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關鍵詞:高速公路 機電通信系統(tǒng) 組成 展望
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A 文章編號:
前言:在當下科學技術的進步的時代,社會生活方式也在日新月異的進步著,高速公路的快速發(fā)展中,其公路機電設備的種類日益增多,但是單單只是依靠人工的檢測以及評定已經遠遠無法跟上高速公路系統(tǒng)的管理需求,因此進行辦公的自動化,盡力創(chuàng)造高速公路機電設備以及養(yǎng)護、維修電子管理技術的系統(tǒng)便成為眼下最為急切的人物,當前時代,這種信息技術已深入的滲透進了國民經濟以及社會生活的多個領域中,而實現(xiàn)交通現(xiàn)代化的必要之路便是將交通信息化以信息技術作為依托建立系統(tǒng)。以下主要通過高速公路機電通信系統(tǒng)的作用以及組成介紹,對于高速公路機電通信系統(tǒng)中加入新技術進行構建的展望。
一.高速公路機電通信系統(tǒng)
1.高速公路機通信系統(tǒng)的作用
高速公路通信系統(tǒng)主要作用便是對于高速公路運行管理以及監(jiān)控、收費系統(tǒng)進行管理,同時對其實施必要的語音業(yè)務以及圖像、數據的傳輸通道進行實施提供。
2.高速公路幾點通信系統(tǒng)組成
高速公路主要由管線數字傳輸系統(tǒng)、謹記電話系統(tǒng)、圖像數字傳輸系統(tǒng)、光纜工程以及電纜工程通信電源系統(tǒng)等幾個主要部分組成。
光纖數字系統(tǒng):光纖數字傳輸系統(tǒng)在高速公路機電通信系統(tǒng)中主要采用同步數字源系列干線傳輸系統(tǒng)同時將其與綜合業(yè)務接入網相結合,同時同步數字源系列的主要作用便是將其和相鄰線路進行聯(lián)網。其主要組成形式為在一地設置ADM分路站,STM―4等級的ADM分差復用設備,同時將中繼站設立在分中心,將綜合業(yè)務和V5.2樓口設備相連接并接入網系統(tǒng),按照STM-4等級的SDH系統(tǒng)進行配置速率,同時將所屬SDH的內置綜合業(yè)務進行入網的連接,采用隔站相連的方式進行組合構成自愈環(huán),將系統(tǒng)的可靠性提高。
高速公訴監(jiān)控系統(tǒng)的圖像以及數據傳輸:數據的傳輸,高速公路監(jiān)控系統(tǒng)數據的傳輸主要通過沿線監(jiān)控完場設備的監(jiān)控數據以及分中心的數據傳輸需要通過綜合業(yè)務接入網音頻話路以及電纜等方式進行傳輸完成。同時外場監(jiān)控設備的數據傳輸主要采用模擬傳輸的方式進行,高速公路通信系統(tǒng)主要在ONU以及各個站點的設備上進行足夠的VF音頻話路借口進行提供,同時考慮到高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的數據在上傳至中心以及相鄰的分中心之間的數據進行互相傳輸的情況,LOT以及ONU兩個系統(tǒng)之間需要為監(jiān)控數據的傳播提供2Mbit/sS數據通道,同時兩種系統(tǒng)在設備上為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)提供了語氣對應的數據接口。而高速公路的監(jiān)控圖像傳輸需要對于監(jiān)控系統(tǒng)的外場的監(jiān)控圖像進行傳輸,同時通信系統(tǒng)需要為監(jiān)控線路上的所有攝像機的圖像傳輸提供一心光纖以保證其傳輸在主干線上,同時圖像信號以及高速公路的反響控制信號進行反復使用后,需要使用光纖進行傳輸和發(fā)送。
3.高速公路機電通信系統(tǒng)的結構以及單一模塊的功能特點:
高速公路的機電設備需要將其和控制指標進行比較之后做出有效的控制決策,最后通過下達指令進行控制,最終通過執(zhí)行機構進行準確的工作,通信設備主要以達到語氣的控制目標為主要目的,要深入了解高速公路幾點通信系統(tǒng)的整體部分,就需要對于組成其控制系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)進行有效的了解和分析,高速公路特幾點通信系統(tǒng)主要有語音、數據業(yè)務、視頻圖像傳輸、多媒體業(yè)務等幾項工作,同時當前高速公路的通信系統(tǒng)主要業(yè)務流向呈現(xiàn)為星形的分布狀態(tài),我國的高速公路主要管理機構都是有省中心、分中心、收費站、服務區(qū)、管理處以及相互中心等機構組成,主要采用安端管理的管理方式,一般現(xiàn)有管段內部數據管理匯集到分中心然后再于省中心會和進行傳輸。同時高速公路的機電通信系統(tǒng)具有傳輸距離長但業(yè)務接入點分散的貼點,需要不斷的進行改進和正確的系統(tǒng)規(guī)劃。
二.高速公路機電通信系統(tǒng)技術發(fā)展展望
隨著同喜技術帝額不斷發(fā)展,我國的電信領域電話業(yè)務十分不平衡,電話業(yè)務的發(fā)展遠遠落后于通信數據業(yè)務的發(fā)展,而電信網自從提供單純的語音業(yè)務發(fā)展到數據和圖像各業(yè)務的綜合通信網的建立,需要將建設先進的寬帶智能網為主要發(fā)展目標。高速公路的機電通信系統(tǒng)作為行業(yè)的專網,其發(fā)展的腳步應該緊緊的跟隨電信公網同喜技術的發(fā)展步伐,從某種角度來看,從當初的有簡單的用戶線進行模擬的交換機發(fā)展到如今同時具備ISDN、SSP、B5.2等業(yè)務接入功能的交換機,是一個巨大的進步,從小容量的微波通信發(fā)展到早期的PDH傳輸系統(tǒng),到現(xiàn)在基本采用SDH系列的數字化光纖傳輸系統(tǒng)進行業(yè)務的傳輸,把高速公路系統(tǒng)的中的多種業(yè)務逐漸融合到一個較為高端的傳輸平臺。
根據高速公路機電通信系統(tǒng)的當前水平,一些新技術的發(fā)展不斷的進入這個系統(tǒng)中進行對其的改造,因此一些新的機電通信系統(tǒng)的業(yè)務也會有機會進行推廣和適用:
1.進行高速公路骨干傳輸業(yè)務的租賃服務
高速公路的通信網大部分都會進行跨區(qū)甚至跨省分布,因此根據其很少進入城市范圍的特點,可以將高速公路的通信網想一些如網通等已經進入城域網但卻沒有完善的自助通信骨干網的提供商進行租賃的服務,可以有利于高速公路機電通信系統(tǒng)的安裝范圍的大面積提高。
2.高速路上提供數據業(yè)務的服務:
使用INTERNET的接入,對于電話、視頻會議、ASP等系統(tǒng)進行接入,根據高速公路通信系統(tǒng)組件全省乃至全國交通通信網絡的高度進行觀測,適合高速公路通信的關鍵網絡技術可以使用到ATM、IP、SDH等技術,可以將這些技術進行融合,會產生各種集成模型,可以提供各種各樣的信息通信服務,提高高速公路機電通信系統(tǒng)的廣泛化人性化推廣。
結束語:我國的高速公路在建設以及管理表現(xiàn)為一路一公司的現(xiàn)狀,因此這種形式決定了我國的單簽的告訴公路信息系統(tǒng)設計和開發(fā)主要以路段監(jiān)控系統(tǒng)為主,缺乏路網監(jiān)控、網絡信息的互通以及信息的共享功,而隨著我國的的告訴網絡的完善,實現(xiàn)高速公路全路網的信息匯集共享以及的職能,通過鑒賞力統(tǒng)一的額高速機電通信系統(tǒng),全面規(guī)劃建設高速公路機電系統(tǒng)新技術的導入,才能更好的建設我國的高速公路的管理系統(tǒng),這需要我們不斷地進行開發(fā)和構建,不斷的用新的技術進行改革。
參考文獻:
關鍵詞:新材料新技術新工藝應用
一、前言
惠州惠東至東莞常平高速公路(簡稱惠莞高速公路)是廣東省高速公路(2001-2030年)規(guī)劃網中第四條橫線福建漳州(省界)至廣西玉林(省界)的組成部分,惠莞高速公路惠州段起點位于惠東縣大嶺鎮(zhèn)國道G324線(K814+418m)處,終點于惠陽區(qū)瀝林鎮(zhèn)企嶺村接惠莞高速公路東莞段,全長49.337km。本項目于2007年1月份開工建設,2009年12月建設通車。
瀝青路面工程是整個工程項目的形象工程,路面工程質量好壞直接反映了整個工程項目的質量,為提高瀝青砼面層質量,減少早期期病害,延長路面使用壽命,本項目的施工除了沿用以往比較成熟的施工材料、施工工藝和技術以外還使用了目前較為先進的一些施工技術和工藝?,F(xiàn)就本項目的瀝青路面采用新材料、新技術、新工藝的施工過程論述如下,供各同行借鑒。
二、施工參數及現(xiàn)場施工配備
1、施工溫度控制
上面層:出廠溫度抽檢記錄為175~180℃,到達現(xiàn)場溫度為170~175℃,初壓溫度為150~165℃(PE改性為170℃),復壓溫度為140~150℃,終壓溫度為100~95℃。
中、下面層:出廠溫度抽檢記錄為165~155℃,到達現(xiàn)場溫度為165~150℃,初壓溫度為145~135℃,復壓溫度為135~125℃,終壓溫度為100~95℃。
2、松鋪系數
中下面層采用1.15的松鋪系數,上面層松鋪系數采用1.10。
3、攤鋪
惠莞高速惠州段瀝青混凝土面層混合料采用一臺陜西中大公司DT1600瀝青混凝土大功率攤鋪機進行全幅攤鋪及采用一臺ABG8620,一臺ABG423前后相隔10m并機同步向前進行攤鋪兩種方式進行,攤鋪速度為2~3.5m/min。
三、路面工程的技術創(chuàng)新
1、新材料
1)PK-P陽離子高滲透乳化瀝青
本工程路面的透層設計要求滲透深度應不小于3mm,根據以往的經驗普通的乳化瀝青要達到這個要求是很難實現(xiàn)的,本工程由施工單位提出經業(yè)主和監(jiān)理同意,用于透層的乳化瀝青使用PK-P陽離子高滲透乳化瀝青,這種材料的特點就是滲透性強,施工方便,用常規(guī)的施工工藝就能達到本工程設計的要求,經現(xiàn)場取芯,大部分的芯樣的滲透深度能達到3~6mm,滿足了設計要求。
2)PE改性瀝青
(1)、PE改性瀝青是現(xiàn)場改性而SBS改性瀝青是成品改性
