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1、上次课主要内容总结上次课主要内容总结一、交通信号一、交通信号 1 1、交通信号灯、交通信号灯 2 2、其他交通信号、其他交通信号 3 3、交通信号灯的性能要求、交通信号灯的性能要求二、交通信号灯的构成二、交通信号灯的构成 1 1、信号灯具、信号灯具 2 2、支撑结构、支撑结构 3 3、控制系统、控制系统三、支撑结构硬件参数三、支撑结构硬件参数1 1、悬臂尺寸、悬臂尺寸2 2、立住构造、立住构造3 3、基础、基础4 4、地脚螺栓、地脚螺栓四、交通信号灯的设计四、交通信号灯的设计 1 1、信号相位、信号相位 2 2、相位配时方案：流线图、配时图、相位配时方案：流线图、配时图 3 3、控制参数、控制
2、参数共共33页页 第第1页页 1第五章第五章 交通监控设施设计交通监控设施设计5.15.1概述概述 交通监控系统是车辆行驶的交通监控系统是车辆行驶的动态保障系统动态保障系统, ,与其他静态（安全、管理）设施共同构成了保与其他静态（安全、管理）设施共同构成了保障道路交通障道路交通高效、安全高效、安全的基础。的基础。 偶发事件偶发事件 交通事故、车辆故障、道路及沿途设施损交通事故、车辆故障、道路及沿途设施损坏、气候变化等。坏、气候变化等。静动结合静动结合 静态交通工程设施对正常交通状态管理起到静态交通工程设施对正常交通状态管理起到了关键作用，但难以及时处理上述随机事件。了关键作用，但难以及时处理上
3、述随机事件。共共33页页 第第2页页 2饱和交通量饱和交通量共共33页页 第第3页页 当交通量达到或接近道路设计交通量时，道路当交通量达到或接近道路设计交通量时，道路上任何偶发事件若得不到及时处理，都将导致人民上任何偶发事件若得不到及时处理，都将导致人民生命、财产的严重损失。生命、财产的严重损失。 交通动态系统交通动态系统是人们维护道路交通高效、安全是人们维护道路交通高效、安全运行的重要补充。运行的重要补充。城乡交城乡交通通枢纽枢纽政治政治经济经济生活生活高速公路高速公路城市快速路城市快速路立交、高架路立交、高架路 城市干道城市干道3一、监控系统的功能和目标一、监控系统的功能和目标1 1、功能
4、、功能 交通信息的实时采集、信息传递、交通信息的实时采集、信息传递、信息分析和处理、信息反馈等。信息分析和处理、信息反馈等。 交通监控系统要达到上述功能，应具备交通监控系统要达到上述功能，应具备实时性、稳定性、可变性等性能要求。实时性、稳定性、可变性等性能要求。2 2、目标、目标 针对变化的交通状态，提供实时、合理针对变化的交通状态，提供实时、合理的交通管理与控制。的交通管理与控制。 疏通交通阻塞疏通交通阻塞 预防交通事故预防交通事故 减轻交通事故危害减轻交通事故危害共共33页页 第第4页页 4二、监控系统的组成二、监控系统的组成 交通监控系统由交通监控系统由信息采集子系统、信息提供子系信息采
5、集子系统、信息提供子系统、监控中心统、监控中心三大部分组成。三大部分组成。1 1、信息采集子系统、信息采集子系统 现代道路上设置的用于采集交通及相关信息的现代道路上设置的用于采集交通及相关信息的设备和装置。设备和装置。 如：如：摄像机、地感线圈、红外检测装置摄像机、地感线圈、红外检测装置等等 交通信息采集子系统的功能，就是对原始信息交通信息采集子系统的功能，就是对原始信息的实时收集和预处理，使其转化成符合系统要求的的实时收集和预处理，使其转化成符合系统要求的信息文件。信息文件。 如：如：视频信息视频信息数字信息数字信息共共33页页 第第5页页 5 交通流信息交通流信息（交通量、车速、车流密度等
