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第三讲监控系统的总体框架、监控模式及监控策略一、总体框架1、监控系统的构成高速公路车辆行驶高速、安全、舒适是高速公路系统的本质特征。
然而，偶然的交通事故、车辆抛锚、货物散落等交通事故却不可避免。
这些事件一旦发生，必然对高速公路交通产生干扰。
在交通量不大时，这些交通事件即使不造成交通堵塞，但也需要及时救援人员和物资；在交通量增大到一定程度时，偶发的交通事件还会造成交通堵塞，此时要尽快发现交通事件并及时组织援助，清理路障；在交通量达到高峰时，某些路段不发生交通偶然事件也会发生交通堵塞，此时高速公路上应该有相应的设施去避免、减少这些交通异常情况的发生频率。
这一切都依赖于完善、高效的高速公路监控系统。
从控制理论角度考察系统，路段多且相互关联，受控变量和控制量既多又随时间作不确定变化，还要求多种控制目标，这使得系统具有大系统性质。
对各路段进行集中式最优控制，困难很多，难于达到预期控制效果。
从管理角度分析，要求对各路段交通情况能及时、准确了解，对出现的各类交通事件能迅速、有效地作出响应。
如果边远路段发生交通事故，要从数十公里外的管理中心派出队伍进行抢救，将因行驶延迟，无法及时救援而造成巨大损失。
我国大多数高速公路交通量并不大，目前大部分采用分级分散监控，主要是为了管理方便。
将收费、监控和通信等多项管理任务由各管理区分区段负责；里程较长的高速公路按路段自然排列顺序，将相邻的几个路段(一般3—5个)组成一个管理区，成立监控分中心。
在它上面，有整个公路的监控中心。
分中心下面有专门采集信息和执行控制的现场监控站，三级各有其监控职责，系统总体构架如图3-1所示。
上图所显示的监控分中心负责所属各路段的信息处理、控制决策(优化)和下达控制指令。
为了监视所属路段的交通情况，配置有闭路电视系统(CCTV)；设立入口匝道控制系统，以便对所属各路段收费匝道入口交通量进行控制，区段的紧急电话都接通到这儿，以便及时作出响应；管区内各种设备的状态也由分中心监视。
高速公路监控系统高速公路监控系统1. 引言1.1 目的和范围1.2 定义和缩写词汇2. 系统概述2.1 概述介绍描述该高速公路监控系统的目标、功能以及所涉及到的主要组件。
3. 功能需求分析在这一章节中，详细描述了该高速公路监控系统需要实现哪些具体功能，并对每个功能进行进一步解释说明。
4.性能需求分析这部分内容将列出关于本项目各项技术指标与质量保证等方面应满足或达到什么样程度。
包括但不限于：稳定性、可靠性、安全性等。
5.设计约束条件并阐明开发过程中可能遇到的制约因素，如硬件平台限制,软件环境依赖, 时间预算上线等问题.6.软硬件配置对整套设备（服务器/摄像头）提供规格参数；同时给出操作人员使用电脑端运行程序时候最低配置要求；7.数据流图绘制一个简单直观地表示信息处理在此案例下是怎样传递从而完成任务的数据流图。
8.系统架构设计描述该高速公路监控系统的整体结构和各个组件之间的关系，包括前端摄像头、后台服务器以及相关数据库等。
9. 数据库设计9.1 数据表定义列出所有涉及到的数据库表，并对每张表进行详细说明。
9.2 表关系图绘制一个简单直观地表示不同数据表之间关联性与依赖性的ER图或UML类图。
10.用户界面设计对于操作人员使用电脑运行程序时候所见到得主要页面截屏并给予文字描述；11.安全需求分析针对本项目中可能存在信息泄露, 网络攻击等问题提供解决方案；12.测试计划提供一份完备且可执行（即可以按照此文档内容来开展工作）软硬件设施检测报告.13 .附件：在这里列出了本文档所引用或者需要补充阐述但是篇幅较大无法放入正式文件内部而另外编写成为附件形式存储在其他位置上去完成.14 法律名词注释:a) 相机：指被动记录交通违章证据材料的设备。
b) 监控：指通过相机等方式对高速公路进行实时监视和记录。