現(xiàn)場改性對于工程施工和監(jiān)理來講又增加了一些管理難度,因為目前在現(xiàn)場改性的生產過程中都是人工投料,攪拌時間也是人工控制,而對于改性瀝青的性能試驗又不多沒有更好的檢驗手段,這就增加材料質量的不穩(wěn)定性穩(wěn)定性,特別是像本工程工程量大工期短的項目就更難保證瀝青的改性效果,而SBS改性瀝青是成品改性,只要選擇較好的品牌和保證貨物的質量,那瀝青的質量就相對比較穩(wěn)定。
(2)、施工性能不同
惠莞高速公路上面層采用兩種改性瀝青進行生產鋪設,對比兩種改性瀝青的配合比情況從試驗結果的技術指標上看SBS改性瀝青的幾個技術指標如殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂試驗殘留強度比、動穩(wěn)定度、滲水系數均略好于PE改性瀝青但相差不大,但現(xiàn)場的施工情況顯示,SBS改性瀝青混合料的施工性能要優(yōu)于PE改性瀝青混合料,因為從現(xiàn)場的施工測試和施工后的芯樣看,兩種瀝青的施工效果有較大的區(qū)別,PE改性瀝青混合料在165℃以下就開始凝結比較難壓實,施工后的芯樣空隙較大,而SBS改性瀝青混合料初壓溫度只要控制在150℃以上就能做到較好的壓實效果,本工程瀝青路面的施工期為冬季氣溫比較低,PE改性的施工性能較差就尤為明顯,所以路面上面層在后期均改用SBS 改性瀝青。
(3)、PE改性瀝青混凝土施工質量控制
根據本工程前期PE改性瀝青混凝土施工過程控制的經驗,為了更好的控制PE改性瀝青混凝土施工質量主要在施工過程中控制好以下幾方面:
①、現(xiàn)場改性過程的控制
現(xiàn)場改性過程必須派專人對生產進行旁站監(jiān)督,生產工程主要要控制好每一盤料的攪拌時間,一般控制為一分鐘,其次是控制好每盤料投入的橡膠素數量的穩(wěn)定性和準確性,另外成品要有儲料罐進行儲存經檢驗合格后,才能泵送到拌和樓的瀝青罐。
②、現(xiàn)場施工工程的控制
現(xiàn)場施工時必須保證攤鋪溫度在170度以上(但不要超過規(guī)定值)并保證快速進行初壓和復壓,必要時,需適當增加現(xiàn)場的機械設備,以保證快速的完成碾壓過程。
③、配合比設計方面
本工程PE改性瀝青的施工開始目標配合比的油石比為5.0,試驗室各項指標均能達到要求,但現(xiàn)場施工配合比油石比采用5.0的段落芯樣的空隙比較大,個別壓實度達不到要求,將油石比調整到5.2之后芯樣孔隙率明顯下降,碾壓效果好,壓實度也能滿足要求,所以在目標配合比在選擇最佳油石比時瀝青油石比提高到5.2。
2、新技術、新工藝
1)利用陜西中大公司DT1600瀝青混凝土大功率攤鋪機進行全幅15M攤鋪。
陜西中大公司DT1600瀝青混凝土大功率攤鋪機,目前在省內仍未大規(guī)模推廣運用,在本項目的瀝青路面工程中使用,是該生產廠家對該新設備及其新技術的試點之一,下介紹一下該設備的技術特點和施工性能。
陜西中大公司DT1600瀝青混凝土大功率攤鋪機,榮獲國家九項科技創(chuàng)新專利,最大攤鋪寬度達到16.5M,熨平板的振錘及螺旋布料器的功率,比一般的攤鋪機大出將近一倍,同時加大了螺旋布料器的葉片,這個改進有利于把瀝青混合料均勻的輸送到邊緣,克服了以往一般攤鋪機在布料的中、邊部的離析現(xiàn)象。同時,由于熨平板振動力及振幅的加大,可使攤鋪出來的混合料已經受到了較好的初壓,使松鋪系數降低減少了,壓路機初壓時的推移從而提高瀝青路面的平整度。
2)碎石采用PCL系列直通沖擊式整形機生產線進行生產
本工程路面面層碎石,采用四條大型碎石PCL系列直通沖擊式碎石整形機生產線進行生產。該類型碎石破碎機是一種物料自行沖擊式破碎機,具有國際先進水平的高能低耗設備,是目前國內外最先進、最理想的中、細碎石整形設備。該設備具有細碎、粗磨功能,所破產品呈立方體狀,更適合破碎中、高硬和特硬物料,生產的細集料級配合理,細度模數可調,產能大、質量好、級配穩(wěn)定,該生產線是用以破碎過的2~4CM的碎石進行整形,這使得碎石源頭的含泥量比較低,再利用該生產線的水洗功能,使得生產出來的碎石含泥量和粉塵含量降至一個較低的水平。
四、瀝青路面的實體質量情況
經檢測,用于面層的原材料質量均符合規(guī)范要求;瀝青混合料拌和均勻,級配穩(wěn)定,無花白、冒青煙和粗細料離析現(xiàn)象;混合料加熱、出廠、攤鋪、壓實溫度均處于規(guī)定范圍內;施工質量控制各項指標如油石比、穩(wěn)定度、流值、空隙率等均符合規(guī)范及《路面管理手冊》的要求;碾壓成型后的面層平整密實、無明顯離析、泛油、集料壓碎現(xiàn)象;抽檢的壓實度、平整度、彎沉、厚度、抗滑性能、寬度、高程等各項指標均符合設計及評定標準要求,瀝青砼面層施工質量良好。
關鍵詞:高速公路;智能監(jiān)控;通信技術;分析
在高速公路來往行駛的車輛中,要想保證車輛可以更加安全的行駛,就需要對行車秩序加以嚴格的規(guī)范,進行高效的監(jiān)控是十分必要的,這種監(jiān)控系統(tǒng)的應用可以讓人們養(yǎng)成遵章守法的好習慣,保持道路的暢通性,另外,在有些地區(qū)中,經常會發(fā)生各種氣象災害,加強監(jiān)控系統(tǒng)的應用,能夠對高速公路的車輛行駛情況做到時刻的監(jiān)控,從而進行宏觀調控。本文的最終目的就是為了能夠讓車輛在高速公路上得到正常的行駛,避免事故的發(fā)生,希望在本文的論述下,人們能夠對智能監(jiān)控通信技術在現(xiàn)實生活中的應用更加了解。
1 高速公路智能監(jiān)控通信技術的概念
首先這種技術主要是由兩部分組成的,一部分是中心站,一部分是分站,一般中心站都設置在高速公路的管理中心中,集中接收各方發(fā)來的信息,分站的主要工作任務則是要在各個站點接收信息,一個分站一般都要配有一個報警電話以及數據通路,還有監(jiān)控端口,當高速公路上發(fā)生事故時,就可以在第一時間向分站撥打電話進行求救,并且將信息直接上傳到中心站中,這樣事故就能得到激素的處理,此外,中心站能夠利用視頻監(jiān)控的功能隨時掌握現(xiàn)場分站的工作情況。
監(jiān)控通信技術主要是遠距離通信,所以是利用光纖進行傳輸的,在供電電源方面主要采用的是太陽能蓄電池,為了保證太陽能蓄電池的蓄電能力,在不必要的時候可以請求將電源切斷,讓系統(tǒng)處在一種睡眠的狀態(tài)中,將耗電量降到最低。監(jiān)控通信系統(tǒng)主要采用的工作狀態(tài)是分時工作,四路分站同時進行通話的設置可以達到系統(tǒng)所設定的要求,并且在系統(tǒng)容量方面也得到了極大的降低。在建設規(guī)模方面,主要是通過系統(tǒng)容量進行設定的,為了讓傳輸距離變得更遠,可以采用光器件提高傳輸距離。
2 高速公路智能監(jiān)控中的視頻監(jiān)視系統(tǒng)技術
在高速公路中進行視頻監(jiān)控是一種十分有效的手段,這種手段還具有直觀性的特點,在當前的社會生活中已經得到了普遍的應用。在高速公路的重要路段上,一般都會安裝這樣的監(jiān)控系統(tǒng),進行24h的監(jiān)控,并且以錄像的形式傳輸給監(jiān)控室,一些重要的圖像或者事件也能通過人工的手段進行控制與抓拍,以便在后續(xù)的圖像管理中得到更加便利的查找。
在高速公路上,監(jiān)視系統(tǒng)采用的是分布式的構成方式,下面還有許多子系統(tǒng),以收費站為例,會將收費站來往的車輛隨時的進行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)有車輛出現(xiàn)違章或者經過特殊處理的車輛,就會抓拍下來,除了收費站以外,在立交橋與隧道等位置上也安裝了視頻監(jiān)控的功能,為了實現(xiàn)更加動態(tài)的圖像監(jiān)控提供了極大的便利。
對于超車道的黃牌車自動檢測過程中,主要采用了食品檢測的方式,另外在行車道上采用的檢測方式為雷達檢測,還有一些車輛非法占用了應急車道,也能通過視頻檢測的方式采集到相關的信息。使用高清的攝像機將全景錄下來存儲在設備中,再由管理中心集中對管理軟件進行管理,實現(xiàn)了將全景錄像與抓拍圖片的相互聯(lián)系。
3 智能全監(jiān)控通信的關鍵技術
3.1 高速公路智能監(jiān)控
在智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中,一般情況下都會應用閃光燈,這種閃光燈并不具備較大的額定功率,但是相應的卻就具有瞬間放電的功能,并且功率還會非常大,在對這一系統(tǒng)進行設計的過程中,就必須要要保證瞬間功率高出系統(tǒng)的瞬間功率,這樣閃光燈才能正常的在系統(tǒng)中進行工作。
3.2 視頻系統(tǒng)數據傳輸、控制、存儲設備相結合
在高速公路實施智能監(jiān)控的過程中,大多數的監(jiān)控都呈現(xiàn)出分散的狀態(tài),并且監(jiān)控的數量也很多,所以如何進行有效的視頻存儲是一個重點,在智能監(jiān)控系統(tǒng)中占有重要的地位。在高速公路上的收費站視頻與服務區(qū)中的視頻都應該處在控制室以及相應的服務區(qū)范圍內,采用視頻編碼器的方式對視頻進行編碼,同時對當地的實際情況進行監(jiān)控,將信號傳輸到控制中心中。在高速公路收費站上獲取的視頻要存儲在本地設備中。
4 高速公路智能監(jiān)控通信技術的主要系統(tǒng)
4.1 數據收集系統(tǒng)
在高速公路的智能監(jiān)控中,數據是整個交通管理中的基本元素,也是各個系統(tǒng)的紐帶。這種系統(tǒng)主要是根據系統(tǒng)參數來確定信息采集的周期,通過并行監(jiān)視的模式來讀取分中心的車輛檢測器、收費站、緊急電話、限速標志設備的實時數據,它為整個交通系統(tǒng)提供了便利,可以為道路電視監(jiān)控、調度指揮、車流量檢測提供通信服務。
4.2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)
這種系統(tǒng)會利用當今較為先進的視頻技術,將收費亭、收費車道、廣場的道路訊息進行收集,在將收集到的這些數字處理之后,通過信息傳輸系統(tǒng)將其傳送到管理中心,對高速公路上的各種情況進行實時觀察,可以幫助管理人員做出相應的管理措施。
