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1、目录一、背景及现状2二、ITS在高速公路的应用2三、高速公路安全预警系统组成31.信息采集32.信息的传输43.信息处理44.预警信息的发布5四、高速公路安全预警基本功能5五、高速公路安全预警系统的信息需求5六、高速公路安全预警系统的结构框架。6七、影响高速公路安全预警系统因素61.自然因素62.管理原因63.道路和基础设施原因6八、高速公路安全预警系统存在的问题61.对安全预警系统建设认识不高62.对安全预警系统建设规划不明63.对安全预警系统建设层次不够64.对安全预警系统建设发展不均75.建设平台不足7九、高速公路安全预警系统的建设及发展71.认真做好发展规划72.重视高速公路基础设施建
2、设73.注重模式的改革和优化74.注意发挥专业技术人员的作用智能8十、结论及感受8参考文献8高速公路安全预警系统一、背景及现状目前，我国高速公路总里程已突破5万公里，随着我国国民经济的快速发展和汽车保有量的激增,我国高速公路交通安全形势十分严峻，已成为我国一个严重的社会问题，倘若我们不及时采取有效措施遏制交通事故的高发态势，高速公路交通安全状况将会逐年恶化，最终会严重制约我国高速公路的快速发展，危及人民的出行安全和财产安全。因此，如何有效地预防和减少交通事故、提高高速公路交通安全水平迫切需要得到解决。高速公路危险路段作为交通事故的多发地段，其交通事故数占总数的80%以上，因此危险路段的交通安全
3、状态直接影响整个路网的交通安全水平,是交通安全治理的关键所在，如何营造一个更加安全畅通的通行环境也是大家热切关心的问题。智能运输系统(Intelligent Transportation Systems,简称ITS)成为世界公认的能够有效缓解或解决各种交通问题的有效途径,对高速公路安全预警系统的研究正是在ITS充分发展和中国政府对交通安全问题日益关注的背景下提出的。【1】二、ITS在高速公路的应用1、先进的交通监控与管理系统，包括停车诱导、交通预测、路经诱导及交通事故检测等技术。它依靠先进的技术实时的将道路交通信息在监控中心进行加工处理，并将信息发送至道路管理者及其使用者，从而实现动态交通分配
4、，以及对交通的有效监管，尽量避免交通阻塞。2、集成的信息服务系统，它由社会交通信息服务系统和车辆交通信息服务系统组成。信息服务系统不仅能方便在路网中行驶的道路使用者，还能为将要出行的道路使用者提供详细的相关路网信息，帮助他们选择最佳出行路线。3、电子收费系统。不停车收费就是全自动收费，它在确保收取通行费的前提下，减少或彻底杜绝收费过程中阻碍交通的问题。4、运输管理系统。在智能交通系统中，运输管理属关键的服务功能。它利用智能交通系统其他子系统服务功能所提供的信息和有关运输企业的信息，进行科学的跟踪调度及指挥，使运输企业的效益最大化。5、安全保障系统。安全保障系统是交通运行基本的支撑，它可确保交通
5、正常运行的过程中驾驶员的安全，若有交通异常状况出现，利用交通监控中心和专业救援机构及时联系，进行有效的救助。三、高速公路安全预警系统组成1.信息采集信息采集方式为建立一个点、线、面相结合的道路交通紧急事件信息搜集网，及时发现紧急事件现场和加快信息的传递。由于紧急事件造成的交通阻塞消散时间与紧急事件的响应时间成指数关系，所以及时地发现异常交通现象具有重要的意义。主要采集对象有：1）车辆检测分类。由于计算机视觉为交通系统提供了更为直观方便的分析手段，而且交通环境中含有大量的信息，用计算机视觉来理解和处理这车辆类型并进行分类。2）车流量检测。交通流量检测是高速公路监控系统中的重要组成部分，实时、可靠