6、）（交通量、车速、车流密度等） 气象信息（风、雨、雪、雾等）气象信息（风、雨、雪、雾等） 环境信息（路况、有害气体等）环境信息（路况、有害气体等） 其他异常事件（事故、施工等）其他异常事件（事故、施工等）常用装备常用装备 车辆检测系统车辆检测系统 气象检测系统气象检测系统 环境检测系统环境检测系统 有线信息系统（声音、图象）有线信息系统（声音、图象） 巡逻车辆巡逻车辆共共33页页 第第6页页 信息采集对象信息采集对象红外限高红外限高检测装置检测装置6信息采集系统装备信息采集系统装备安装于道路沿线的各类传感器，安装于道路沿线的各类传感器，能实时、准确采集各类相关信息能实时、准确采集各类相关信息共
7、共33页页 第第7页页 7交通巡逻车交通巡逻车小型清障装备小型清障装备福特交通指挥车福特交通指挥车美国交警专用美国交警专用雪弗兰卡马罗雪弗兰卡马罗系列巡逻车系列巡逻车配备雷达、大型车载配备雷达、大型车载计算机等装备的现场计算机等装备的现场信息处理、传播车信息处理、传播车交交通通巡巡逻逻车车发发展展史史共共33页页 第第8页页 82 2、信息提供系统、信息提供系统 安装于道路沿线提供交通信息发送、诱导、控安装于道路沿线提供交通信息发送、诱导、控制、指挥等指令的设备。制、指挥等指令的设备。信息提供系统的信息提供系统的作用作用 向使用者提供信息向使用者提供信息 向使用者提供建议、指令向使用者提供建议
8、、指令 向管理、求救部门提供信息向管理、求救部门提供信息 向社会提供信息向社会提供信息 信息提供系统是将控制中心的指令传输到道路信息提供系统是将控制中心的指令传输到道路沿线的载体，主要由沿线的载体，主要由有线、无线信息传输网络有线、无线信息传输网络构成。构成。 如：如：交通电台、交通诱导牌、可变交通标志等交通电台、交通诱导牌、可变交通标志等共共33页页 第第9页页 9信息提供系统的特点信息提供系统的特点 该系统的特点是涉及面域大，工作条件恶劣，必该系统的特点是涉及面域大，工作条件恶劣，必须全天候分布于道路全线。须全天候分布于道路全线。 监控中心虽然含有分散的子控制中心，但监控中心虽然含有分散的
9、子控制中心，但子控制子控制中心中心的作用一般限于对局部的控制指挥。的作用一般限于对局部的控制指挥。 （如：重要桥梁、大型隧道、一组匝道等）（如：重要桥梁、大型隧道、一组匝道等） 正常情况道路沿线信息发布和反馈，应该由总控正常情况道路沿线信息发布和反馈，应该由总控制中心集中处理。制中心集中处理。 为此，现代公路、城市道路在土建阶段就应处理为此，现代公路、城市道路在土建阶段就应处理好沿线通讯光缆、电缆埋设（或预留）等。好沿线通讯光缆、电缆埋设（或预留）等。共共33页页 第第10页页 103 3、监控中心、监控中心 监控中心是采集系统、提供系统的中间环节，监控中心是采集系统、提供系统的中间环节，是是
10、实施交通信息处理、交通控制和管理的核心实施交通信息处理、交通控制和管理的核心。 集中式监控中心集中式监控中心 一条公路（或一个区域）所有采集的交通信一条公路（或一个区域）所有采集的交通信 息，全部集中处理，统一反馈。息，全部集中处理，统一反馈。 分布式监控中心分布式监控中心 总监控中心下辖若干子监控中心，分布于道总监控中心下辖若干子监控中心，分布于道 路沿线各个重要地点（重要的桥、隧、匝道）。路沿线各个重要地点（重要的桥、隧、匝道）。 监控中心的主要构成监控中心的主要构成 大型多功能计算机、大型显示设备、控制台。大型多功能计算机、大型显示设备、控制台。共共33页页 第第11页页 11华盛顿监控