高速公路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分,分別是收費監(jiān)控和道路監(jiān)控。其中收費系統(tǒng)主要是對收費亭和收費廣場的收費情況,對收費車輛的車型和收費人員的操作流程進行監(jiān)控。道路監(jiān)控主要針對高速公路上的高架橋、互通立交等重要露點實行監(jiān)控,掌握高速公路的交通狀況,及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛,對其給予及時引導,最大限度地保證了高速公路安全暢通。
4.3 交通監(jiān)控系統(tǒng)
交通監(jiān)控系統(tǒng)主要是收集路段上的外場設備數據、事件數據和高速公路的交通信息等,把收集回來的信息通過TGIS在地圖上顯示,對信息、高速公路養(yǎng)護和管制等疊加在路線網絡中,并且對此進行事故處理、協(xié)調和誘導等。為了使這種功能充分發(fā)揮,增強調度的自動化程度,還在系統(tǒng)中增添了事件處理功能,這種功能可以將交通事故、天氣狀況記錄下來。
其實,交通監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的就是對交通進行一個誘導。交通誘導好比是一個訊息發(fā)送的端口,它通過設置固定的指示牌、可變情報板、信息等設備,發(fā)送出及時有效的信息,為車主提供最有效的交通訊息,讓車輛在道路上可以舒適、暢通地行使。
在高速公路交通誘導方案里,又分為自動和半自動誘導兩種。假如是自動誘導,就會根據情況自動在交通擁堵的地方誘導信息。假如是半自動誘導,系統(tǒng)就要啟動中心的聯(lián)動系統(tǒng),經過工作人員分析后,確定好誘導方案,通過外場提示給監(jiān)控中心的值班員,對交通進行誘導。
結束語
綜上所述,我國高速公路智能全監(jiān)控是推動高速公路管理自動化和智能化發(fā)展的重要措施。高速公路的交通具有運輸流量大、長途車輛多、危險品車輛比例高的特點,所以,這些都對道路通行能力和服務具有極大考驗。系統(tǒng)在高速公路監(jiān)控中的實際運用,對高速公路管理技術手段、降低成本和提升服務水平都有著重要意義。
參考文獻
[1]馮航英.高速公路智能監(jiān)控通信技術研究[J].中國高新技術企業(yè),2013,01:15-17.
關鍵詞:通訊系統(tǒng) 高速公路機電工程
中圖分類號:U412文獻標識碼: A
高速公路機電工程由監(jiān)控、收費、通信三大系統(tǒng)構成,其中通信系統(tǒng)屬于基礎類設施,為收費、監(jiān)控系統(tǒng)提供信息(話音、數據、圖像)傳輸通道,主要由光纜數字傳輸系統(tǒng)、程控數字交換系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)等組成。為適應高速公路的管理以及話音、數據、圖像傳輸的需要,高速公路通信網擬為綜合業(yè)務數字網(ISDN)。ISDN可以把各種電信業(yè)務綜合在一起,它具有經濟、靈活、使用方便等優(yōu)點,是通信網發(fā)展的方向。根據高速公路通信系統(tǒng)的特點,高速公路通信網主要由長途通信干線傳輸網、程控數字交換機、數據傳輸網、圖像傳輸網、移動通信網和衛(wèi)星通信網等部分組成。
1. 通信系統(tǒng)
1.1 通信干線傳輸
長途通信干線傳輸系統(tǒng)設計的正確與否,決定著整個通信系統(tǒng)質量,它不僅關系到能否實現(xiàn)現(xiàn)代通信網設計的目的,還關系到工程投資的經濟性、合理性和可靠性。目前,高速公路機電工程基本是采用光纖通信系統(tǒng)。高速公路通信系統(tǒng)長途通信干線傳輸網采用光纖通信,這是因為:
(1)高速公路通信網要求同時傳輸語音、數據和圖像通,信量較大,選用頻帶、通信容量大的光纖通信系統(tǒng)是合理的。
(2)光纖通信具有通信容量大、抗電磁干擾能力強、通信質量高、傳輸距離長等特點,是其它通信傳輸方式無可比擬的。
(3)光纜通信中繼距離長,適應公路沿線各通信站點間距離不一致的實際情況。
(4)采用長波長單模光纜傳輸方式,在中等容量以上長距離傳輸系統(tǒng)中,從經濟上占有優(yōu)勢。
1.2通信系統(tǒng)的程控交換
根據高速公路通信系統(tǒng)業(yè)務的內容和特點,通信系統(tǒng)采用三級程控交換,第一級交換中心設在高速公路總公司通信總中心,其主要職能是完成本局終端的話務接轉,匯接所有來話、去話的轉接任務,并與二級公路網中心聯(lián)接,完成本局話務接續(xù)與本局以外的話務轉接;第三級交通中心分別設在各高速公路公司下屬的管理所,其主要職能是完成本局的話務接續(xù)與出入本局的話務接續(xù)。為了提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性及話務流向的需要,各級交通交換中心之間均可進行互連,以便組成一個多迂回、多路由的程控數字交換網。
1.3話音通信系統(tǒng)
高速公路通信網話音系統(tǒng)包括業(yè)務電話系統(tǒng)、指令電話系統(tǒng)和移動電話系統(tǒng)。業(yè)務電話系統(tǒng)為高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各種設施(如監(jiān)控、收費、服務區(qū)、停車場、加油站、維修、交警、通信、供電、配電及養(yǎng)護等)提供內、外業(yè)務聯(lián)系電話。業(yè)務電話為全網自動撥號,業(yè)務電話網應與市話公用網匯接。指令電話系統(tǒng)主要是為監(jiān)控總中心以及監(jiān)控中心下達交通監(jiān)控和調度指令。為便于交通控制和交警業(yè)務調度,在監(jiān)控中心和分中心可分別設置兩套指令電話控制臺,以便供公路值班員和交警值班員使用,指令電話應自成系統(tǒng)。指令電話控制臺設置在各路公司內,分監(jiān)控指令控制臺和交警指令控制臺,分別控制所轄路段各指令電話機和交警用指令電話機;指令電話控制臺具群呼、組呼、單呼功能及自動錄音功能;指令電話控制臺具有轉接功能,即實現(xiàn)指令電話控制臺與指令電話機之間的轉接。
1.4 移動通信系統(tǒng)
移動通信,就是指通信雙方至少有一方在移動中進行信息交換。移動通信不僅指雙方的通話,還應包括數據、傳真、圖像等業(yè)務。移動通信系統(tǒng)可以自己建網,也可以租用郵電部建立的公用蜂窩移動通信網。郵電部公用蜂窩移動通信網可實現(xiàn)全省漫游,管理也比較方便,可以省去了自己建網的費用,但公用蜂窩移動通信網費用很高,同時不能完成高速公路網要求群呼、組呼等調度功能。自行建立高速公路移動通信專用網,可以解決上述不足,但建網投資很大。建議高速公路移動通信系統(tǒng)自己建立專業(yè)移動通信網,采用800MHz集群移動通信系統(tǒng)。據了解,遼寧省高速公路管理系統(tǒng)應用移動通信較為先進,移動通信成為快速應變能力的強有力手段。
1.5衛(wèi)星通信網
目前,各省地市已經建成衛(wèi)星通信,成為一、二級通信網的主要通信方式。由于各路公司的通信中心或通信分中心基本與衛(wèi)星站同在一地,因此,高速公路通信網規(guī)劃中,干線通信網應考慮與衛(wèi)星通信網的接口。
2、監(jiān)控系統(tǒng)
高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應用圖像傳輸可將道路現(xiàn)場的活動圖像,利用圖像傳輸系統(tǒng)的能力把圖像信息用電信號的方式傳送到遠方,清楚地再現(xiàn)在屏幕上,有利于管理人員做出控制決策?;顒訄D像傳輸采用光纜傳輸方式,高速公路監(jiān)控攝像點不太多的特點,一般采用一對一(一攝像頭對一監(jiān)視器)方式傳輸到各路監(jiān)控中心。通過視頻切換方式,由總部的控制信號來選取所需的圖像信號,由光纜傳至監(jiān)控總部的監(jiān)視器,使總中心也能監(jiān)視到它所關心的全省高速公路運行情況,以便進行宏觀管理。
監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩部分組成:監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)和外場設備。
2.1監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)
監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)即情報處理系統(tǒng),它包括通信控制器、網絡服務器、交換式集線器、終端計算機等。這些計算機組成局域網,組網方式:收費站控制室計算機與該站的收費廣場車道控制計算機組成該站的局域網。收費中心內的計算機構成中心獨立的局域網,只是多了一臺通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外場設備與中心的數據通信管理。
2.2監(jiān)控中心的外場設備
監(jiān)控的外場設備包括車輛檢測器,可變情報板,可變限速標志,氣像檢測器等。由于這些檢測點(數據采集點)距離通信站較遠,相對分散,且數據量較小,無法采用標準的高速數據接口進行傳輸,因此在每個遠端數據點配一臺MODEM,將數據傳到就近通信站的ONU,最后通過通信系統(tǒng)傳至監(jiān)控中心通信控制器。
2.3監(jiān)控數據傳輸
監(jiān)控數據分二級管理:監(jiān)控中心、監(jiān)控外場設備。通信系統(tǒng)在各站綜合業(yè)務接人網的ONU設備業(yè)務通道中提供足夠的2/ 4wVF接口,監(jiān)控數據采用模擬傳輸方式,通過這些音頻接口完成,由監(jiān)控系統(tǒng)提供MO-DEM進行數模轉換。
2.4監(jiān)控圖像傳輸
監(jiān)控系統(tǒng)在全線設置了一定數量的攝像機,各攝像機的圖像和控制信號均要傳至監(jiān)控中心。通信系統(tǒng)負責為攝像機的圖像和控制信號傳輸提供光電纜,視頻圖像信號和控制信號經過數字/視頻復用光端機復用后,占用一根光纖。
3、收費系統(tǒng)
