摘 要 近年来随着人们生活水平以及经济条件的提升，车辆的保有率也飞速提升，同时所带来交通事故频繁发生的现象，尤其是在高速公路上面。针对此情况，高速公路运营管理部门应该在一些容易出现交通事故的高速公路路段及时将前方道路信息或路况等信息提供给过往车辆，如前方施工请慢行，前方是事故高发区请慢行、大雪路滑请慢行等，这样能够让司机及时采取一定的措施，避免交通事故的发生。而在气候良好或路面状况良好的时候，则可提示：高速行车请保持车距、安全行驶请系好安全带等内容。
关键词 高速公路；及时提示
中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）24-0084-02
1 背景
我国从1984年开始建设第一条高速公路，1988年第一条高速公路建成通车，迄今为止给我国带来了一定的经济效益，同时促进了物流、客流以及信息的高速运转，并且提高了公路运输的效率。但是随着一些雾霾天气、大雪、大雾、大雨频繁的出现及冻雨等极端天气，经常导致出现交通安全事故。而且随着我国经济的提升，人们生活水平的提升，车辆不断增多，高频率的交通事故屡见不鲜。安全隐患日益严峻，有时候因为高速所带来的一些负面效应让我们触目惊心，所以一定要对高速公路进行安全有效的管理，增加交通和信息的采集、增加处理的方式和方案，提供更多的先进技术。
在高速公路上行驶的过程中，往往会遇到一些突发事件，例如交通事故、自然环境恶劣、道路抢修等。而且从高速公路的角度进行分析，以为高速公路的路况一直都非常好，所以很多司机在高速公路行驶的过程中会出现大意的现象，一旦遇上一些突发事件，会使司机出现措手不及的情况，所以即便是在高速公路上也一定要控制好车速，避免出现交通事故。因此我省的交通道路管理部门根据这种情况，建议在全线设置“高速公路全路段及时提示系统”。本系统还可以给养护提供安全保障，在道路施工前提前在施工区域前方几千米的提示终端发布道路维护信息如：“前方施工、右道封闭、靠左行驶、减速慢行”，同时可以和大型可变信息标志等联动发布信息，提前让过往司机朋友提前避让，保障了施工人员的安全和道路安全畅通。本系统也可应用于高速公路应急指挥，在发生紧急情况时：如隧道内发生火灾，就可以通过该系统及时发布路况信息，快速疏导交通，保证不在发生次生事故，在实际当中已经发挥了很大的作用。
2 系统组成
高速公路全路段及时提示系统，由监控中心带有固定INTERNET IP地址的计算机、GPRS发送＼接收专用模块、移动通信网络、互联网、高速公路现有的监控设备（事件检测仪、视频监控、气象仪、隧道火灾报警等）与若干个采集提示终端，经移动数据通信网络与路段监控中心相连而成。如图1所示。
信息采集提示终端（以下简称终端）是本系统中的主要设备，设置在高速公路中央隔离带（或公路两旁），终端主要由主控制器、气象数据采集单元、GPRS数据通信模块、LED显示单元和太阳能供电单元组成。
图1
2.1 终端主控制器
它主要是最为终端控制中心，利用GPRS远程无线数据传输的模块和监控中心连接在一起，使LED模块的显示屏驱动和数据能够同时接受、及时的获取最近的气象数据采集的信息和换算，对行驶在高速公路的司机有效的提出一些警告和危险信息的显示。
2.2 气象数据采集单元
气象数据采集单元是本系统的重点，包括雨水、冰雪和雾的定性检测，气温和相对湿度的定量检测。气象数据采集单元间隔约10秒采集气象数据，综合多种采集的数据，按照特定的算法处理，得出正常天气、大雾天气、浓雾天气、高温天气、雨雾天气、冰雪天气、冰雪浓雾天气和桥面结冰（仅安装在大桥附近的提示终端）的定性判断，按协议编码（天气编码）和采集的气象数据一起组成一个数据包传送给终端主控制器。终端主控制器把收到的气象数据包加上本身的状态数据组成一个新的数据包通过串口、GPRS通信单元、移动数据通信中心和互联网发送到监控中心计算机。
2.3 通信和控制
本系统气象数据采集的传输量不大且实时性的要求也不高，综合考虑功耗、可靠性和成本，使用方可选择中国移动、中国联通等通信运营商的GPRS和互联网作为通信链路，以UDP协议进行数据通信。两种控制方式：人工控制，由监控中心监控人员设定显示内容；自动控制，由监控中心计算机的监控软件根据各个终端上传的气象数据和附近终端上传的气象数据确定显示内容，各个终端分别控制，人工控制的设定优先，每个终端的两面也是分别控制。在终端和监控中心计算机的网络连接断开时，终端按自己采集的气象数据确定显示内容。
