优质完成工程和业主利益第一为目的，恰当地协调与其他承包人的工作，负责所承担工程的设计、设备提供和安装等
13、技术服务，保证工程的顺利实施。1.1.4.1 与房建承包商的界面一、房建承包商在监控分中心与湖口大桥管理所内预留壁槽（竖井）、电缆爬架以及机房内缆线连接所需的管洞、穿管等；缆线槽、管箱及机房内设备安装和系统施工设计到的全部辅助材料由我方提供；二、监控分中心监控室及机房配电我方与房建承包商的界面为机房配电盘低压保护开关出线端，房建承包商应提供监控机房以下3路输出端子：（个出线负荷应由房建单位配平）：1220VAC(接UPS,5KW)2220VAC(接其他相关设备10KVA)3220VAC(预留接线端子5KVA)三、房建承包人应在监控分中心与湖口大桥管理所内提供一个不大于1欧姆的联合接地母线端子，
14、我方负责接地汇流排、以及接地汇流排与接地母线端子的焊接、接地汇流排到相应设备的地线1.1.4.2 与土建工程的界面一、土建承包商负责主线通信管道、分歧人孔、横穿过路钢管、路肩手孔等。从主线分歧人孔沿匝道至房建区外围的通信管道由土建承包商负责。二、我方负责监控外场设备的供电电缆的挖沟、直埋敷设工程，电力管道的敷设及相关的道路修复工程。三、我方负责监控外场摄像机的基础、接地以及安装设备时所需的少量土建工程。1.1.4.3 与供配电工程界面供电工程承包商负责提供监控分中心与湖口大桥管理所所有系统的低压交流电源供电，界面为交流空气开关出线端，配电柜及空开由供电工程承包商完成。外场设备供电和负荷由本系统
15、承包人提出，供电工程承包商应负责将低压交流电引至共同协商供电点并预留足够电量的空气开关，界面为供电点交流空气开关出线端，后端的引出和供电线缆及工程等均由本系统承包人完成。1.1.4.4 与通信系统的界面一、通信系统为监控系统沿线的外场设备与监控分中心控制室之间或桥隧所控制室与监控分中心控制室之间的数据、视频和控制信号传输在主干线上提供音频、数据话路、市话电缆和光缆；二、对于沿线外场设备（处CCTV摄像机外），通信系统与监控系统的界面划分在调制解调器处，通信系统负责将电缆引到监控外场设备设置点的路肩手孔内，并作6-8米盘留，调制解调器设备由监控系统提供，其接线等相关工作由监控系统负责；三、在分中心控制室，监控