高速公路收費系統(tǒng)一般采用半自動收費方式,即人工判別車型,車道入口發(fā)放通行卷,出口驗卷,計算通行費,人工收費,計算機管理,輔以車輛檢測器校核,閉路電視監(jiān)視。目前,提倡計算機聯(lián)網收費。遠期,逐步實現(xiàn)自動收費方式。通行卷有采用非接觸式IC卡,也有采用磁卡 。為便于計算機聯(lián)網收費,聯(lián)網收費區(qū)域內均應采用同一種 通行卷。
3.1計算機收費系統(tǒng)
計算機收費系統(tǒng)一般分兩級,即收費中心計算機系統(tǒng)和收費站計算機系統(tǒng)。收費站控制室計算機與該站的收費廣場車道控制計算機組成該站的局域網。收費中心內的計算機構成中心獨立的局域網。各局域網之間、收費中心與區(qū)域拆帳中心之間需要通過通信系統(tǒng)實現(xiàn)數據傳輸進行勾通。
3.2收費數據傳輸
收費數據分三級管理:收費中心計算機、收費站計算機及收費車道計算機。收費站與收費中心之間的數據傳輸是通過數據通道直接傳輸的,各通信站的ONU設備提供必要的2Mbps ( G . 703)數據通道接口。通信與收費系統(tǒng)是通過收費站和收費中心的路由器連接起來的,在區(qū)域收費聯(lián)網的情況下,路由器至少要具備兩個E1(G.703)接口,一路傳往收費中心,一路傳往區(qū)域拆賬中心。
3.3收費圖像傳輸
收費系統(tǒng)在個收費站廣場出口均設置了攝像機,各攝像機的圖像信號既要傳到相應的收費站又要傳到收費/監(jiān)控中心。從攝像機到收費站的視頻及控制信號傳輸是由收費系統(tǒng)完成的,而圖像及控制信號的遠程傳輸與監(jiān)控有所不同,未采用復用方式,庵個攝像機圖像對應一芯光纖,而控制信號是經MODEM通過通信系統(tǒng)的話路通道傳輸的。
關鍵詞:高速公路;拓寬;新舊路基;施工技術
Abstract: Along with our country highway transportation enterprise rapid development, has been successfully put into use in the construction of high grade highway widening problems facing maintenance renovation, due to the new and old roadbed is different, plus the new highway construction technology differences, is very easy to cause the whole body of highway foundation uneven settlement, deformation, ultimate crack. This article from the highway widening the disease cause proceed with, analyzed in high grade highway widening new old roadbed treatment of several construction techniques, the hope can solve roadbed widening engineering problems in providing some method.
Keywords: highway; widening; new and old roadbed; construction technology
中圖分類號:[TU997]文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)07-0020-02
隨著現(xiàn)代公路工程項目的建設數量、施工規(guī)模的逐步加大,國內將涌現(xiàn)出更多的公路拓寬工程,只有科學分析、計算新老路基的土體結構、強度、密度,采取有效措施加以處治、控制,才能從根本上提高新老路基的結合程度,避免發(fā)生不均勻沉降、變形,以保證公路的使用安全、功能完備。
1高等級公路拓寬中的病害成因
1.1縱向裂縫
在高等級公路的拓寬工程中,縱向裂縫的產生主要是由于新、老路基的沉降存在差異而造成的。老路基在多年的使用過程中,受過往車輛的荷載作用,地基的沉降、變形已趨于穩(wěn)定,而新路路基的興建時間較短,在施工的過程中、投入使用后均將出現(xiàn)幅度較大的沉降、變形,新、老路基地基壓縮、固結時間的不同,以至于公路地基的整體出現(xiàn)不均勻沉降、變形,最終引起裂縫的產生。
1.2 新、老路基銜接位置的處理不當
在高等級公路的拓寬工程中,新、老路基的銜接位置是項目施工的最薄弱部位,極易產生各種病害。在實際施工的過程中,對于路面系統(tǒng)倘若沒能采取有效的排水措施,地表水將透過縫隙滲入地基,進一步加劇了路基的沉降、變形;對于新老路基的銜接位置,其外表面剛度、強度的不足,或是沒能采取有效措施進行臺階的開挖、加筋,均將造成拓寬路基沿新舊路基的銜接面蠕滑、位移,而銜接路面也將出現(xiàn)不同程度的縱向裂縫。
1.3 新老路基剛度、強度不同
高等級公路的新、老路基,由于施工建設的年代不同、取土地點各異,在進行公路路基的拓寬施工時,填筑用的土料與老路基的施工土體無法保持一致,在公路投入使用后,受填土材料自身的重力、過往車輛與路面系統(tǒng)的荷載影響,老路基的土體結構已被徹底壓實,而新路基雖在在施工期間得到了壓實處理,但其土體結構中仍將存有變形、沉降空間,以至于新老路基的剛度、強度存在差異。此外,施工的方法、技術、工藝以及公路工程的標準與等級對于新老路基的強度、剛度有著一定影響。
2 高等級公路拓寬中新舊路基處治的施工技術
2.1 低路堤的處治施工技術
在高等級公路的拓寬工程中,針對低路堤區(qū)域的施工,倘若施工地基的土體并不軟弱,由于進行路基填土時的高度相對較小,而地基上方所承受的荷載也不大,或是路面外表、地基外層存有硬殼結構,地基內部的土體結構所承受的應力更小,公路拓寬部分的新地基施工可按有關常規(guī)標準進行。在進行項目的設計、施工時,應充分發(fā)揮、利用地基原有土體的剛度、強度,盡可能在不擾動下臥層的情況下施工。此外,在進行路基的填筑時,可考慮增設土工格欄、土工布,以此提高路基的整體剛度、強度,避免出現(xiàn)不均勻沉降、變形,防止裂縫的產生。
2.2 新路基的填筑施工
在進行路基填土時,施工材料的性質與路基填土的模量,對于施工路基的密度、強度、變形等方面有著一定影響,尤其對于高路堤拓寬部分的地基,此種影響將更加明顯。因此,在進行新路基的填土施工時,有必要加強對填土壓實。若要改善、提高填土材料的性質與填土模量,可采用石灰、粉煤灰等自重較小的輕質材料來填筑路堤,其不僅能夠大幅縮減路堤自身的重量、減小壓縮變形的幅度,同時還能有效提高新路堤的剛度、強度,減少路基在投入使用期間受過往車輛荷載而產生沉降、變形的幅度。此外,采用壓縮性較小的砂礫石材料進行填土,可有效提高路堤的承載能力,減小壓縮變形,而對于路基的壓實,可采用沖擊壓實技術,以提高土體的壓實度、降低沉降量。
2.3高路堤的處治施工技術
在進行高等級公路的拓寬施工時,對于高路堤區(qū)域內的地基施工,由于地基的沉降幅度較大,必須采用處治施工技術進行處理,否則必將出現(xiàn)較大的不均勻變形、沉降,以至于不同程度的產生縱向裂縫。在高路堤的施工中,倘若公路拓寬區(qū)域的地基為軟土結構,則更需要采取各種控制、處理措施加以整治。在進行公路拓寬工程的設計、施工時,為保證路基的安全、穩(wěn)定,最大限度的減少路基使用后的沉降,高路堤拓寬區(qū)域的施工可采用砂樁、碎石樁、粉噴樁、塑料排水體等處治施工技術,同時選用輕型材料進行路基的填筑。
在實際的公路拓寬工程中,對于高路堤的處治施工,土體加固技術、換填砂石技術,對于淺層處治、填土高度較低的路基較為適用。在高路堤區(qū)域進行單一方向路基的拓寬施工時,應注意避免新路基出現(xiàn)失衡、失穩(wěn)的現(xiàn)象。此外,由于新老路基的沉降時間、幅度存在較大差異,新舊路基的銜接位置極易出現(xiàn)滑動剪切面,如果施工進度過快,將導致路基產生滑動。因此,在進行高路堤區(qū)域的公路拓寬時,應加強重視對施工路基穩(wěn)定性的檢驗、計算,及時采取控制措施,避免出現(xiàn)質量隱患。
2.4 新舊路堤銜接部分的處治技術
對于新老路堤銜接部分的處治,應事先將原有路肩邊坡上的一切雜物、污物,倘若原有路肩的存有質量缺陷或未能達到工程標準、設計要求,應針對土路肩進行二次碾壓處理、翻曬處理。為進一步提高新、老路基間的結合度,消除老路基邊坡密實度不足的問題,避免新老路基銜接位置出現(xiàn)不均勻變形及沉降,可改進路基開挖臺階的方法,或先行修筑試驗路,將臺階的挖設由以往自土路肩區(qū)域開始,改為自硬路肩區(qū)域開始下挖。為增加新、老路基之間的接觸面積與數量,應盡可能的增加臺階數量,而對于一些填方高度較大的路段,可逐步進行挖掘施工,但需要注意施工期間的排水、安全問題。對于新老路基銜接區(qū)域的地基土體,應嚴格控制其壓實度,可利用打夯機分薄層填筑壓實,若壓實效果不夠理想,還可采用沖擊碾壓技術作進一步的碾壓、密實,從而提高新老路基間的結合程度,避免出現(xiàn)不均勻變形、沉降。在路槽縱向開挖的臺階上鋪設跨施工縫的土工格柵,以加強新老路基的橫向聯(lián)系,減少裂縫反射,土工格柵的寬度不應小于2m,且跨在老路基一側的格柵寬度應為其總寬度的 1/3 到1/2 左右。
【關鍵詞】可變信息板;交通誘導;高速公路
【Abstract】Variable Message Signs (VMS) have an important effect in information dissemination and transport inducing on freeway. This paper introduces the classification, arrangement mechanism, setting technology on Variable Message Sign of express highway, and provides reference for further optimization automatically controlling strategy for issuing message and for application of variable message sign.