6、的基本交通信息是判断交通状况的根本依据，是实现高速公路智能化管理的前提。3）速度检测。车辆行驶速度的快慢直接反映了道路通行能力的高低。速度通常可以分为：地点车速、运行速度、区间速度、临界速度、时间平均速度、空间平均速度、自由速度、中位速度、85位速度、15位速度、设计速度等。不同的速度概念所应用的领域也不同，如临界速度反映了道路的最大通行能力，车辆以此速度行驶，道路的通行能力最强；85位速度通常用于某路段所限制的最高车速；15位速度通常用于某路段所限制的最低车速。4）车辆停车检测。在高速公路上行驶的车辆难免因为特殊情况（如车辆抛锚）需要紧急停车，由于车辆在高速公路上的行驶速度高，如果司机在紧急
7、停车后处理不当，很有可能造成后面车辆追尾的交通事故。因此应该及时掌握路面车辆的运行情况，发现车辆异常停靠，应当及时进行救援和处理。5）车辆超速检测。近年来，在交通事故总死亡人数出现小幅下降或波动态势的同时，超速行驶肇事导致的死亡人数却出现明显的快速上升趋势，因此，加强对超速等违法交通行为的监督与治理，对于减少交通事故、减轻事故损失、挽救生命具有十分重要的意义。6）道路拥挤状况检测。当交通需求大于高速公路的最大通行能力或道路上发生交通事故时，就不可避免的出现交通拥挤，道路拥挤会造成运行成本增大，事故率提高，能源浪费，空气污染等诸多不利情况。7）天气情况检测。主要包括：风速、风向、气温、能见度等。
8、2.信息的传输根据紧急事件信息的特点与性质，确定信息的传输方式，如对于图像等大数据量信息以及采用现有高速公路专用光缆进行传输，在不好接入光缆的地点采用GSM/GPRS技术进行通信。3.信息处理交通控制中心根据获得的交通参数、天气参数、路况、桥况以及道路维护情况等依据合理的分析，确定预警信息的内容、地点以及发布方式等，是系统的核心，主要包括：1）预警与事故确认子系统。依靠各种的信号采集设备以及道路维修情况，对交通事件进行预测，除了有利于对事故的预防外,在事故发生时,也可以通过这些先进的设备配合救援人员在第一时间对事故进行检测和确认,及时发布预警信息以防止二次事故的发生。2）定位处理子系统。在接到
9、报警后，系统立即开展工作，协调各个职能部门进行救助,在急救行动开始之前，获取尽可能多的信息，根据报警电话、电子地图、GIS系统来对事故进行自动定位，为准确实施救助提供第一手资料，如事故地点的确切位置、事故车辆与人员的数量、附近医院的确切位置、最近的消防设施以及其他现场与急救途中可用的设备等，可为成功的施救提供极大的方便。【2】3）预警信息存储子系统。建立预警信息数据库，可以在遇到相似事件时完善预警处理措施，为各类紧急事件提供合理的借鉴，为提高道路交通的管理水平提供服务。4.预警信息的发布预警信息的发布分为两部分，一部分是直接发布方式，另一部分是间接发布方式。如天气信息、交通信息等属于直接发布方
10、式，根据交通参数确定交通事件以及道路维修信息等是由交通控制中心发送出来进行显示属于间接发布方式。发布的形式可以根据情况采用可变信息情报板、语音等方式。四、高速公路安全预警基本功能高速公路的预警管理主要具有预警、矫正、应急处置、免疫四项基本功能。高速公路预警管理是依据交通事故发展状况的判断,采用定性与定量相结合的方法,对高速公路交通安全发展态势进行过程描述、追踪分析和警情预报。预警系统能够通过对高速公路基础交通信息的采集、融合、对交通流特性的判断以及预警,起到对可能发生的重大交通事故(特别是特大交通事故和二次事故)的有效预防作用。五、高速公路安全预警系统的信息需求从用户与高速公路安全预警系统的关
11、系划分成三类,一是系统管理者,二是系统参与者,三是系统服务者。管理者利用各种资源和手段对高速公路的安全运营进行宏观管理和微观管理。参与者借助系统提供的各种信息发布手段及时了解交通系统的安全状况,根据管理者发布的诱导信息规避可能发生的交通事故,保证交通安全。服务者通过查看系统数据,获取高速公路交通安全的相关资料,制定服务策略,为高速公路安全高效运营提供有针对性的服务。六、高速公路安全预警系统的结构框架。将高速公路安全预警系统按照职能划分为基础交通信息采集、信息处理、信息发布三个子系统。利用多种交通信息采集设备,将各种多源异构的原始交通数据进行规范化后,进行融合处理和交通状态识别和预测,并根据事先
