浅谈城市道路交通监控系统的构成
来源:用户上传
作者:
摘 要：城市道路交通监控系统是道路设计的重要一环，直接影响到道路的交通功能是否完善。本文介绍了运用于城市道路的交通监控系统，阐述了交通监控系统的硬件组成、系统功能以及各系统之间关系。然后以一个路口为模型，结合交通监控系统接线与配电系统图、CCTV电源系统接线图、CCTV通讯系统接线图、电子警察系统结构示意图等示意图，对城市道路交通监控系统进行了实例分析。最后，说明了交通监控系统的运行意义。
关键词：城市道路；交通监控系统；系统功能；CCTV系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.140
1 前言
随着国民经济的飞速发展，城市道路在国民经济的发展中也发挥着重要的作用，同时也给人们的生活带来了很多便利。经济快速发展的同时，人们的购买力也就大幅度提升，城市道路中的车流量也就跟着增加，城市道路的交通问题越来越引起人们的关注，人、车、路三者之间的关系协调，是解决城市道路的交通问题的关键所在[1]。城市道路中，尤其是在交叉口，多个方向的车流以及行人同时参与到路口的交通中，行人行走随意性较大，且行动多变，路口的交通事故以及车辆超速行驶或者不按交通信号指示方向行驶等问题接踵而来。此时，交通监控系统的作用就得到了体现，既能有效地指挥路口的交通，指挥车辆各行其道，按交通信号灯指示行驶，指导行人安全通过路口；又能对路口的交通情况进行实时监控，对交通违法行为进行取证，并对交通违法行为做出快速反应和处理，对违法当事人按照相关规定给予相应的惩罚，从而有效地减少路口的交通违法行为，为车辆提供一个快捷、畅通、文明的行车环境，为行人提供一个安全、舒适、规范的人行过街环境[2]。
2 系统组成
城市道路交通监控系统由交通信号灯系统和道路监控系统组成。
交通信号灯系统由机动车信号灯及方向指示灯、路口人行信号灯、交通信号倒计时显示器、交通信号控制机等组成。机动车信号灯及方向指示灯和路口人行信号灯，与交通信号倒计时显示器搭配使用。
机动车信号灯及方向指示灯可分为绿灯信号、红灯信号、黄灯信号、闪光警告信号灯、方向指示信号灯、车道信号灯[3]。绿灯信号表示准许车辆通行，但转弯车辆不得妨碍已放行的直行车辆和行人通行。红灯信号为绝对禁止通行信号，红灯亮时，禁止车辆直行，右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下可以右转。黄灯信号的含义介于路灯信号和红灯信号之间，黄灯亮时，已经越过停止线的车辆可以继续通行，警告驾驶人和行人通行时间已经结束，马上就要转变为红灯，车辆应停在停止线后面，行人不可进入人行横道。闪光警告信号灯为持续闪烁的黄灯，提示车辆、行人通行时注意瞭望，确认安全后通过。方向指示信号灯是指挥机动车行驶方向的专用指示信号灯，通过不同的箭头指向，表示机动车直行、左转或者右转。它由红色、黄色、绿色箭头图案组成。车行道信号灯由绿色箭头灯和红色叉形灯组成，设在可变车道上，只对本车道起作用。绿色箭头灯亮时，准许本车道车辆通行，红色叉形灯亮时，禁止车辆通行。
路口人行信号灯由红、绿两色灯组成，在红灯镜面上有一个站立的人形象，在绿灯面上有一个行走的人形象。信号有绿灯亮、红灯亮两种信号，其含义与路口车行信号灯信号的含义相似，即绿灯亮时，准许行人通过人行横道；红灯亮时，禁止行人进入人行横道，但是已经进入人行横道的，可以继续通过或者在道路中心线处停留等候。
交通信号控制机一般放在路口，路口交通信号控制机采用计算机联网控制的工作方式，通过光纤路由与交通监控中心通信（某交警大队），接受交通监控中心的智能交通信号控制系统管理和协调控制[4]。
交通信号控制机须具有以下控制功能：黄闪、全红、手动、单点定周期、单点全感应、单点半感应、单点方案选择、绿波控制、二次行人过街控制、公交优先控制功能、紧急车辆优先控制、多时段定时控制、联网协调控制、可变标志控制功能；在联接到中心信号控制系统后，可实现自适应优化控制、感应式线协调控制、中心强制控制、勤务预案控制等功能[5]。
道路监控系统的前端设备主要包括电子警察系统、测速卡口系统和高清视频监控系统。高清视频监控系统的核心设备是道路一体化网络高清云台摄像机，道路一体化网络高清云台摄像机是指通过建设覆盖关键路口、路段的视频摄像机，替代以往依赖交警人工进行路面交通执法的方式，并能够与其他信息系统相集成，完成实时道路高清视频监控、交通事件检测、交通状态采集等功能[6]。
电子警察从“单一执法系统”向“交通秩序管理系统”转变。将道路监控、治安卡口、交通参数采集等功能注入电子警察系统，为它赋予更丰富的内涵。在交通违法行为抓拍功能之外，系统还能为道路监控提供实时视频图像和高清视频录像；自动获取车辆号牌、车型、行驶方向等参数与黑名单数据库联网比对报警，自动监测黑名单车辆的行径路线；自动获取路口、路段车流量、饱和度、占有率等交通参数，向信号灯自动控制系统提供实时交通数据，参与灯控路口的绿信比调整、绿波带参数调整，向交通智能诱导系统提供实时交通数据，参与区域交通诱导；向手机或警务通等智能终端推送文字信息或图文信息，实现路面警力的调度与指挥。