11、中心华盛顿监控中心供管理人员操供管理人员操作的控制台作的控制台大型显示设备大型显示设备华盛顿城市华盛顿城市交通监控中心交通监控中心共共33页页 第第12页页 12三、监控系统的分类三、监控系统的分类监控系统分类与分等监控系统分类与分等共共33页页 第第13页页 主线控制主线控制隧道控制隧道控制桥梁控制桥梁控制匝道控制匝道控制通道控制通道控制综合控制综合控制ITS 初级控制，初级控制，用于线、点等用于线、点等小范围控制。小范围控制。 中级控制，中级控制，用于关键区域用于关键区域有限范围控制。有限范围控制。 高级控制，高级控制，用于区域内全用于区域内全面范围控制。面范围控制。131 1、主线控制、
12、主线控制基本思想基本思想 保证一个地区的交通主线畅通，可基本保证一个地区的交通主线畅通，可基本保证该地区的交通畅通。保证该地区的交通畅通。控制范围控制范围 针对局域交通干线上异常信息的检测、针对局域交通干线上异常信息的检测、处理和及时反馈。处理和及时反馈。 主线控制是相对独立的一种线性控制，主线控制是相对独立的一种线性控制，比较容易实现，是我国目前交通控制中采取比较容易实现，是我国目前交通控制中采取的主要形式。的主要形式。共共33页页 第第14页页 142 2、隧道（桥梁）控制、隧道（桥梁）控制 对道路中大型、重要的隧道（桥梁）进行实对道路中大型、重要的隧道（桥梁）进行实时监控，属于点控制范畴
13、。时监控，属于点控制范畴。 此类除具备主线控制的功能外，还应具备照此类除具备主线控制的功能外，还应具备照明、通风、防毒、火警等控制和预警能力。明、通风、防毒、火警等控制和预警能力。共共33页页 第第15页页 153 3、匝道控制、匝道控制 匝道是高速公路、高架路、大型立交桥等现代匝道是高速公路、高架路、大型立交桥等现代交通设施的重要组成。交通设施的重要组成。 当交通干线的交通流区域饱和（或经常出现短当交通干线的交通流区域饱和（或经常出现短时高峰）重要匝道的进出车辆将由于减速、分流等时高峰）重要匝道的进出车辆将由于减速、分流等原因，会造成交通阻塞。原因，会造成交通阻塞。 针对交通实际需求，针对交
14、通实际需求，对高速公路、高架路重对高速公路、高架路重要匝道实施交通控制要匝道实施交通控制。共共33页页 第第16页页 16 通道控制是一定区域内带状路网的交通控制通道控制是一定区域内带状路网的交通控制体系。包括了主线控制、匝道控制功能，并通过体系。包括了主线控制、匝道控制功能，并通过设置一定的路径诱导系统、可变情报板等设备，设置一定的路径诱导系统、可变情报板等设备，达到区域重要局部实时监控的目的。达到区域重要局部实时监控的目的。集散公路集散公路 一种道路体系，与高速公路平行且相距不远一种道路体系，与高速公路平行且相距不远的干线公路、城市快速路等高等级道路。的干线公路、城市快速路等高等级道路。控
15、制的意义控制的意义 存在集散道路的区域一般是交通的要害区域，存在集散道路的区域一般是交通的要害区域，不论是干线、集散公路、还是匝道，任何路段的不论是干线、集散公路、还是匝道，任何路段的交通堵塞都会波路网的交通畅通。交通堵塞都会波路网的交通畅通。共共33页页 第第17页页 4 4、通道控制（区域局部控制）、通道控制（区域局部控制）17 即智能运输系统（即智能运输系统（ITSITS），是针对更大范围公），是针对更大范围公路网、城市路网的交通区域控制系统。路网、城市路网的交通区域控制系统。 综合控制是面域的管理与控制，也是未来交综合控制是面域的管理与控制，也是未来交通控制的必然趋势。其实施的目标就是