【Key words】Variable Message Sign;Route guidance;Express highway
可變信息板(Variable Message Sign, VMS)是動態(tài)標志板的一種,通常在道路口、大橋、隧道、高架、高速道路等設施上,建立醒目的交通誘導信息板,用于指示駕駛員前方的交通狀況、道路情況和偶發(fā)性事件等信息,尤其是誘導高架路的主線、進出口的行車路線,及時準確提供駕駛員選擇走哪條高架道路最方便、最快捷的信息。它與交通信息廣播和車載導行系統(tǒng)一道成為重要的信息手段。實質上可變信息板是對交通信號系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng)的補充,是更高一級的管理控制系統(tǒng)??勺冃畔逑到y(tǒng)由顯示屏、控制器及其內置控制軟件、防雷裝置、配電板、龍門架和基礎以及信號遠程傳輸設備等構成。目前,可變信息板能以綜合的方式向駕駛員提供信息,是最方便的信息提供方式,其技術也比較成熟。
1. 可變信息板類型
VMS按信息內容的形式可分為三類:文字式、圖形式、圖形文字混合式。文字式VMS是以文字的方式路網誘導信息,適用于信息量較少的情況,可細分為方案選擇式和自動合成式兩種;圖形式VMS利用圖形表示整個(或一部分)路網結構,用色塊實時地顯示路網中的服務水平和(或)行程時間,適合較多信息的場合,包含可變式和固定式。圖形文字混合式圖形和文字綜合使用,是圖形板的初級形式。
當然,VMS還有一些其它的分類方式,如按照信息影響的方式可分為情報型可變信息板(提供擁擠程度、排隊長度、延誤、行程時間等現(xiàn)狀或預測信息);推薦型可變信息板(提供重要的情報或應采取的措施);按照作用的實效(長期使用還是臨時使用)則分為固定式和移動式兩類;按顯亮的方式則分為發(fā)光型、反光型、混合型等。
在我國,文字式可變信息板使用較為廣泛。不同類型、不同技術的VMS在運行特性、復雜程度和顯示能力等方面各不相同,在選型時一般遵循以下原則:
(1)路段及規(guī)模較小的路網以文字型為主,可與圖形板和圖形文字板配合使用;
(2)區(qū)域間及復雜路網誘導信息的應以圖形板為主;
(3)為保證駕駛員閱讀信息的連貫性,可變信息板的布置必須具有連續(xù)性。
2. 可變信息板系統(tǒng)的設置機理
2.1 檢測器信息收集和處理系統(tǒng)。
通過布設在易發(fā)生事故或阻塞的互通式立交附近的路段上感應式環(huán)形線圈檢測器數據的獲得,在主線和入口匝道處車輛檢測器檢測占有率并排隊預測和擁擠預測,為今后的駕駛員信息系統(tǒng)服務,并提示前方的行車條件,并對行程時間做出預測和進行路線誘導。
2.2 可變信息板信息提供。
值得注意的是,在監(jiān)控中心和通信系統(tǒng)的設計、建設中要為未來車載電話、車輛引導等系統(tǒng)的建設準備條件。通過可變信息板提供信息是近期最主要的信息提供手段,其信息內容由控制中心給出,其中影響面大的重要信息應由總中心協(xié)調后。所提供的信息內容以文字或圖形方式表示,具體內容如前方路段交通擁擠堵塞情況(堵塞度文字描述或行程時間預測)、匝道調節(jié)和關閉情況、異常事件信息等。可變信息板可采用超亮度發(fā)光二極管,在白天、夜晚可自動變換亮度。
2.3 通信系統(tǒng)。它是交通控制系統(tǒng)的一個重要組成部分,包括各匝道的發(fā)送器,接受器,控制中心的發(fā)送器,接受器以及傳輸媒體。在技術上,可考慮采用無線傳輸方式,即改建一些小規(guī)模的無線尋呼臺,用來電子公告,這樣可節(jié)省高昂的傳輸線路費用。
2.4 中央控制系統(tǒng)。由于各個入口匝道都有自己的信號燈,控制器,檢測器同控制中心有通信聯(lián)系,把本匝道檢測數據上傳,并接收控制中心下達的控制決策??刂浦行母鶕邮盏降娜繖z測信息,進行最優(yōu)控制計算,得出各匝道的控制參數,下達給各匝道控制器。采用分散式控制系統(tǒng)。各匝道控制器根據交通動態(tài)特性及現(xiàn)場實時檢測信息,實施動態(tài)反饋控制,通過動態(tài)的調整入口匝道調節(jié)率,克服各種擾動,維持本路段交通參數不偏離控制中心技術出的最優(yōu)值,其計算機通訊網絡采用樹狀結構。
3. 可變信息板的設置方法
3.1 可變信息板總體設置方法。
可變信息板的設置應從整個交通導行系統(tǒng)建設的角度出發(fā),充分考慮導行與控制的關聯(lián),結合考慮地面道路與高架道路的綜合效益,制定整體性、合理性、高效性的導行方案??梢圆捎孟铝蟹椒ǎ?/p>
(1)從整個交通系統(tǒng)出發(fā),考慮可變信息板的設置機理和設置方法;
(2)充分考慮各子系統(tǒng)之間的相互關聯(lián):交通導行子系統(tǒng)與交通控制子系統(tǒng)以及高架道路系統(tǒng)與相關平面道路系統(tǒng)等;
(3)通過對駕駛員對可變信息板的反饋分析,給出科學、合理的設置方法。
3.2 可變信息板設置技術。
高架道路交通誘導信息板的設置技術應進行系統(tǒng)性的考慮,即在提高高架道路交通效率的同時,還應顧及相關地面道路系統(tǒng)的交通負荷與其交通容量的匹配程度。因此,在設置高架交通誘導信息板的過程中,應在綜合分析各類影響因素的基礎上,優(yōu)先保證高架道路的通行效率。
可變信息板依據設置的地點和目的的不同而采取不同的形式。
一種是安裝在主線上,采用門架式A型可變情報板進行主線誘導和出口誘導,以字符形式顯示前方路段的交通狀況(暢通、擁擠、延誤等),可變信息板應設在互通式立交或出口匝道前方約300m~500m處,可采用文字形式傳遞信息,如“前方2 Km處擁擠”,“前方3Km處發(fā)生事故”,從而使駕駛員可以轉向地面道路,避開擁擠區(qū)。
另一種安裝在入口匝道附近,宜設置為F型,把入口匝道處的排隊長度及擁擠預測情況報告給駕駛員,也可把鄰近主線上的交通情況顯示給入口匝道上的駕駛員,從而為他們新的路線選擇提供合理的誘導。
根據可變信息板設置的關鍵位置及信息實施性的要求,分為三種情況:
(1)高速道路入口誘導:分為預測型可變信息板和反應型可變信息板,具體來講:
① 預測型可變信息板:在與高架主線入口匝道相距500米左右的地面道路上,安裝F型可變信息板,提示欲通過高架出行的駕駛員,入口匝道顯示“開放”、“關閉”情況。
② 反應型可變信息板:安裝在入口匝道停車線上游附近,顯示給入口匝道上的駕駛員匝道的“開、閉”信息,從而為新的路線選擇提供合理的誘導。
(2)高速道路主線誘導:可變信息板安裝在高架進入內環(huán)高架前,采用門架式,提供駕駛員前往浦東方向可供選擇的高架路徑上的交通狀況:綠色表示道路“暢通”、“黃色”道路擁擠,“紅色”表示道路阻塞,出現(xiàn)交通瓶頸。
(3)高速道路出口誘導:安裝在互通式立交或出口匝道前方約500m~1000m處,可采用文字形式傳遞信息,如前方2~3個出口處現(xiàn)狀或預測擁擠或發(fā)生事故的信息,從而使駕駛員可以提前轉向地面道路,避開擁擠區(qū)。
可變信息板(VMS)的位置方案確定的流程,其中的快速路交通需求和通行能力、事故程度和持續(xù)時間、OD矩陣均需要因地、因時制宜,通過實際觀測來獲得。
4. 結語
可變信息板對疏導高速公路(快速路)交通、避免出現(xiàn)超飽和交通流量,并最終實現(xiàn)交通流量在路網上的最優(yōu)分配、減少交通事故、提高交通效率起著非常重要的作用。隨著經濟發(fā)展與技術更新, 只有不斷的改進與創(chuàng)新可變信息板技術,我們才能適應高速公路建設迅速發(fā)展的客觀要求。
參考文獻
〔1〕 錢曉暉.可變情報板誘導信息系統(tǒng)在上海外環(huán)線的應用〔J〕.上海公路,No.3 2004
關鍵詞:高速鐵路;通信電源;施工技術
中圖分類號:U238文獻標識碼: A
一、鐵路通信電源的系統(tǒng)特點
