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基于北斗的隧道内行车状态综合监测系统及应用

发布时间:2017-07-12

目前全国已经有超过400万辆公路营运车辆安装了卫星导航定位终端并接入全国联网联控系统。但是,当重点营运车辆进入隧道后,由于导航卫星被遮蔽,车载卫星定位装置无法正常工作,无法辨识车辆的位置状态,当此类车辆出现运行异常后,监控系统无法及时感知,存在重大安全隐患。

构建基于北斗系统、光学探头、雷达的隧道内行车状态综合监测系统,有效补充现有重点营运车辆联网联控系统在隧道内车辆安全监管的空白,完善全国路网重点营运车辆无缝监管,实时完整获取“两客一危”车辆的行车状态,有利于保障隧道中的行车安全、避免重大交通事故的发生,提高隧道事故应急处理工作的开展和实施,并有效地预防二次事故的发生。在此背景下,北京市科学技术委员会在2015年重点科技项目“基于北斗导航的隧道内行车状态综合监测系统研制”中,支持开展隧道导航信号复现设备、雷达设备、隧道车辆行车状态后台监控系统的研制工作,并确定在北京市青龙桥隧道开展示范应用。

在不更换现有重点营运车辆已安装北斗车载监控终端前提下,开展基于北斗导航、光学探头、雷达的隧道内行车状态综合监测系统设计。系统通过处理联网联控系统推送的重点营运车辆信息,以及隧道端导航信号复现终端、雷达设备、光学摄像头等传感器所采集的车辆信息,判断隧道内行驶状态,当发生异常状态时能够及时报警,为隧道安全管理提供决策支撑信息。选择在北京市青龙桥隧道,开展基于隧道内行车状态监测应用示范,实现“重点营运车辆进入隧道提醒” “进入隧道车辆数量统计”“车辆超速、停车监控及报警”等功能,保障隧道中的行车安全、降低隧道内重大交通事故发生的概率。

隧道内行车状态综合监测系统主要由隧道导航信号复现设备、雷达设备、视频设备和隧道车辆行车状态后台监控系统组成。青龙桥隧道全长2800m,按照600m覆盖范围计算,需5套隧道导航信号复现设备。由于雷达设备成本较高,本示范仅规划覆盖距离洞口700m,按照平均120m计算,需要6套雷达设备。此外,在隧道入口处部署4个视频摄像头。总体方案如图所示。

在距隧道500m处隧道管理站控制指挥中心安装部署部级平台隧道监控软件接口插件1 套以及隧道车辆行车状态监控软件1套,用于接收交通运输部重点营运车辆联网联控系统推送的青龙桥隧道周边5km范围营运车辆信息,并结合隧道入口视频设备、隧道内雷达设备和卫星导航设备采集的车辆状态信息,综合分析隧道内车辆异常驾驶行为,当隧道内发生超速、停车等异常情况是,系统能及时通知隧道管理方采取应急措施。隧道内车辆行车状态监控系统软件运行情况见图所示。

“隧道车辆行车状态后台监控系统研制和示范应用”课题是面向公路隧道车辆运行安全监控需求,创新性的提出了隧道内扩展定位技术(正申请专利),综合视频、雷达等信息,开发了省市级和隧道管理站级两级隧道行车状态监控系统,能够实时监控隧道内车辆停车、超速等异常情况,并可通过全国重点营运车辆联网联控系统获取危险品运输车等重点营运车辆信息,为隧道管理单位提供安全管理决策支撑。经青龙桥隧道管理站试用、测试,示范应用目标完成,成果显著,达到预期效果。下一步,将继续做好成果转化及推广应用工作。

(来源:卫星应用 作者:张炳琪、吴晓东 编辑:陈飚)

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