16、通控制的必然趋势。其实施的目标就是谋求整个谋求整个路网交通运行的最佳效果。路网交通运行的最佳效果。 根据区域的具体交通状况，综合控制系统可根据区域的具体交通状况，综合控制系统可能包含上述四类交通控制的全部内容。能包含上述四类交通控制的全部内容。共共33页页 第第18页页 5 5、综合控制、综合控制18尽量接近监控对象尽量接近监控对象分中心监控范围小于分中心监控范围小于5050公里公里5.2 5.2 交通控制中心设计交通控制中心设计功能：功能：对各方面信息进行分析处理对各方面信息进行分析处理 制订和实施管理、控制方案制订和实施管理、控制方案一、监控中心机构设置位置一、监控中心机构设置位置 监控中
17、心的地理位置十分重要，对其监控功监控中心的地理位置十分重要，对其监控功能的发挥有直接影响。能的发挥有直接影响。监控范围监控范围行政范围行政范围设备布置设备布置人员生活人员生活址址选选考考虑虑的的因因素素地方行政管理权的划分与统一地方行政管理权的划分与统一相关设备的合理、有效布置相关设备的合理、有效布置接近城镇接近城镇具备较完善生活设施具备较完善生活设施共共33页页 第第19页页 19二、交通监控中心具备的功能二、交通监控中心具备的功能 基本作用：基本作用：对信息的分析、处理、决策对信息的分析、处理、决策 常用设备：常用设备：计算机、显示器、控制台计算机、显示器、控制台1 1、监控中心的功能、监
18、控中心的功能宏观监视（通过显示设备等）宏观监视（通过显示设备等） 全程交通运行状态全程交通运行状态 各子监控中心运行状态各子监控中心运行状态 下辖各系统硬、软件运行状态下辖各系统硬、软件运行状态 设施工作效率、完好率设施工作效率、完好率宏观调控宏观调控 交通事件协调交通事件协调 交通宏观优化交通宏观优化共共33页页 第第20页页 20信息实时收集信息实时收集 包括交通数据、当地气象环境、报警求援、上包括交通数据、当地气象环境、报警求援、上级指令系统设备状态等级指令系统设备状态等音、图、文音、图、文各类信息。各类信息。信息的分析处理信息的分析处理 交通运行状态、局部方案交通运行状态、局部方案决策
19、、系统硬软件运行状态、决策、系统硬软件运行状态、统计分析、存储、打印等。统计分析、存储、打印等。共共33页页 第第21页页 21实施交通控制实施交通控制 通过对所有交通信息的综合分析对比，监控通过对所有交通信息的综合分析对比，监控中心将以一定的形式完成发布指令、上报信息、中心将以一定的形式完成发布指令、上报信息、临时特殊监控等工作。临时特殊监控等工作。辅助管理辅助管理 在重大、特大偶发事件处理中，为现场指挥在重大、特大偶发事件处理中，为现场指挥者提供可靠信息。者提供可靠信息。 涉及到：涉及到：方案决策方案决策 相关部门协调相关部门协调 如：如：应急事件中常需要交警、消防、医院、工应急事件中常需
20、要交警、消防、医院、工程抢修等部门默契合作，统一调度。程抢修等部门默契合作，统一调度。共共33页页 第第22页页 22三、主要硬件设备三、主要硬件设备1 1、综合控制台、综合控制台2 2、大型显示设备、大型显示设备 大屏幕投影仪、大型电子地图板。大屏幕投影仪、大型电子地图板。 在控制中心可以展示所辖范围每个控制局在控制中心可以展示所辖范围每个控制局部的静态、动态图、文信息。部的静态、动态图、文信息。共共33页页 第第23页页 中心中心控制台控制台操纵单元操纵单元操作工位操作工位终端设施终端设施紧急电话紧急电话控制单元控制单元闭路电视闭路电视控制单元控制单元大型计算机大型计算机专用电话专用电话专