關于通信電源,鐵道部陸續(xù)頒布了技術要求,制定了嚴格的設計規(guī)范,一直非常注重于這方面的技術管理,隨著技術的改進,通信電源系統(tǒng)不斷完善,設備規(guī)格大有提高,通信電源系統(tǒng)成為鐵路部門的重要組成部分。作為供電系統(tǒng),鐵路通信電源獨立于鐵道部,由外供交流供電系統(tǒng)與直流供電系統(tǒng)組成,外供交流電源的來源有兩部分組成,第一部分是鐵路內部的變電所配電所等專用電源,第二是內部發(fā)電電源。每隔六十公里,鐵路局設置一座10KV配電所,自動閉塞電力線路和電力貫通線供電賴此供給。
在鐵路干線、運輸較繁忙的支線無能建有連結鐵路沿線兩相鄰變、配電所,對沿線各車站行車電力負荷等供電的10kV~35kV的電力貫通線路;自動閉塞區(qū)段不僅僅設置了電力貫通線,還設有自動閉塞電力線路,后者為專用電源,專門為鐵路自動閉塞信號設備供電。電力貫通線路屬于備用電源。高速鐵路有嚴格的要求,無論是任何情況,必須保證正常供電。專網通信系統(tǒng)都配備精良,準備充足,確保無虞。應急油機、開關整流設備、免維護蓄電池等電源供電系統(tǒng)應有盡有,把這些設備維護好了,它們的壽命又得到了延長,就會減少故障,就會保證鐵路專用通信的狀態(tài)良好。對這些設備要經常進行檢查、維護,定期檢查和抽查交替,檢查完畢制定檢修項目表格,惟其如此還能夠更可靠和穩(wěn)定的讓電源系統(tǒng)正常運轉,從而保證高速鐵路專網的良好運行。
二、鐵路通信電源的重要組成部分
在鐵路通信電源中閥控式密封蓄電池的使用頻率較高,它是直流供電系統(tǒng)的重要組成部分。在市電正常的情況下,它與鐵路通信供電設備整流器并聯(lián)運行,雖然在它工作的過程中沒有起到向鐵路通信設備供電的作用,但它能夠有效改善并提高供電設備整流器的供電質量,具有平滑濾波的作用。當市電出現(xiàn)異?;蚬╇娫O備整流器不能正常工作的時候,蓄電池可以肩負起單獨供電的任務,有效解決通信故障問題。雖然蓄電池有該有點,但其供電時間是十分有限的,不是無窮無盡的,因此在蓄電池內的電量完全放完以前,必須及時恢復供電,讓供電設備整流器重新開機啟動,輸出質量高、穩(wěn)定性強的直流電源為鐵路通信設備供電,與此同時,還能向蓄電池進行安全均衡的充電。閥控式密封蓄電池的有點有很多,主要包括:電池體積小,污染少,能量大,對于出現(xiàn)故障的蓄電池維修漸變,可以節(jié)約占面積,將其與鐵路通信設備同置一室,有效節(jié)約鐵路通信設備安裝工程的施工費用。因此,閥控制密封蓄電池在鐵路通信設備中應用廣泛。
三、高速鐵路通信電源對電源系統(tǒng)的新要求
隨著技術的提升,供電方案復雜多樣,電源應用方案設計五彩紛呈。多組供電電壓的一個最明顯的的需求是低壓、大電流。其次,模塊化自由組合擴容互為備用,提高安全系數。模塊化含義有二,第一個是功率器件,第二個是電源單元。頻率一旦有所提高,引線寄生電感,對器件造成應力,就有了過電壓、過電流毛刺的表現(xiàn)。最為突出的是集中監(jiān)控和智能化、自動化?,F(xiàn)代的信息發(fā)展一日千里,遠程監(jiān)測和控制已經運籌帷幄,這一切都能夠在機房完成。更為精工的要求是,電源本身即可監(jiān)控,并通過接口傳輸,立即直達遠程維護中心,所有過程瞬息完成;這樣,一切變異都在掌握之中,即時分析故障,維護及時,人力物力的投入達到最低化;工作效率得到最大的提高。智能化,就是電池能夠進行全自動管理,自動檢測,無需人員操作。出了故障,能夠主動保護自身,自動報警、自動診斷與修復。另外,高速鐵路通信電源對電源系統(tǒng)的新要求之一是小型化:經濟、精良。蓄電池屬于后備物品,十五年前就提出全密封免維護的概念產品,小型化的發(fā)展則靈活多變,經濟適用。
四、高速鐵路通信電源的施工技術要點
1、施工技術要點
鐵路通信網分樞紐及以上通信設備均被列為一級負荷;分樞紐以下電源室和中間站通信機械室為二級負荷。一級負荷的供電標準是:從兩個不同的變電所各引一路或從不同的母線段引出兩路供電。因此分樞紐及以上通信設備是由兩路可靠交流電源供電的;分樞紐以下由一路可靠交流電源供電,當其附近有第二路交流電源時,采用兩路交流電源供電。
鐵路通信自備發(fā)電電源一般采用油機發(fā)電機組,對滿足日照要求或風速要求的地區(qū),采用太陽能或風力發(fā)展電源作為備用電源也是一種可行的方案,但其一次性投資較高。自備交流發(fā)電機組,隨著技術的進步,目前均采用具有自動投入,自動撤出,自動補給性能的設備,此外還必須具有標準化接口和通信協(xié)議,以完成其遙信、遙測和遙控功能,達到少人維護、無人值守的目的。
自備發(fā)電機組的設置是保證對通信設備不間斷供電的唯一可靠措施,尤其是對災害造成的故障,其中斷時間很難確定。所以鐵路通信站均要求配置自備發(fā)電機組;中間站通信機械室每2-4個站配置1臺機動式發(fā)電機組,故障時,由通信工區(qū)攜帶至故障地點使用,以確保供電的可靠性,同地可減少蓄電池組的備用時間,從而降低蓄電池的容量。
自備交流發(fā)電機組的容量,按滿足通信設備用交流功率、直流電源的浮充功率、蓄電池組的充電功率、通信站主機房內應提供保證的用電功率。保證照明一般接實際情況計算、無資料時,除主機房的照明予以保證外,其余房屋的照明功率可按其30-50%估算。
電源系統(tǒng)的可靠性是由交流供電系統(tǒng),直流供電系統(tǒng)的可靠性共同組成,研究資料表明,交流供電系統(tǒng)的可靠性占系統(tǒng)總可靠性指標的65%,因此,提高交流供電可靠性最為重要。
2、電源系統(tǒng)維護
2.1防塵和定期除塵
大量的灰塵容易造成電源器件散熱不好,特別在氣候干燥的地區(qū)。通信電源系統(tǒng)在正常使用的過程中,維護的日常工作量比較少,主要是安排人員定期防塵除塵。而且一季度要徹底地清潔一次,而且在人員除塵時主要檢查各連接件和插接件是否有松動和接觸不牢固的狀況發(fā)生。
2.2電源周邊環(huán)境要保持潔凈、恒溫、恒濕
濕度和溫度是衡量生產環(huán)境因素的重要衡量標準對生產的環(huán)節(jié)有著至關重要的作用。在一定體積的空氣當中含有的水分越少,空氣越干燥;反之成立。濕度就是空氣的干濕程度。離開溫度控制來談濕度控制是無意義的。通信電源系統(tǒng)設備通常控制電子元件很多,電子元件本身對空間的溫濕度都有一定的標準和要求,只有達到了恒溫和恒濕,才能使電子設備保持良好的運作效率;而潔凈的環(huán)境則是防止灰塵進入電源器件當中,造成不必要的器件故障。
五、高速鐵路通信電源技術的發(fā)展趨勢
“忽如一夜春風來”,高速鐵路通信電源技術發(fā)展迅速,前景喜人,高效率高功率是大勢所趨,網絡化智能化的監(jiān)控管理的實現(xiàn)標志著監(jiān)控管理全數字化控制時期的到來,高速鐵路通信電源技術安全、可靠、良好、綠色,隨著高速鐵路通信行業(yè)的發(fā)展,用高頻開關電源取代相控電源,用釩電池組代替防酸式蓄電池,用計算機遠程監(jiān)控代替人工控制,是目前高速鐵路通信電源的發(fā)展潮流。隨著高速鐵路通信行業(yè)的飛速發(fā)展,高速鐵路通信電源系統(tǒng)從體制、規(guī)范、維護產品標準等方面不斷納入新觀念、新技術、新產品,從而為高速鐵路通信的騰飛奠定了堅實的基礎,在通信產品方面,中達電通股份有限公司的通信電源、UPS以及監(jiān)控產品堪稱業(yè)中翹楚,品質優(yōu)良,運行穩(wěn)定,足可信賴。
結束語
做好鐵路通信電源的維修工作,保障其良好運行,才能有效保證電源的供電質量。鐵路通信電源的維修管理人員應該兢兢業(yè)業(yè),對于鐵路供電系統(tǒng)中存在的問題進行細致的分析,并找到有效的解決方案,這樣才能保障鐵路通信電源正常工作,有效提高電源工作的可靠性。
參考文獻
[1]田紅.略談高速鐵路通信電源[J].科技風,2013,03:159.
