京沪高速公路（河北段）交通量调查站设置研究

前言：京沪（河北段）高速公路是国家规划建设的12条国道主干线的重要组成部分，也是交通部规划的"五纵、六横、七条线"的重要路段。高速公路上的交通流是否平滑，交通是否畅通，是否出现交通拥堵，是否出现交通异常状况，这些信息往往是运营管理者和交通运输部最想直接了解的信息。如何及时的了解高速公路沿线各路段的交通运行实况，成为高速公路运营管理者的迫切需求。

1.工程概况

京沪（河北段）高速公路是国家规划建设的12条国道主干线的重要组成部分，也是交通部规划的"五纵、六横、七条线"的重要路段，是河北省路网的主骨架。它北起于冀津省（市）界的青县流河镇东，与天津境内京沪高速公路相接，向南经沧州市的青县、沧县、泊头市、南皮县、东光县、吴桥县，止于冀鲁省界的吴桥县埝高庄，与山东境内的京沪高速公路相连。路线全长140.996公里。于2000年12月11日建成通车。

2.设计内容

2.1交调站点布设方案

根据国家高速公路网关于交调设备的布局规划和河北省高速公路管理局文件冀高字【2011】569号《河北省高速公路管理局关于高速公路交通量调查站建设工作有关要求的通知》中的要求，本次工程计划在G2京沪高速河北沧州段的5个检测断面上安装交调设备。通过实地考察和与京沪管理处养护、机电科的协调，得知G2京沪高速河北管段沿线共有12个道路指示牌，但均为两车道龙门架，且均无电源供应。如果在这些龙门架中选择5个用于安装，我们考虑不是很合适，主要原因如下：

①、交调设备实际检测断面为四车道，需在已有指示牌附近再加装两车道龙门架，用于架设设备探头。

②、指示牌附近没有电源供应，如在该处安装设备需增加太阳能供电设备，该设备不仅造价高，且容易被人为破坏。此次试点工程设备需要不间断向省、部两级主管部门报送数据，采用太阳能供电不能良好保障数据报送的连续性、稳定性（太阳能容易受阴天、雪天等因素影响，且蓄电池需定期维护、更换，增加额外费用）。

根据高速公路交调站点设置原则，我们考虑在京沪高速各个互通之间应设置一个交通量观测站。在上述12个可变情报板之中我们选择5个较合适的作为设备实际安装位置。

交调设备安装情况见下表：

　　2.2设备选型及原因

站点设备选型过程中，考虑到为了确保设备数据的准确性和可靠性，采用相对适应性更强、精度更高的复合式设备。京沪处交调设备我们计划采用超声波+微波式设备，该款设备原理为非接触式设备，适应高速公路不破坏路面的要求，且不受天气气候（夜间、雨雪雾等）影响，并能良好结合高速公路已有机电配套设备进行工作。

2.3数据上报形式

目前整个光纤传输暂时无法保障，可考虑从设备端直接采用GPRS无线传输上报数据至省公路局交调数据中心服务器，确保完成工程数据上报任务。

　　2.4交调数据软件功能介绍

河北省高速公路京沪管理处交调数据暂时上传到省公路局交调数据中心（省高管局交调数据尚未建立），各高速公路管理处分配用户权限和报表输出功能，报表输出的格式参考《国家交通情况调查统计报表制度》。

①数据输入功能

A、在设备方面：现场设备数据的传输将按照交通部规划院所下发的标准协议格式进行通讯。具体请参考《关于加强公路交通情况调查设备技术管理的指导意见（试行）的通知》。只要符合这个规范的现场交调设备都能够进入本系统工作。

B、数据库信息的交流以数据导入导出为基本接口，任何厂家的设备只要符合我系统的数据导入格式，就可以将数据导入到系统中。系统会自动进行分析统计。而本系统的数据也将以此格式（导出格式）为标准格式将数据导出，传递给部颁交通流量管理上报系统。

C、输入的方式主要包括了

有线和无线传输两种模式，在数据中心同样具备这种数据接收能力。

②数据输出功能

A、鉴于在交通流量调查过程中可能面临各种对数据的不同需求，在数据中心中本身以导出数据和报表为主要表现，导出数据为TXT文本文件为主，报表以文件打印为主，报表的格式参考《国家交通情况调查统计报表制度》（2007年年报），《国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划》（2008年）中的六类十三个指标。将数据输出到指定的报表上或者分析图形上展现给用户。

B、同样为了配合管理部门相应管理系统的上线，扩展交调数据的复用性，如果其他应用软件平台需要对获取本软件更深入细节的数据信息，本系统可以向其他系统共享必要的数据结构，开放系统数据库信息，支持其数据库的连接操作过程。同时提供更深入的数据提取服务。本系统为其他厂家应用软件和设备预留了标准数据服务接口。

3.系统方案

交通流量数据分析采集仪（超声波、微波雷达复合式）由电磁波信号采集板、DSP信号处理模块、ARM9数据CPU组成，设备工作时，电磁波信号采集板连续不断的采集路面信息，将信号传送给DSP信号处理模块，DSP信号处理模块经过数据判别和分析，将结果上传至ARM9数据CPU。实时统计断面车流量、车型、车速、车道占有时间、堵车时间、车头间距等数据。通过上位机软件，可生成交通部要求的各类报表，如小时日报、月报、季报、年报、1min、5min、15min、60min等交通流量及平均车速、占有率等报表。

设备应能满足交通部交通情况调查信息采集相关的内容及精度的要求。属于无人值守型交调设备，具备全天候工作能力。

设备应能满足交通流量调查站点交通参数采集，提供车流量、车道占有率和车型等实时动态交通信息，采集的信息可通过GPRS、TCP/IP、U盘等形式上报到上级主管部门，为交通控制管理，信息发布等提供数据支持。

4.系统功能

（1）设备应能提供以下交通参数：

每一车道的车流量；

每一车辆的分型类别信息；

每一车道的车辆速度；

每一车道的车辆占有率；

同时机动车分型功能：必须完全符合交通部一级设备分型标准。

（2）设备的上传周期为：15分钟、30分钟、1小时等可调。

（3）设备能够连续不间断工作，每天24小时，每周7天。

（4）设备应具有调试功能，数据可以通过串行口或RJ45网口传给外接的便携式计算机，方便调试和检修。

（5）设备应具有存储功能，能存储不少于365天的检测数据。

（6）设备应具有设备自检功能，可以人工接收检测指令，对车辆检测器各组成部件进行自检。自检不影响设备原正常工作。

（7）设备机箱体应采用双壁式结构对外界的破坏和影响提供最佳的保护。机箱的外壳防腐层及支撑底板无明显锈蚀迹象，金属构件做镀锌处理，无红色锈点。机箱门在关闭时，密闭并有锁可以锁定，机箱锁应可以防雨。

（8）设备应配有高压和大电流保护装置，在雷击时设备应不受影响，做到在本项目使用环境下均能保证设备正常工作。

（9）具备有线传输条件的交通观测站点通过ADSL传输方式，不具备有线传输条件的站点采用无线传输设备(在检测器机箱内安装CDMA或GPRS无线传输模块与检测器相连)传输方式，能满足每1小时自动向服务器传输数据。

结束语

京沪高速公路通过增加交通量调查站，开展高速公路交通量调查，采集交通流量、车速、交通密度、轴载等信息，能够为高速公路规划、建设、管理、养护、公众出行以及应急处置提供重要的信息支撑。

　　作者简介

潘秀：河北省交通规划设计院

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