高清视频监控系统主要功能有高清视频监控管理功能、高清视频监控、视频录像、交通事件自动识别、流媒体服务、扩展性等。为了让当值民警清楚的辨别前端监的状况，以便紧急事件发生时，能够快速地做出反应，要求监控摄像机的可视范围能够在地图上直观的展示，并且当一体化网络高清云台摄像机的可视范围发生变化时，地图的可视域也能够正确地随之变化。同时可以进行可视域的反向控制，即在地图上，鼠标拖动可视域范围，前端设备的云台跟随转动，实况上可以看到转动的效果。
电子警察系统包含路口多功能電子警察、路段多功能电子警察、超速电子警察等。采用视频检测技术检测车辆，当检测到经过车辆时，电子警察系统自动触发电子警察摄像机，抓拍车辆图片，同时识别车牌，记录相关信息。车辆相关信息包括车辆的通过时间、地点、车速、车牌号码、车牌颜色等数据。其高清图片能看清司乘人员及面部特征、辨别车辆。将所有信息及图片通过新建光纤通信网络传输至交通监控中心[7]。 电子警察系统的功能主要有：闯红灯违法抓拍功能、卡口监测记录功能、其他交通违法行为记录功能、车辆牌照自动识别功能、智能補光功能、车辆稽查布控功能、高清录像功能、交通参数采集功能、数据断点续传功能、时间校准功能、图像防篡改功能、网络远程维护功能等。
3 实例分析
首先给出了一个城市道路的路口交通监控平面设计图，可以看出，该路口的交通监控系统构成主要包含：交通信号控制机、高清电子警察控制主控机、高清视频监控主控机、高清视频电子警察、CCTV、机动车信号灯、人行信号灯、监控管道、接线井等。主控机与设备之间通过监控管道形成闭环回路，然后主控机与设备之间通过监控管道穿线连接起来。
图2给出来了交通监控接线与配电系统图。交通信号主控机（TK）从就近户外照明箱式变电站接电，电缆规格为YJV-1kV 5×10mm2，车行信号灯G1～G4、人行信号灯R1～R12分别通过聚氯乙烯绝缘软电线RVV-5×1.5mm2、RVV-3×1.5mm2连接到对应的接线端子，电子警察主控机（BK）通过聚氯乙烯绝缘软电线RVV-3×2.5mm2连接到交通信号主控机获得电源。
图3给出了电子警察系统结构示意图。前端子系统电警抓拍单元配合LED补光灯完成执法采证功能，然后通过网络传输子系统传输至后端管理子系统。
图4给出了CCTV电源系统接线图，高清视频监控主控机（CK）电源取自就近户外照明箱变，然后设备CCTV-01与CCTV-02通过聚氯乙烯绝缘软电线RVV-0.5 3×1.5mm2连接到主控机取电。
图5给出了CCTV通讯系统接线图，设备CCTV-01与CCTV-02通过超五类屏蔽线连接到高清视频监控主控机，然后主控机的光纤收发器通过4芯光纤连接到光缆终端盒，光缆终端盒通过市政通信主干光缆连接到交警大队机房，这样就完成了前端设备与后台控制中心的通讯连接。
4 结论
本文结合实例，对城市道路交通监控系统进的主要组成部分、各子系统的主要功能和系统接线图进行了介绍。随着城市交通的发展，城市道路交通监控系统的作用变得愈发重要，既能进行道路交通信息检测、指挥道路交通、路面监测以及车辆违章记录，同时其视频监控功能也能在一定程度上对周边的社会治安管理起到积极作用。随着智慧城市的兴起与发展，未来城市道路交通监控系统也将朝着智能交通的方向发展，为智慧城市的发展添砖加瓦。
参考文献：
[1]毛猛.基于交通监控视频的道路状况分析[D].北京工业大学，2017.
[2]方旭华，方健红.高速公路监控系统现状及发展趋势[J].浙江交通职业技术学院学报，2003，4（04）：1-4.
[3]裴玉龙，赵紫琴，平永青.不同交通监控设施对车辆闯红灯行为的影响研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版）， 2014（01）：7-11.
[4]刘忠党.交通监控系统在高速公路的应用[J].北方交通，2006（07）
：91-94.
[5]魏如秋.浅谈交通监控系统关键技术[J].价值工程，2018.
[6]丘鸿.浅谈城市电子交通监控系统[J].广东科技，2007（03）：322-323.
[7]袁文平，蔡晓禹，杜豫川.上海城市快速路交通监控系统架构及模型[J].同济大学学报（自然科学版），2007，35（03）.
作者简介：袁现祝（1992-），男，贵州仁怀人，硕士，助理工程师，主要从事市政道路交通、电气工程相关的设计工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14697431.htm
