智能交通技术在高速公路安全管理中的应用

２０１３年第２期　
（总第２２８期）　
黑龙江交通科技　

ＨＥｌＬＯＮＧＪｌＡＮＧ　ＪｌＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　
Ｎｏ．２，２０１３　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２２８）　

智能交通技术在高速公路安全管理中的应用　
于立群　
（黑龙江省交通科学研究所）　

摘要：国内公路网基础建设已基本完成，联通各区域经济发展，成为国民经济不断提升的大命脉。高速公　
路以其通行速度快，出行便捷的突出特点成为公路交通主要设施，承载人员输送与货运输。高速公路高速　
度，高密度的运营，同时也带来道路安全管理的问题。简述了智能交通技术在高速公路安全管理中的应用。　
关键词：智能交通技术；高速公路；安全管理　
中图分类号：Ｕ４９２　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３ｆ２０１３）０２—０１７６—０１　

高速公路上车辆运行速度快，难免在营运时发生交通异　常事件，造成交通量一时突然增加，道路交通拥挤，道路基　础设施受损以及人员伤亡。例如天气突变降雾使道路上的　能见度降低，车辆行驶时容易发生车辆追尾，抛锚等交通事　故。高速公路上车流量大，一旦前方车辆出现异常后面车辆　不能及时做出反应，二次的追尾事故会连环发生，做成更大　的交通事故。因此，保证高速公路运行安全显得尤为突出。　高速公路监控中心管理路段进行有效的视频监控，以确保其　能够快速、及时的检测高速公路运行的异常状况发生，作出　及时处理是道路安全管理的重要前提。而交通异常状况产　生具有不确定性，因此高速公路异常状况的检测成为监控的　难点和重点。为此，高速公路监控管理中心把不同交通检测　设备采集的路况信息数据进行分析整合处理，以便能够及　时发现高速公路上异常状况发生的的详细信息，及时解决异　常状况，并实时发布消息确保高速公路的畅通运行。　近几年智能交通领域技术不断发展，在高速公路安全管　理方面应用技术很多。例如高速公路的异常事件检测技术，　多传感器数据融合技术等在道路安全管理方面起到很大作　用。但这些技术在高速公路安全领域的运用并没有形成较　完善的、系统的应用，发挥的作用还不是很大。事件检查技　术基于传感线圈记录车流量的变化来确定高速公路车辆行　驶状况，传感线圈需要埋在公路下面，对路面的坚固程度会　有影响。多传感器数据融合实现了数据的前期采集与处理，　帮助高速公路管理局对路况进行分析，并作出决策。但是现　在的网络结构的道路结构相互关联，车流分配密切，对某一　段路进行检测难以满足需求。现代技术的应用平台搭建为　高速公路安全领域内构建完善的集成系统提供条件，综合其　技术的优势并结合其他技术进行功能拓展成为现代高速公　路安全管理的主流。　高速公路安全管理的系统集成为其高速畅通运营重要　的解决方法。系统主要分为三部分：数据采集，数据处理与　传输，信息发布。　１数据前期采集部分采用多传感器数据融合技术与ＧＰＳ／　ＧＰＲＳ技术　（１）传感器的种类繁多，在高速公路中采用可以采集数　据类型的传感器主要是：能见度检测器、气象检测器、环境检　测器等数据采集设备。气象检测器主要检查高速公路天气　变化，如雨雪、冰雹、大风天气。能见度检测器主要检查高速　公路能见度大小。环境监测器主要检查道路温度，以及道路　上的环境。这些传感器的设置为管理中心对道路及周边环　境提供数据，搭建网络以数字形式进行传输，使其密切关切　道路是否畅通，为车辆的安全驾驶提供外部的保障。　（２）汽车车载ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ全球定位系　统）与ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｒａｄｉｏ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）模块，利用全球定　收稿日期：２０１２—１１—１２　・１７６・　位系统获取汽车在高速公路上的行驶位置。ＧＰＲＳ通用分组　
无线服务技术将其位置信息发送到高速公路管理中心，这样　
可以根据汽车的行驶位置来判断汽车的行驶状态，传输的　
ＧＰＳ数据平稳表示汽车运行通畅，如果ＧＰＳ数据在某一段　
时间内保持不变则表明汽车行驶出现异常，可根据这时的　
ＧＰＳ数据判断车辆出现异常的具体位置，使对事件处理更加　
明确，有效。ＧＰＲＳ无线传输将接收到的ＧＰＳ数据发送给高　
速公路管理中心。这两个模块由ＡＲＭ微处理器来控制，微　
处理器放置在高速公路路端，实时传输数据。设置密度根据　
道路的通行情况而定。　
２有效信息的传输与处理　
将前期多传感器信息采集端的数据通过网络实时传输　
到高速管理中心。管理中心对收集的原始数据进行信息融　
合。这种信息融合是在各种外围数据采集设备的原始观测　
信息没有经过处理之前就进行数据统一处理，综合分析，是　
采集信息的最前期的处理。原始有效的数据融合是交通异　
常检测的基本前提。ＧＰＳ车辆定位和外围道路环境传感器　
及其他检测器获取的基本数据处理，可以将同一目标路段　
上的多个检测器检测的实时数据在管理中心进行联合分析　
处理。ＧＰＳ数据是对车辆通行的实时监控，等问隔位置数据　
发送、接收、处理，从而判断公路上车辆行驶是否通畅。通过　
监测设备的原始数据处理，分析出高速公路运行情况，如果　
数据分析出高速公路出现异常情况，高速公路管理中心会第　

一
时间做出反应，及时提出事件解决方案。　
３高速公路交通运行状况信息的实时发布　
经过对信息的处理，高速公路管理中心会将事件产生的　
影响发布到高速公路路端的信息发布牌，提醒高速公路上运　
行的车辆，注意高速公路有异常事件发生，避免由不知情而　
造成的二次事故。此时信息是对事发路段及其周边相关路　
段综合考虑后发布，实现对高速公路网络结构的协调管理，　
疏导由异常事件引起的交通堵塞，保障各道路的畅通运行。　
信息发布牌一般设立在高速公路的人口处，如果上行路发生　
交通异常，则提示车辆不能进入，并指引车辆向起他道路上　
行驶。信息发布形式有很多种，如路端的电子信息发布牌，　
也可以利用交通广播形式向车辆发布相关信息。　
在高速公路安全管理中，应用高速公路安全管理的系　
统集成，结合一些技术的优势可以实现多数据源的信息处　
理，有效地把信息发布给车辆，指引交通流向，合理利用道路　
资源。其适应现代高速公路复杂的网络结构，充分发挥高新　
技术在该领域的巨大作用，最大可能的降低交通异常事件发　
生所带来的不良后果，尽可能地减少损失，保证高速公路的　
畅通运行。该系统具有显著的社会效益和经济效益，对提　
高高速公路的自动化管理水平具有重要的作用。