21、用计算机专用计算机视频处理视频处理233 3、计算机系统、计算机系统计算机硬件构成计算机硬件构成 系统主机、各类专用计算机、彩色成像、通系统主机、各类专用计算机、彩色成像、通讯、显示打印等终端设备。讯、显示打印等终端设备。计算机软件构成计算机软件构成 包括系统支持软件、监控应用软件。包括系统支持软件、监控应用软件。两个问题两个问题 交通监控系统计算机硬软件配备应实现交通监控系统计算机硬软件配备应实现 满足设计的监控功能满足设计的监控功能 满足一定时期的增容、升级需求满足一定时期的增容、升级需求共共33页页 第第24页页 245.3 5.3 信息采集子系统信息采集子系统 信息采集系统是分布在道路
22、沿线，实时收集信息采集系统是分布在道路沿线，实时收集受控路段上交通信息的执行部分。受控路段上交通信息的执行部分。一、采集系统构成一、采集系统构成 道路监控过程中，一切为获取交通信息所涉道路监控过程中，一切为获取交通信息所涉及的各类硬、软件设施。及的各类硬、软件设施。1 1、采集装置的特性、采集装置的特性 多样性多样性 独立性独立性 外场性外场性2 2、信息采集设备、信息采集设备 各类监测设备各类监测设备 传感设备传感设备 预处理软件预处理软件 紧急电话紧急电话 视频采集装置视频采集装置共共33页页 第第25页页 253 3、三大系统、三大系统 现代实用的信息采集系统可分三类。现代实用的信息采集
23、系统可分三类。共共33页页 第第26页页 系系统统构构成成数据信息数据信息采集设备采集设备音频视频音频视频采集设备采集设备辅助性信息辅助性信息采集设备采集设备车辆检测车辆检测环境检测环境检测气象检测气象检测计算机计算机实时处理实时处理紧急电话紧急电话电视监控电视监控人工人工处理处理可移动设备可移动设备交通、气象电台交通、气象电台262 2、系统运行方式、系统运行方式 由于采集系统的特点，要保证其有效应用，由于采集系统的特点，要保证其有效应用，通常有两种运行方式。通常有两种运行方式。联机运行方式联机运行方式 检测器采集的信息经自身子系统进行预处检测器采集的信息经自身子系统进行预处理，并自动、直接
24、地通过传送系统，上传至控理，并自动、直接地通过传送系统，上传至控制中心分析处理。制中心分析处理。 联机运行方式中的信息采集设备一般是固定联机运行方式中的信息采集设备一般是固定安装的具有特定能功能的专用装置。安装的具有特定能功能的专用装置。 如：如：视频采集装置视频采集装置 直接将现场视频信息及时处理成数字信息，直接将现场视频信息及时处理成数字信息，并同步输送至上级计算机。并同步输送至上级计算机。共共33页页 第第27页页 27联机运行方式的局限联机运行方式的局限 本运行方式充分体现了是现代交通本运行方式充分体现了是现代交通高效率、实高效率、实时性时性特点，但在应用中涉及许多实际问题。特点，但在
25、应用中涉及许多实际问题。 相关设备的技术问题相关设备的技术问题 网络系统、外部设备的持久稳定问题等。网络系统、外部设备的持久稳定问题等。 地域局限性地域局限性 城市路网复杂，公路的地域广阔，外部设施难城市路网复杂，公路的地域广阔，外部设施难以全面覆盖，且某些局部亦未必需要。以全面覆盖，且某些局部亦未必需要。 相关设备的利用率相关设备的利用率 使用率低导致投资成本、使用成本增加。使用率低导致投资成本、使用成本增加。共共33页页 第第28页页 28脱机运行方式脱机运行方式 采集到现场信息后不直接上传控制中心，而是采集到现场信息后不直接上传控制中心，而是就地处理、暂时存储。就地处理、暂时存储。 根据