高速公路监控系统整个高速公路监控系统分为电力监控系统和交通业务监控系统，两套系统在终端共用本地控制器。
各隧道的所有交通本地控制器通过工业以太网交换机全部相连，形成一个环网系统，进行数据通信，所用单模光纤单独敷设，不与隧道内其他传输光缆合缆。
在各隧道监控口机房分别设置一台工控机，也通过光纤环工业以太网交换机与隧道内其他本地控制器全部相连，负责协调各本地控制器及外场设备，在维修、测试、监控分中心设备故障、通信故障等情况下代替监控分中心进行控制。
电力监控子系统功能概述:电力监控子系统由监控分中心电力监控工作站、本地控制器、串口服务器、智能电表和电力监控软件及传输通道构成。
全线所有隧道内的高低压配电柜、通风控制箱和照明控制箱内的相关控制回路提供干触点或者串行通信接口与就近的本地控制器连接，本地控制器和工业以太网交换机组成光纤环网，把相关信息上传到监控分中心。
1、电力监控系统对中压变电所、隧道照明、隧道通风等用电场所进行分布式遥信、遥测和遥控。
通过现场控制网络将电气设备的运行状况及各种电力参数等信息需要通过工业以太网交换机传送到监控分中心并存放在系统数据库由各功能计算机调用、处理。
2、操作人员通过工作站的模拟运行图，可直观地了解到设备运行情况、各种电参数及设备开关情况，并可显示或打印各种电参数的历史趋势数据、设备故障报警及电参数超限报警。
在监控分中心即可遥控高低压变电柜主要回路、风机和照明回路的开关。
3、主要实现对高压配电柜、低压配电柜、柴油发电机、监控系统供电专用UPS 监测等交通业务监控系统功能概述:4、kO+000至K50+910的监控设施的数据传输到监控分中心1;从K50+910至K135+062的监控设施的数据传输到监控分中心2。
5、交通监控本地控制器系统可收集、处理和存储隧道内外场设备的检测数据，监视外场设备工作状态，上传给监控分中心，并接收监控分中心命令对外场设备进行控制。
本地控制器通过主控制器的以太网通信单元与监控分中心计算机系统进行通信。
高速公路监控系统高速公路监控系统是现代交通管理的重要组成部分，它通过集成多种高科技设备和技术手段，对高速公路的交通状况进行实时监控和管理。
该系统的主要目的是确保道路安全、提高交通效率、减少交通拥堵和事故发生率。
以下是对高速公路监控系统的详细描述。
高速公路监控系统通常包括以下几个关键组成部分：1. 视频监控设备：这些设备安装在高速公路的关键位置，如收费站、隧道入口、服务区等，用于实时捕捉道路状况和交通流量。
高清摄像头能够提供清晰的图像，帮助监控人员及时发现异常情况。
2. 交通流量检测器：通过安装在路面的传感器，系统能够检测车辆的流量和速度，这些数据对于分析交通模式和预测交通拥堵至关重要。
3. 事件检测系统：该系统能够自动识别和报告交通事故、车辆故障、非法停车等事件，以便迅速采取应对措施。
4. 信息发布系统：通过电子显示屏、广播系统等，向驾驶员提供实时的交通信息，如路况、天气、施工信息等，帮助驾驶员做出合理的行车决策。
5. 交通信号控制系统：通过智能交通信号灯控制系统，根据实时交通流量调整信号灯的配时，以优化交通流，减少拥堵。
6. 紧急响应系统：在发生交通事故或其他紧急情况时，监控系统能够迅速通知救援人员和相关部门，确保及时有效的救援。
7. 数据分析和管理系统：收集的数据通过专业的软件进行分析和管理，以便于交通管理部门制定交通规划和改进措施。
高速公路监控系统的优势在于：- 提高道路安全性：通过实时监控和快速响应，减少交通事故的发生。
- 优化交通流：通过智能控制和数据分析，提高道路使用效率，减少拥堵。
- 提升驾驶体验：为驾驶员提供准确的交通信息，帮助他们规划最佳路线。
- 支持交通规划：通过收集和分析数据，为交通规划和基础设施建设提供依据。
总之，高速公路监控系统是现代交通管理不可或缺的工具，它通过高科技手段提高了道路的安全性和效率，为驾驶员和交通管理部门带来了极大的便利。
随着技术的不断进步，未来的监控系统将更加智能化和自动化，为人们提供更加安全、便捷的交通环境。