2.4 LED显示单元
终端有两面LED显示屏，我们称固定的一面为A面，翻盖的一面为B面。监控中心计算机监控软件把各个提示终端按安装位置顺序排队，用GPRS通信单元的设备识别码来进行识别。监控软件对每个提示终端分别设置自动控制和人工控制两种模式，人工控制主要针对施工、事故、灾害和其它已知的对车辆通行有影响的事件（包括天气）；自动控制是由监控软件根据各个提示终端提供的气象数据特别是天气编码，确定各个提示终端对应的显示单元A面、B面显示信息的编号，与亮度控制等数据组成一个数据包通过互联网、移动数据通信中心、GPRS通信单元发送到终端主控制器串口；特别地，对冰雪和浓雾天气，以及桥面结冰进行在来车方向（显示单元A面或B面）提前5个提示终端显示相应的提示的处理，如“前方大雾”、“注意减速”、“小心驾驶”等。
2.5 太阳能供电单元
本系统中的主要设备，设置在高速公路中央隔离带（或公路两旁）。由于高速公路大部分路段都在荒郊野外，布设电源电缆受到限制，所以终端采用太阳能为系统终端供电，在用电方便的地方也可采用市电供电。
太阳能供电控制单元包括太阳能电池板、充放电控制器、胶体蓄电池和DC - DC多路输出开关稳压电源组成。太阳能电池板功率和胶体蓄电池容量选定，要综合考虑使用要求（连续阴雨天工作天数要长，太阳能板面积不能太大），终端的功耗以及成本，计算功率尽量准确，太阳能功率和蓄电池容量要匹配。
3 及时提示系统的特点及应用
相对于高速公路其他气象检测器或可变信息情报板等类似设备，及时提示系统具有性价比高、功能齐全等优势，其主要功能特点有：
1）自动对高危气象状况的定性检测（如雨、雾、冰雪、高温、大风等）和实时警示通行车辆避险。
2）对突发事件（事故、地质灾害、施工等）实时警示通行车辆避险。
3）对道路团雾或大桥桥面的凝露结冰（黑冰）进行检测提前警示通行车辆避险。
4）具有智能爆闪功能，在晚上或高危气象状况时自动启动爆闪功能，正常气象情况和正常路况时，白天不爆闪。
5）可根据用户要求加配测速雷达，当有车辆超速时，可用中文实时提示“你已超速”并提示实际车速。
根据目前国内高速公路现状，该系统是在高速公路中央隔离带每间距一段距离所设置的双面、双向、双色的及时提示终端，它主要是利用了LED的显示功能来公布一些信息，它所使用的电源是太阳能。通过GPRS进行无线传输和接受信息，通过移动通信网和高速公路的监控中心设备形成一个提示系统，主要应对于在高速公路上出现暴雨、暴雪、大雾等恶劣气候或有道路施工的时候提示一些相关的安全驾驶信息。
4 及时提示系统的发展
我国每年都会有因恶劣天气（特别是浓雾、团雾）引发特大交通事故，特别是发生事故后未能及时告知路上行驶的司机，产生二次事故，造成巨大的人员伤害和财产损失。
该系统在高速公路实施后，能实时采集该区域内的雨水、雪冰、雾、高温和湿度等气象信息，并能及时地向过往司机自动发布和提示，极大地提高了司机行车的安全性，有效地避免和减少交通事故的发生和二次交通事故的发生，在道路出现交通事故或其他异常情况时，能及时提醒司机提前采取相应措施或在前方匝道处就提醒司机分流，有效地缓解了高速公路拥堵现象的发生。该系统保障了道路的安全畅通，并提升了高速公路服务质量。
我国的高速公路通车里程已经达到10万千米，其中许多要经过山坳和水网地带，而这些地方一年中的很多时间极易形成浓雾（团雾），迫切需要一个能及时发现浓雾（团雾）并通知前方来车的应用系统。从紧急指挥方面来说，也极其需要一个分布比较密的信息显示终端进行紧急信息的发布，达到及时警示避免后继事故发生的目的。
参考文献
[1]张云贵，赵立娜，王丽娜，张声勇.城市照明节能控制系统软件设计[A].全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C].2010.
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