建設與運營“寬帶”對接—— 小康高速:智能交通的進一步解讀
2009-6-10 22:36:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
“山東的路,廣東的橋”,這句話曾經在業內廣為流傳,表達了人們對這兩個省份在公路、橋梁建設方面業績的肯定。如今,人們又在后面續了一句“陜西的隧”。
目前,陜西高速公路已達2500多公里,其中隧道占400多公里,長達18公里的秦嶺終南山公路隧道、穿越千年蜀道的西漢高速公路隧道群,奠定了陜西隧道大省的地位,也掀開了我國長大公路隧道運營管理智能化的新一頁。今年5月28日,在已建成的高速公路隧道中長度位列全國第二的包家山隧道又在陜西投入運營。該隧道是陜西省小河至安康高速公路的控制性工程,單洞長11.2公里。
除包家山隧道外,小康高速還有隧道15座(按雙洞計),其中大棕坡隧道全長6.9公里,譚壩四號隧道全長7.5公里,形成了密集的隧道群。
小康高速是國家高速公路網包茂線陜西境的重要組成部分,全長58.5公里,橋隧比例高達76%,這增加了機電工程施工的難度,但也讓小康高速建設者有機會在隧道監控系統軟件開發、隧道節能、施工組織等方面作出進一步的探索。
隧道監控水準專業化操作簡單化監控軟件系統是公路隧道機電工程的重要組成部分。秦嶺終南山公路隧道和西漢高速隧道群已經在這方面提供了范例。但對于小康高速而言,實際情況的特殊性使得其監控軟件系統又不同于前兩者。
小康高速公路上既有特長隧道,又有密集的隧道群。這要求隧道監控軟件系統必須將特長隧道監控和隧道群監控結合起來,實施綜合監控。該條路采用了安康監控分中心-外場設備、隧道監控站兩級管理模式。監控分中心負責全線路段的監控和隧道監控管理,數據圖像信息通過光端機上傳監控分中心。全線設立了三個現場隧道監控站,進行譚壩隧道群級監控、包家山特長公路隧道監控和大棕坡隧道群級監控。三個隧道監控站既分工獨立,又協作統一,將信息傳送至安康監控中心。
為了小康高速公路全線機電系統的統一管理,提高運營管理的效率,小康管理處統一采用一套應用軟件。該軟件適用于監控系統集成、完成監控系統功能要求,并具有擴充功能。業主無需改變程序,只要修改部分基本數據就可以很方便地加入后期增擴設備的顯示及查詢等功能。該系統軟件平臺可靠性高、具備容錯、自診斷、糾錯能力,不會因為軟件本身故障,而導致交通監控系統的運轉異常,具有開發、修正應用軟件的能力。可以說,這套監控軟件充分考慮了未來發展需要,集兼容性、擴展性于一體。
在具體操作中,軟件實現了隧道監控由復雜向簡單的轉變!坝脩舴旨壥沟酶鱾級別的操作者能很快找到適合自己角色的功能,操作很方便!毙】蹈咚偎淼辣O控軟件系統項目部的蘇濤告訴記者,按用戶使用等級的不同,他們將監控系統分為三個子系統,賦予其十大功能。第一個子系統針對隧道監控站的監控員而設,有圖像監視、設備控制、基本預案的執行等功能,并涵蓋了通風、照明、信息發布、環境監測四個系統。第二個子系統為工程師而設,主要是解決前段預案是否合理并對其編輯、完善,以及以報表方式統計系統狀況,并對報警進行處理。第三個子系統為管理級而設,擁有設備管理、用戶管理、查詢等功能,還可以為第三方系統提供數據服務。
蘇濤說,他曾經參與秦嶺終南山公路隧道、湖南雪峰山公路隧道、滬蓉西高速公路等監控軟件系統的研發、設計。以往的隧道監控將所有功能都集納在一個系統內,監控員、工程師、管理者要在龐大的系統內尋找適合自己角色的功能,容易使用戶對系統產生厭惡情緒!霸诒O控員看來,監控系統很復雜,在工程師看來很簡單,而管理員卻找不到自己想要的信息。”蘇濤描述其弊端時這樣說。
小康高速隧道監控系統具有防病毒和分級保密功能。只有各級經授權的人員使用口令才能進入系統操作,所有功能不能越權使用。不同級別的人員掌握不同的口令,依此口令進入不同的系統,口令三次出錯系統將報警,在一定程度上實現系統的保護。
