江洁锋

文章编号：2095-6835（2017）04-0123-02

摘 要：保证隧道安全运营的隧道监控系统受到了工程建设者和管理者的高度重视。简要介绍了当前高速公路隧道监控系统的应用情况，分析了高速公路隧道监控系统的构成、系统特点和系统功能，明确了今后高速公路隧道监控系统的发展方向，旨在推动我国高速公路隧道监控系统的发展和进步，提高隧道的安全营运水平。

关键词：高速公路；隧道；监控系统；网络技术

中图分类号：U459.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.123

1 高速公路隧道监控系统的应用

相对国外来说，我国关于高速公路隧道监控系统的理论研究和实践应用不仅起步晚，发展水平也相对滞后。20世纪80年代，上海延安东路隧道和深圳梧桐山隧道开始应用隧道监控系统，其后，成渝高速的中梁山隧道、缙云山隧道等也相继引进国外设备，结合实际交通状况进行自主创新，实现了隧道监控。笔者参建的江罗高速，其主线设有9座隧道，依据隧道设计车速、交通量等，全部安装了隧道监控系统，包括可变限速标志、信号灯、可变情报板和车道指示器的交通检测与诱导控制子系统，通风检测与控制子系统，照明检测和控制子系统，通过远程指挥中心专人监控实现对高速公路隧道内交通、消防和电力等的监控管理。如今，随着我国高等级公路隧道的建成，高速公路长大隧道数量日益增多，而隧道监控系统的应用也越来越普遍。在学术界，不少研究设计人员从各个维度对高速公路隧道监控系统的设计和开发进行了深入的研究。这些研究极大地推动了我国高速公路隧道监控系统的发展和进步。

2 高速公路隧道监控系统构成

2.1 计算机控制系统

计算机控制系统是整个隧道监控系统的大脑，它可以分为区域控制系统和主机控制系统2部分。区域控制系统的主要功能是采集与控制小区段的实时交通信息，例如，采集相应区段内的CO含量、能见度、光照强度等实时检测信息；预处理和储存所采集的实时检测信息，同时，将信息及时传输给中心主机；接收中心主机命令，并发给各执行设备；管理人员可根据隧道控制器装配显示装置检查设备操作状态。主机控制系统可以实时监控整个隧道，它借助通信计算机收集、检测和预处理来自各区域控制器的信息，并根据处理结果分析和评估隧道交通状况与环境，制订相应的控制方案，以便能够及时调度处理隧道事故，迅（快）速疏通隧道，解決交通拥堵的问题。

2.2 交通监控系统

隧道交通监控系统包括检测系统和诱导系统。检测系统分为摄像装置、监控装置和各检测器等，主要功能是实时采集隧道内的交通流量、车速、能见度和异常状况等信息，并将其传输给监控中心。检测系统可以自动判断交通情况，将其分为正常、拥堵、严重拥堵和事故，并通过诱导系统形成不同的诱导方案，以有效调整和控制隧道内的实际车流量，确保隧道交通安全。常用的交通诱导设备有信号灯、限速标志和区域控制器等。一般来说，高速公路隧道进口段会设置一个可变限速标志和一组检测器，隧道内分区域设置相应的检测器。

2.3 照明控制系统

照明系统的主要功能是控制高速公路内的照明。车辆白天通过隧道时，由于隧道外面很亮，隧道内相对比较黑，驾驶员驶入隧道后，会因为光线差异而产生视觉上的黑洞现象，导致反应迟滞。而在即将驶出隧道时，由于出口位置光线很亮，则会导致视觉上产生白洞现象，影响驾驶员的视觉判断。另外，因为隧道内的车辆尾气扩散不够及时，容易形成一定的烟雾，降低隧道内的能见度，会为车辆行驶埋下安全隐患。因此，为了保证车辆行车安全和监控的有效性，高速公路隧道内需要设计合理的照度，同时，还应设置不间断电源和紧急照明设备，避免因突然停电或断电而发生意外事故。为了创造良好的隧道照明环境，从根本上保证行车安全，高速公路隧道照明系统一般采取LED亮度智能无级控制系统，具体如图1所示。

2.4 视频监控系统

高速公路视频监控系统作为高速公路综合管理的重要组成部分，可以实时监控关键路段的交通情况，监测交通运行情况和交通流量，及时发现各种异常情况，并采取有效的应急措施，以保证高速公路运营工作的有序开展。随着计算机技术、监控技术和通信技术的发展，高清智能网络视频监控技术已经非常成熟，系统的成本也大幅度降低，其已被大规模应用到各领域。因此，它是高速公路原有视频监控系统升级的最佳选择。高清智能网络视频监控系统的特点是开放性、高清化、智能化和无线化，其采用的主要设备包括网络摄像机（IPC）、网络录像机（NVR）、内容分析单元、中央管理平台、视频编解码器和存储设备等。系统采用完全分布式架构，通过网络传输，不受地域和空间的限制，以满足高速公路监控系统监控点分散、距离长的要求。高清网络视频监控系统建设的主要障碍是高带宽占用、海量存储问题和高成本问题。随着技术和市场的发展，这些问题已逐步得到解决。高速公路的通信传输系统属于自有专用性质，高带宽占用从传输线路上基本不存在问题，但传输和接入设备一般需要重新投资扩容，存储问题可通过分级存储，即各收费站分别保存本地监控数据，采取统一全局的管理方式解决。目前，高清监控设备的价格已大幅降低，在很大程度上缓解了高成本问题，而监控系统升级为高清系统的时机也已经成熟。

3 高速公路隧道监控系统的发展

在信息科技和网络技术日益发达的背景下，智能化监控将成为高速公路隧道监控系统发展的主流趋势。通过创建统一的管理平台，采用分级管理措施，能够实时管理和协调系统中全部的控制主机、设备。

3.1 智能化发展

利用计算机信息技术、无线通信技术、电子控制技术和无线传感技术，能够有效提高隧道监控智能化水平，改变传统隧道监控中的单一化管理模式，为隧道安全监控提供更便捷、高效的操作界面，以实现高速公路隧道的高精度监控。

3.2 一体化发展

高速公路隧道监控系统的功能更倾向于集成化，管理人员通过一体化平台和网络视频监控系统，可以全面安全监管隧道内的情况。采取这种方式，不仅监控范围更广，监控力度更大，

监控落实也会更到位。

3.3 人性化服务

人性化服务是高速公路运营发展的方向。在隧道监控系统管理方面，也应坚持人性化。例如，提高系统安全监管能力，能够实现对隧道内配电参数检测、火灾报警、照明和通风的远程管理，提供更加人性化的系统操作界面等。

4 结束语

综上所述，隧道监控系统是保障公路隧道通行安全的关键。随着信息科技和网络技术的提高，高速公路隧道监控系统将会朝着智能化、集成化的方向发展，未来的监控系统将更加完善。我们要不断研究新问题、采用新技术、安装新设备，进一步提高隧道系统的标准化、集成化和智能化，从而完善高速公路隧道监控系统，为高速公路隧道的安全运行提供可靠的保证，促进我国高速公路隧道运营效益不断提升。

参考文献

[1]张宁微.高速公路隧道监控系统设计[J].西南公路，2013（3）：79-81.

[2]原永胜.高速公路隧道监控系统设计与实现[J].工程技术（全文版），2016（6）：322.

〔编辑：白洁〕