關鍵詞:軟土地基; 換填; 塑料排水板; 預應力管樁
1、工程概況
廣東新臺高速公路南延伸線工程T合同段位于臺山市斗山鎮(zhèn),起點樁號K60+110,終點樁號K65+827.504,路線全長5.717公里。全線采用設計時速100公里/小時的雙向四車道高速公路技術標準,路基寬度24.5米,橋梁與路基同寬。
本項目位于濱海平原地帶,軟基分布范圍廣,處理難度大。軟基處理總長約3.45km,處理比例高達60.3%。本項目采用的軟土地基處理技術主要有:軟基換填、塑料排水板、預應力管樁。
2、軟土地基處理施工技術
2.1軟基換填施工技術
根據本項目的施工圖設計,對于軟土分布較集中、埋深淺、厚度小的路段,主要采用軟基換填方法進行處理。主要施工工藝為:測量放樣及清淤基底檢驗換填施工檢查驗收。
測量放樣及清淤。換填前,應測量原地面高程,填寫三方聯(lián)測資料。然后用挖掘機將淤泥挖除,并運至指定位置。
基底檢查。清淤至設計標高后,檢測基底承載力并測量清淤后的基底標高,如果承載力達不到規(guī)范要求,聯(lián)系設計單位進行處理。地基承載力合格后,進行基底標高測量,填寫三方聯(lián)測資料。
換填施工。先換填片石,再回填20cm碎石,換填材料必須符合設計要求?;靥畈牧系鼗酌嬉虽佋O在同一高程上,如深度不同時,基土面應挖成臺階或斜坡搭接,搭接處應夯實,施工應按先深后淺的順序進行。分段填筑時每層接縫處應做成斜坡型。
為保證換填壓實的均勻及密實度,在重型輾壓機輾壓前,應整平層面,低洼處應及時補充填料??刂戚殙簷C械的速度,經靜壓2遍后,采用強振3~5遍。最后一層輾壓完成后,應檢查高程和平整度。檢查合格,方可進行下一步施工。
2.2塑料排水板施工技術
根據本項目的施工圖設計,對于軟弱地基層厚度大于3米,填土高度大于5米的一般軟弱路基地段(涵洞基底段除外),均采用插設塑料排水板進行處治。排水板間距按計算確定,一般不大于2.0m,采用正三角形布設。
施工工藝為:購置塑料排水板泥巖攤鋪砂礫石墊層攤鋪施工區(qū)劃分插板施工上層路基土填筑。
購置塑料排水板。本項目采用SPB-1型塑料排水板,性能指標應符合設計要求和規(guī)范的規(guī)定。排水板材料嚴禁被污染或混合堆放,過期產品嚴禁使用。塑料排水板應堆放在現(xiàn)場并加以覆蓋貯存,防暴露在空氣中老化,不被日光直接照射和被雨水淋泡,根據工程進度和日用量按日取用。
泥巖攤鋪。施工前先平整場地,并開挖縱、橫向排水溝,將農田水疏干,然后攤鋪一層泥巖填料,并設置成路拱狀,其邊緣厚度為30cm,中心厚度小于100cm。
砂礫石墊層攤鋪。攤鋪完泥巖后,再填筑50cm的天然的砂礫石墊層,以進行插板處理。砂礫石墊層所使用的天然砂礫最大粒徑不大于50mm,含泥量不大于5%。砂礫石墊層施工過程中應避免對軟弱土的過大擾動和隆起。在剪斷排水板時,留出孔口長度應保證伸入砂礫石的墊層不小于50cm。
施工區(qū)劃分。在塑料板施工區(qū)內根據地質資料,結合淤泥底標高情況對插板施工區(qū)域進行劃分。淤泥底標高差異大的,采用20×20 m的方格網進行劃分;淤泥底標高均勻差距不大的,才用40×40m的方格網劃分。用竹桿為標定插位。
插板施工。塑料排水板采用插板機打設,采用液壓法施工。插板機就位后通過振動錘驅動套管對準插孔位下沉,排水板從套管內穿過與端頭的錨靴相連,套管頂住錨靴將排水板插到設計入土深度,拔起套管后,錨靴連同排水板一起留在土中,然后剪斷連續(xù)的露在墊層外的多余排水板,并對排水板予以保護,以防因插板機的移動、車輛的進出使塑料排水板受到損壞而降低排水效果。塑料排水板在插入地基的過程中應保證板不扭曲,透水膜無破損和不被污染。
2.3預應力管樁施工技術
對本項目涵洞、擋土墻等結構物下的軟土地基處理,根據施工圖設計,軟土深度大于8m全部采用預應力管樁進行處理。
處理工藝為:地表整平樁位放樣樁機就位管樁起吊就位打樁接樁終止打樁托板施工。
地表整平。按設計及施工規(guī)范要求,施工前必須對路基原地面進行清表、整平,便于管樁施工,以及保證托板基坑開挖后的基底承載力。
樁位放樣。先精確測放出中樁及控制樁的樁位,用木樁做好標記,并報測量監(jiān)理驗收,然后根據管樁施工平面布置圖用鋼卷尺逐樁測放樁位,確定樁位中心,再以樁位中心為圓心,以管樁樁身半徑劃出樁位的圓周,樁中心插小竹片樁,圓周撒白灰線標記。樁位放樣完成后,對已定好的軸線進行復核,根據樁位圖逐樁位校核,樁位放樣允許偏差不大于5cm,發(fā)現(xiàn)不符合要求的及時糾正。
樁機就位。首先檢查樁機,確保設備正常運轉后移動設備就位,打樁機就位時應對準樁位中心,并將機身調平,使校正平臺處于水平狀態(tài)。
管樁起吊就位。利用打樁機自帶的起重機吊樁。采用單點起吊,吊點設置在距樁端四分之一至三分之一樁長位置,采用一根閉合鋼絲繩捆綁牢固。起吊過程必須小心、緩慢,嚴防吊樁過程鋼絲繩滑脫或管樁在空中晃動幅度過大而與機架等碰撞。在管樁離地過程中,人工用繩套拉住樁下端,以防止將堆區(qū)中的樁撞裂、碰損。小心移樁入樁架的兩滑道中間,將樁下放到樁尖離地面l0cm高度處,再利用樁架的挺桿和夾樁器將管樁固定,同時利用經緯儀從兩個正交方向調整樁的垂直度。
打樁。為了便于控制打樁,必須詳細記錄打樁過程與樁入土深度,以便了解樁尖入持力層深度是否滿足設計要求。
接樁。當下節(jié)樁的樁頭距地面0.6~0.8m左右時,開始進行上一節(jié)管樁的起吊。在上節(jié)管樁夾持牢固后將兩管樁端板上的泥土、鐵銹等用鋼絲刷清理干凈,再調整上節(jié)管樁位置及垂直度。管端接觸后,觀測管樁錯位偏差,如有錯位可使用木錘敲擊上節(jié)管樁的端板,將錯位偏差控制在2mm以內。也可以在下節(jié)管樁的樁頭加上定位板,依靠定位板將上下樁接直。接著清理坡口,將樁端接縫空隙用楔形鐵片全部填實焊牢。最終焊完后要自然冷卻至少8~10min才能進行打樁施工,嚴禁用水冷卻,以防止高溫焊縫冷脆而被壓壞。接樁動作必須迅速,盡量保證連續(xù)施工,避免因中斷時間過長,打樁阻力增大,造成后續(xù)施工困難。
終止打樁的標準。收錘標準采用雙控原則,以進入樁端持力層2m、終壓力不小于設計單樁承載力600KN為控制標準。打樁結束后及時將打樁機移開,到下一個樁位就位,重復上述施工。
2.5結語
目前,新臺南高速公路的軟基處理已完工,其上層土的填筑均已開工半年以上,根據軟基沉降監(jiān)測數據,其監(jiān)測結果為:軟基沉降基本穩(wěn)定,且逐步趨于收斂。位于結構物基礎處的軟基處理,采用預應力管樁施工工藝,較好地解決了地基承載力和不均勻沉降等問題。本工程的軟土地基處理施工技術對其他項目具有較好的借鑒意義。
參考文獻:
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關鍵詞:信息采集技術 智能高速公路 視頻 RFID 定位
中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(c)-0012-02
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和城市化進程的加快,社會對于交通運輸的需求日益增加。高速公路作為城市間的紐帶,承擔著巨大的交通壓力,如何在交通量持續(xù)增長的情況下,減少交通擁堵和事故,提高道路的安全性和舒適度,成為智能高速公路發(fā)展中亟待解決的問題。而全面、實時的道路交通信息,則是實現(xiàn)高速公路智能化的基礎。
如今,傳統(tǒng)的道路信息檢測技術,正逐漸被新型采集技術所取代。該文簡單介紹了傳統(tǒng)道路信息采集技術的工作原理,重點對新型信息采集技術進行了研究,并在對比各項技術在高速公路應用中的優(yōu)劣之后,提出了高速公路信息采集技術的應用趨勢。
1 傳統(tǒng)信息采集技術
傳統(tǒng)的道路信息采集技術出現(xiàn)早,有些已經廣泛應用于高速公路的車輛信息采集之中。
1.1 環(huán)形線圈采集技術
環(huán)形線圈采集技術基于電磁感應原理,由埋設在路面下的環(huán)形線圈、饋線和信號檢測處理單元組成。當有車輛駛過環(huán)形線圈上方時,車輛自身鐵質產生的渦流效應起主導作用,造成線圈電感量減小。電路通過檢測該電感量的變化,判斷是否有車輛存在或通過。結合線圈寬度和線圈間隔,對采集數據進行處理,即可得到道路車流量、瞬時車速及時間占有率等信息。比如,兩個線圈之間的距離為,車輛到達線圈的時間間隔為,則車速。
環(huán)形線圈采集技術成本低、適應性強,不受惡劣天氣及光照條件影響,在全天候、高精度車輛檢測方面有其他檢測技術無法比擬的優(yōu)勢[1]。目前在高速公路的應用中占據主要地位。不足之處在于,其檢測精度受路面狀況的影響,安裝與維修需要破壞道路、中斷交通,極易造成擁堵及交通事故,這將極大地限制其在未來的應用。
1.2 微波雷達采集技術