服務型高速圖像調取如“視頻點播”
隨著全國高速公路網絡化格局的形成,高速公路建設運營逐步從“建設型”向“管理型”和“服務型”轉化,安全及保暢工作也成為高速公路管理的重點和難點,特別是2008年年初的冰雪災害和四川汶川大地震后,公路管理部門越來越感到,如何科學實現路網聯網監控、如何利用高速公路聯網監控系統為運營管理提供服務,成為一個亟待探討的問題。陜西省交通運輸廳從2009年起計劃用兩年的時間完成這方面的工作,小康高速公路建設者已經在這方面開始了探索。
小康高速管理處機電組組長田文苗介紹說:“這條路是第一個全面按照省廳建設高速公路綜合監控系統的要求實施的項目,其中視頻傳輸存儲方案采用了數字視頻光傳輸交換平臺,把傳統的模擬信號全部轉化為數字信號,圖像質量非常清晰,使安康監控分中心、省高速公路監控中心在圖像的調度、管理上非常方便,增強了省監控中心的綜合決策功能!睋榻B,這種數字視頻光傳輸交換平臺可以將視頻、音頻、計算機網絡、數據等非壓縮信號匯集起來,進行數字化光傳輸、交換、管理。
據悉,目前陜西各條高速都能實現圖像聯網、數據通訊,但采用的產品五花八門,每家協議接口都不一致,最后信號匯集到省高速公路監控中心,造成其設備堆疊,信號不穩定。而且,往往是設備給什么圖像,工作人員就看什么,雖然在技術層面也能實現圖像調度,但存在權限、級別問題。
“比如,有兩個或多個用戶同時調取某個路段某個點的圖像,設備就不知該聽從那個命令,容易出故障。采用光傳輸平臺,只用一臺電腦,就可以像視頻點播一樣隨意調取一條路段任何一點的圖像。而且圖像帶寬非常高,不會出現‘卡’的現象。”田文苗說。小康高速公路在陜西首次全線采用光傳輸平臺,這標志著全省高速公路機電工程的提升。
節能降低投資和運營成本目前,我國公路隧道的機電設施配置均達到了較高水平,但也造成了隧道運營中的一個突出問題:機電設備配得起,用不起;多數公路隧道照明燈具及風機不開,僅在特別時刻開啟;運營和設計不符。究其原因,沉重的運營費用是其中之一。在國家提倡節能減排的今天,隧道節能研究具有深遠的現實意義。
在小康高速譚壩2號、3號隧道,記者注意到這里的照明燈光線呈亮白色,感覺舒適自然,不同于一般隧道高壓鈉燈的黃色光線。工作人員介紹:“這是采用的新型LED節能燈。這種燈在同樣亮度下,要比高壓鈉燈節能70%,因為無頻閃,接近自然光線,所以人眼舒適!
據悉,目前LED照明燈具在全國高速公路隧道中尚無大規模的工程使用先例,且其價格較高,并存在使用五萬小時后,光度有較大衰減等弊端,所以建設者只在小康高速的兩個短隧道安裝了LED照明燈具。
目前,建設者對隧道運營節能的研究還在進行中。2007年9月,依托包家山公路隧道,陜西省交通部門組織科研人員,開展“長大隧道建設及運營節能技術研究”課題的研究。參與研究的工作人員介紹說:“我們通過對隧道通風技術和防災研究、隧道照明技術研究和隧道運營節能控制技術研究,提出公路隧道交通工程設施合理的配置規模,促進交通運輸業向節能、環保和更加安全的方向發展!
以隧道照明技術研究為例?蒲腥藛T根據視覺理論,通過對不同人群不同亮度條件下,行駛暗適應、亮適應的實驗數據,驗證隧道照明的新思路。隨后,科研人員選擇現有照明技術各種應用實例隧道,對高壓鈉燈、金鹵燈及LED隧道燈進行對比照明,分析其照度、用電量、使用壽命、衰減性能。最后,他們根據研究結果提出了包家山隧道燈具選擇和優化布置的方案。
2008年4月,該課題被交通運輸部納為西部交通科研項目《富水巖溶地區隧道修建關鍵技術及防災救援研究》的子課題。通過該課題的研究,建設者最終將總結出一套公路隧道通風、照明以及交通工程設計的新思路,在不降低隧道運營安全的情況下,與設計預算相比,能夠降低我國公路隧道機電工程的投資。不僅如此,這個課題的研究可以提出對現有規范進行修訂的參考意見,具有重大的社會效益和經濟效益。