1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名名： 学学 号：号： 学学 院院、系系： 机械工程与自动化学院、过程控制系 专专 业业 ： 机械设计制造及其自动化(信商) 设设 计计 题题 目目： 隧道智能交通监控系统设计 指 导 教 师指 导 教 师 : 2012 年 2 月 22 日 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 一一 本课题研究的背景和目的意义本课题研究的背景和目的意义 随着我国经济的快速发展，公路及公路隧道的建设项目与日俱增，隧道安全运营 问题显得越来越突出。为了创造一个安
2、全、方便、快捷、舒适、经济、高效的交通环 境， 如何解决隧道安全问题日益成为高速公路建设和运营管理单位关注的焦点。高速 公路与一般公路相比，具有线性好、交通流量大。行车速度快等特点；高速公路隧道 是高速公路网的咽喉地段，如果不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣 的情况下，极易发生交通事故和交通堵塞。在高速公路隧道内设置完善的监控设施、 改善洞内环境、减少污染和事故、增强隧道的通行能力、延长隧道的使用期限，对保 证隧道的安全营运具有重要意义1。 伴随科技水平的发展，隧道交通监控系统将越来越完善，系统的响应时间会缩短， 系统的开放性将提高，监控联动模式将进一步丰富和科学化，更好地满足行车
3、安全、 提高行车效率、构建和谐行车环境的运营管理以及满足服务需要2。本文将对高速公路 隧道监控系统的组成、功能及现状进行综述， 并给出高速公路隧道监控系统的未来发 展趋势。 近年来，智能运输系统（ITS） 在全球范围内高速发展，各种智能技术在高速公 路中的应用也越来越广泛。隧道中的智能交通监控系统日益先进和完善。进入二十一 世纪，国家将不断加快公路建设，建设适应公路客、货运量增长要求和国民经济可持 续发展需要的中国公路运输系统，实现公路运输现代化是交通运输部门的重要任务3。 监控系统是实现公路运输现代化的重要组成部分，它对于保障高速公路的运营、 提高高速公路的服务水平以及为高速公路其它机电系统
4、提供必要的信息都有十分重要 的意义。 随着山区高等级公路在公路建设中的比重越来越大，特长隧道也越来越多的出现。 隧道建设项目的增加，对隧道监控系统设计的要求也越来越高4。众所周知，隧道是高 速公路行车安全的关键控制部位，在高速公路隧道内发生行车事故所造成的损失会更 大，处理更难，中断行车的时间会更长。因此，减少和预防隧道内行车事故的发生也 就显得格外重要5-6。隧道完善的监控设备和准确的控制系统功能正是适应这种需求， 发挥着其突出的作用，是防止事故或降低事故等级，缩短行车中断时间的最有效手段 之一。 高速公路隧道作为高速公路路段的特殊构造物，不仅车速高、流量大，结构也相 对封闭，加之行驶经过的
5、车辆排放出大量的有害物质，所以车辆的行驶环境与条件相 对较差，比较容易发生交通事故，并且事故的处理与救援亦相对比较困难，对于长大 和特长隧道而言更是如此，因此，高速公路隧道成为高速公路监控与管理的重中之中。 2.国国内外的研究现状和发展趋势内外的研究现状和发展趋势 2.1 国外的发展趋势国外的发展趋势 在高速公路隧道监控系统的研究方面，发展到现在己经比较完善。美国、加拿大、 德国、 日本等国家已经走在世界的前列， 如美国的 LONWORKS 分布式公路隧道监控 系统(TMCS)技术是美国 Echelon 公司 20 世纪 90 年代中期推出的一种用于自动控制 领域的网络技术； 德国 Phoen
6、ixContact 公司 20 世纪 80 年代中期推出的 INTERBUS 现场总线技术和日本OMRON 公司20世纪70 年代中期推出的Controller Link 环网控 制技术，在隧道监控方面都有广泛的应用7。 国外有关高速公路隧道机电系统的研究相对较早，已建成的长大隧道较长、较多， 比如挪威 2000 年建成的莱尔隧道长度为 24.5km，瑞士 1980 年正式通车的圣哥达隧 道长 16.9km8。国外在运营的隧道中都先后出现过不同程度的事故，因此在事故发生 时的诱导措施得到有关专家的高度重视。国外在高速公路隧道交通安全方面做的工作 较多，他们通过增加车辆检测器、光电池式检测器等手段得到隧道内部更精确的交通、 环境信息9。 现场设备直接对采集的数据进行预处理并把判断结果通过通信系统及时提供给行 驶中车辆及监控中心控制室。对个别特长隧道，比如法国勃朗峰隧道，采用雷达式车 辆检测来测量隧道内的车辆数和区间密度，还在洞外一定范围内进行预监控与检测， 避免有潜在危险的车辆进洞10。系统控制软件的自动化程度较高，基本上