26、需要，现场子系统完成：根据需要，现场子系统完成： 将处理的结果通过当地控制系统实时执行将处理的结果通过当地控制系统实时执行 一定时间内将存储的信息上传控制中心一定时间内将存储的信息上传控制中心 脱机运行方式运行的脱机运行方式运行的信息采集设备，其现场工信息采集设备，其现场工作相对独立，可以根据需要临时取舍，具有较大作相对独立，可以根据需要临时取舍，具有较大的灵活性。的灵活性。共共33页页 第第29页页 29脱机运行方式的特点脱机运行方式的特点 独立的子装置便于运用成熟的技术独立的子装置便于运用成熟的技术 独立性更强，可根据需要单独设立独立性更强，可根据需要单独设立 提高相关设备的利用率提高相关
27、设备的利用率实例：实例：高速公路超速等违章高速公路超速等违章 城市交叉口闯红灯城市交叉口闯红灯 此类违章行为虽然一定程度影响了正常的交通此类违章行为虽然一定程度影响了正常的交通秩序和安全，但只是潜在的危险。秩序和安全，但只是潜在的危险。 在繁忙的城市交通、封闭的高速体系，若将此在繁忙的城市交通、封闭的高速体系，若将此类事件都在现场处理，反而回造成交通阻塞。类事件都在现场处理，反而回造成交通阻塞。共共33页页 第第30页页 30紧急电话、电视监控紧急电话、电视监控 监控系统中音频、视频采集这两大系统介监控系统中音频、视频采集这两大系统介于通讯与采集、联机与脱机的中间范畴。于通讯与采集、联机与脱机
28、的中间范畴。 紧急电话紧急电话 形式上与常规电话相同，但在监控系统中形式上与常规电话相同，但在监控系统中是应付意外事件重要采集设施，属被动采集。是应付意外事件重要采集设施，属被动采集。 电视监控电视监控 交通信息通常要实时上传相关控制中心，交通信息通常要实时上传相关控制中心，但相当地域也采用脱机方式。但相当地域也采用脱机方式。 该两大系统的音、像信息一般不作计算机该两大系统的音、像信息一般不作计算机处理，而是直接由现场人员观察、判断，并适处理，而是直接由现场人员观察、判断，并适当采取措施。当采取措施。 共共33页页 第第31页页 31运行方式应适合现状需求运行方式应适合现状需求 遵循性价比原则
29、，采集系统的具体运行方式遵循性价比原则，采集系统的具体运行方式应视交通需求、道路环境、设备技术、经济条件应视交通需求、道路环境、设备技术、经济条件等因素确定。等因素确定。 如：如：桂柳、柳南、南北高速公路桂柳、柳南、南北高速公路 近十年广西高速公路发展迅速，高速公路总近十年广西高速公路发展迅速，高速公路总里程超过里程超过1500km，设立自治区高管处，下辖三，设立自治区高管处，下辖三个高管局，都安常规设立了监控中心。个高管局，都安常规设立了监控中心。 但由于广西境内的经济、交通发展状况，现但由于广西境内的经济、交通发展状况，现高速公路只安装了沿线紧急电话和收费岛电视监高速公路只安装了沿线紧急电话和收费岛电视监控网。多年的运行统计表明，实际上也没出现严控网。多年的运行统计表明，实际上也没出现严重的交通问题。重的交通问题。共共33页页 第第32页页 32思考题思考题1 1、什么是主线控制？根据你了解的、什么是主线控制？根据你了解的“智能交通智能交通系系 统统”谈谈对综合控制的理解。谈谈对综合控制的理解。2 2、监控中心地理位置选择应注意什么问题？其、监控中心地理位置选择应注意什么问题？其 主要硬件设施包括哪些？主要硬件设施包括哪些？3 3、信息采集子系统主要有由那些运行方式？、信息采集子系统主要有由那些运行方式？共共33页页 第第33页页 33