微波雷達采集技術基于多普勒效應,通過雷達檢測器向路面發(fā)射線性調頻微波,并接收經車輛反射后的回波來檢測車輛。在道路應用中,有正向和側向安裝兩種方式。正向安裝時天線波束發(fā)射方向與車輛行駛方向一致,檢測精度高,但只能檢測單一車道。側向安裝時,檢測器在扇形區(qū)域內發(fā)射連續(xù)的低功率調制微波,并在路面上留下一條多分層的投影,如圖1所示。由于微波的衍射特性,側向檢測器可以檢測被遮擋車輛,完成多車道同時檢測。
微波雷達采集技術抗干擾性強、不受天氣環(huán)境的影響,對車速的檢測精度高,尤其適用于長距離、開放、車速相近的道路。因此在高速公路信息的采集中,有著廣泛的應用。但其對安裝高度、后置距離等有嚴格的要求,檢測精度也受隔離帶等因素的影響。
1.3 超聲波采集技術
超聲波采集技術利用聲波的傳播和反射原理,通過測量發(fā)射波和反射波的時間差實現(xiàn)車輛檢測。經過傳感器以及信號處理模塊的分析和處理,可以得到車型、車速及車流量等信息。
超聲波采集技術成本低、使用壽命長、易于安裝維護,對車型的識別能力突出。但其檢測精度受大風、暴雨天氣的影響,探頭下通過的人或物也會造成誤檢。所以其在高速公路信息采集中的應用要比前兩種技術少。
1.4 紅外采集技術
紅外采集技術基于光學原理,一般采用反射式檢測。其工作原理是由調制脈沖發(fā)生器產生調制脈沖,經紅外探頭向道路發(fā)射脈沖,當車輛通過時,紅外脈沖從車體反射并被紅外接收管接收,再經解調、選通、放大和整流濾波處理后輸出一個檢測信號。進而實現(xiàn)車輛類型、車速和流量的信息采集。
紅外檢測技術具有快速準確、輪廓清晰的檢測特點,安裝方便。但空氣中的煙塵顆粒,以及惡劣天氣(如雨、霧、雪等)會影響系統(tǒng)的正常工作。在高速公路車輛檢測中,應用較少。
2 新型信息采集技術
近年來,隨著傳感技術、通信技術、控制技術以及計算機信息處理技術的快速發(fā)展,新型的道路交通信息采集技術應運而生。這些新型技術不僅能夠完成傳統(tǒng)的車輛信息采集工作,還提高了采集信息的實時性、準確性和全面性,極大地推動了高速公路的智能化發(fā)展。
2.1 視頻采集技術
視頻采集技術結合了視頻圖像和計算機模式識別,是近些年發(fā)展起來的一種新型道路信息采集技術。視頻檢測器由攝像機和視頻處理器組成,通過設置虛擬檢測區(qū)域實現(xiàn)車輛信息的采集。如圖2所示。
與傳統(tǒng)的采集技術相比,視頻采集成本偏高,夜間檢測精度低。但視頻采集技術不僅能采集車流量、車速、占有率等信息,還能為監(jiān)控中心提供車牌號和視頻畫面,檢測違章違規(guī)及突發(fā)事件,實現(xiàn)車輛跟蹤。同時,圖像處理算法的不斷出現(xiàn)和改進,也在不斷改善光學噪聲、能見度、照明條件及遮擋對視頻檢測精度的影響。周冬梅等人[2]提出了一種基于區(qū)域聚類的陰影消除算法,較好地去除了運動車輛的陰影。劉建偉等人[3]利用車輛底盤陰影和車輛邊緣特征,提出了一種因局部遮擋而粘連的車輛分離方法。徐文聰等人[4]設計并實現(xiàn)了一種基于車燈的夜間交通流視頻檢測系統(tǒng),檢測率達到96%。
伴隨硬件成本的下降、圖像處理功能的豐富以及道路管理對信息要求的提升,視頻采集技術以其安裝維護的方便性、檢測的實時直觀性,必將在高速公路智能化的過程中扮演越來越重要的角色。
2.2 基于RFID的信息采集技術
RFID(Radio Frequency Identification)技術是一種利用無線射頻原理實現(xiàn)非接觸式自動識別的技術。RFID的基本工作原理如圖3所示。電子標簽是RFID系統(tǒng)的數據載體,分為有源和無源,可實現(xiàn)與閱讀器之間的雙向通信。閱讀器通過天線發(fā)射無線載波信號,當裝有RFID電子標簽的機動車進入發(fā)射天線的工作范圍時標簽即被激活,此時,標簽可以將自身攜帶的車輛信息編碼后發(fā)射出去,經過閱讀器的解調、解碼后,信息最終送到數據庫控制中心。
與傳統(tǒng)的信息采集技術相比,RFID技術在惡劣天氣環(huán)境下可全天穩(wěn)定工作,有識別速度快、識別距離遠,數據容量大、壽命長等優(yōu)點。同時,將車牌號碼等車輛信息存儲于RFID電子標簽中,形成“電子車牌”,能夠有效地解決傳統(tǒng)車牌易偽造和遮擋的問題。近幾年,將RFID技術應用到道路信息采集中的研究層出不窮。胡興麗等人[5]通過建立交叉口數據存儲處理模型,提出了一種基于RFID的交叉路口流量檢測的方法。陳武弟等人[6]結合能見度檢測儀,設計了一種基于RFID的霧天高速公路車輛實時預警系統(tǒng)。高寧波等人[7]基于RFID采集車輛信息,利用信息融合約簡方法計算交通流參數之后,建立了基于模糊層次分析的道路擁堵評價模型。
然而,目前還沒有形成RFID技術的國際統(tǒng)一標準,這會導致硬件設備及軟件系統(tǒng)的兼容統(tǒng)一性問題。電子標簽的安全性和價格也在一定程度上制約著RFID技術的廣泛應用。但基于RFID的電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)已經在我國許多地方投入使用,國家也在逐步實施統(tǒng)一的ETC標準,預計在“十二五”末,全國高速公路ETC覆蓋率將達到60%。
2.3 浮動車信息采集技術
浮動車交通信息采集技術,是基于FCD(Floating Car Data)的一種新型交通信息采集技術。其基本原理是:根據裝備車載全球定位系統(tǒng)(GPS)的浮動車在行駛過程中定期記錄的車輛位置、方向和速度信息,應用地圖匹配、路徑推測等相關的計算模型和算法進行處理,使浮動車位置數據和城市道路在時間和空間上關聯(lián)起來,最終得到浮動車所經過道路的車輛行駛速度以及道路的行車旅行時間等交通信息。流程如圖4所示。
基于FCD的信息采集技術,覆蓋范圍廣、投入成本低、采集信息豐富、可實現(xiàn)全天候的實時采集。作為一種低成本、高覆蓋率的實時交通信息采集方式,其在世界范圍內得到了廣泛的關注和推廣應用[8]。但GPS衛(wèi)星信號受樓群等建筑物的影響會造成定位精度下降,導致無法精確地匹配電子地圖。為了保證參數估計的精度和可靠性,各種估計方法也都要求道路網絡中有足夠多安裝GPS的車輛,比如城市道路交通中的出租車、公交車。同時,無法獲取車輛的車型及車牌號信息,也會在一定程度上影響其在高速公路信息采集中的應用。
2.4 基于手機數據的信息采集技術
隨著移動通信網絡及終端設備的迅速發(fā)展,將手機信息和定位技術應用于交通信息的采集成為一項研究熱點。其系統(tǒng)框架如圖5所示。
手機定位技術是進行交通數據采集的基礎。此技術通常分為兩種:模糊定位和精確定位。其中,模糊定位技術主要包括基于小區(qū)識別號(CELL-ID)、基于到達時間差(TDOA)、基于小區(qū)切換(Handover)等,其安裝成本低廉、模型簡潔,但精度低(30~2000 m),易受基站分布密度的影響。而精確定位的精度可達5~20 m,但需要考慮定位更新頻率、道路匹配率與算法等復雜問題,其主要技術包括增強觀測時間差(E-OTD)、上行到達時間差(U-TDOA)、輔助全球定位系統(tǒng)(A-GPS)等[9]。
基于手機數據的信息采集技術,可以采集大空間范圍、連續(xù)時間的交通信息,獲取公眾出行軌跡及活動范圍等信息。其充分利用了現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)基礎設施,無需對手機終端進行改造,已經成為國內外智能交通領域的研究熱點之一。目前這項技術已經在我國深圳的城市交通信息采集中得到了應用。但總體來講,手機定位技術的研究還不夠成熟,地圖和路徑匹配相關算法的精度也需要改進。
3 高速公路信息采集技術應用趨勢
高速公路具有設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點,其道路信息采集方案,不僅應擁有強大的采集性能,還需要綜合考慮工程應用實施的要求。
高速公路信息采集技術的應用趨勢之一,是多種采集技術的融合。比如,將微波雷達測速精度高的特點,與超聲波對車型識別率高的特點結合起來,能夠解決機動車分型與地點車速數據采集精度的問題。其技術優(yōu)勢,與單一采集技術相比提升了一個層次。目前,這項技術已成為江蘇高速公路數據采集技術方案[10]。同時,新型采集技術功能強大、實時全面,正是為了實現(xiàn)高速公路的智能化而不斷發(fā)展起來的。隨著硬件成本的下降、高速公路管理要求的提高以及采集技術更加成熟,視頻采集、基于RFID的采集等技術在高速公路中的應用,將巨大的推動其信息化、智能化的發(fā)展。
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