12、设定的算法在可能发生交通事件的情况下发出预警。七、影响高速公路安全预警系统因素1.自然因素血、雨、大雾、沙尘等自然现象大大降低能见度，控制中心无法根据摄像头实时监控高速上的车辆情况及突发事件。2.管理原因由于决策不准、管理失控、从而造成区域性的道路交通拥堵、无序。导致事故发生几率加倍甚至发生二次事故。3.道路和基础设施原因如基础设施建设、道路设计不合理、道路维修施工等都可能引发交通事故八、高速公路安全预警系统存在的问题1.对安全预警系统建设认识不高乏足够重视，缺少必要的人、财、物力投入，制约了安全预警系统的整体发展。2.对安全预警系统建设规划不明没有明确目标，业务割据，各自为政，缺乏总体规划、
13、总体设计和总体控制。3.对安全预警系统建设层次不够没有实现各个系统协同办公，应用层次较低，没有与信息网紧密结合起来，未能实现网络化管理。4.对安全预警系统建设发展不均在技术保障、人员配备、经费投入、网络建设、应用水平等方面，存在明显差异。5.建设平台不足各个系统各自为阵，没有形成一个有机整体，缺乏统一的调配及管理系统，各种系统的信息资源及功能不能互通有无，实现共享。九、高速公路安全预警系统的建设及发展1.认真做好发展规划高速公路安全预警系统是一个跨部门、跨领域的行政管理和技术管理相结合的、庞大的综合系统工程,只有认真做好发展规划,在明确今后一段期间的发展方向、工作目标和实施步骤的前提下开展工作
14、,才能不至于走弯路,节约成本,达到预期效果。2.重视高速公路基础设施建设高速公路安全预警系统是信息、通信、网络、自动控制、交通工程等技术的综合应用系统,只有相关部门有远见地提前做好通信线路、流量传感器、车辆传感器、交通安全设施等基础设施建设工作,才能为今后系统的发展和完善提供良好的基础。3.注重模式的改革和优化高速公路安全预警系统是管理与技术相结合的系统,系统建设不只是现代技术的推广和应用,也不能将现有管理模式简单地电子化或网络化。安全预警系统建设为我们解决高速公路交通问题提供了新的思路和手段,而高速公路管理和服务模式的改革则更有利于发挥安全预警系统的优势。因此,在系统建设中应采用新的思路对现
15、行的高速公路管理和服务模式进行必要的调整、改革和优化。4.注意发挥专业技术人员的作用智能高速公路安全预警系统建设是一个长期、渐进的过程,在立项、调研、总体设计、系统开发、实际应用和运行维护、管理等过程中,需要一批专业技术人员。【3】经过实践锻炼,他们能够在高速公路安全预警系统建设过程中深层次地考虑如何将安全预警系统与现代科学技术结合以及系统优化等问题,他们将在高速公路安全预警系统建设过程中扮演着非常重要的、不可替代的角色,并不断地发挥积极的作用,是一支宝贵的力量。十、结论及感受ITS被公认为是解决城市交通问题的有效方法之一。高速公路安全预警系统可以达到提高交通运输系统的效率、减少交通事故、降低环境污染的目的。发展.高速公路安全预警系统的思路使人们从传统的单靠“修路限车”的模式中脱离出来，尝试用高新技术强化人、车、路之间的联系。以提高交通系统的效益。我国的高速公路安全预警系统还处于发展的初级阶段，且与道路的建设同步进行，而道路建设在相当一段时间内是我国交通部门的主要任务，因此应将智能交通系统框架下的高速公路安全预警系统纳入基础建设的内容一并考虑，针对我国高速公路的实际情况，设计一种适合我国的安全预警系统，为高速公路交通大动脉的顺畅运行起到保证作用，并创造可观的社会经济效益。参考文献【1】刘文刚;基于ITS的高速公路通行能力研究D;中北大学;2009年【2】朱新实,陈迎春,闵召辉;
