杭州湾跨海大桥是集众多先进工程技术于一体的民用、观光型高科技大桥,其交通组织特点有以下几个方面。

    ·杭州湾跨海大桥有36公里长，桥面上仅在大桥中间设有一个海中平台，其它没有上下匝道，车辆一旦上了大桥，就没有其他方向选择，交通流向呈现单一的特点;

    ·交通流中重载或超重载的车辆会占相当比例，长期运输会对大桥的路面结构安全造成一定影响;

    ·杭州湾跨海大桥入口方向无主线收费站，整体交通控制需要与路网其它路段联动;

    ·由于整个大桥大部分路段位于海面上，所以大桥交通更容易受气候如大风，大雨，大雾等恶劣气候条件的影响;

    因而，监控、通信、收费三大系统机电项目工程是杭州湾跨海大桥交通附属工程中最为重要也最具技术含量的单位工程之一。

    交通监控综合平台的建设需求及分析

    建设单位、设计单位期望大桥监控系统在大桥运营阶段能够实现：实时采集大桥交通相关的各类信息，比较全面地获取大桥交通运行情况、事故状况，大桥区域的气象情况等，在此基础上结合数据库中的配置信息，采取一定的交通诱导控制策略，对大桥各级设备进行宏观管理和调控，为大桥的交通运输提供快速、安全的服务，为监控管理人员提供决策支持;期望大桥交通监控系统在运营管理中发挥重要作用，并以最大限度地发挥杭州湾跨海大桥的社会效益和经济效益。

    因此在杭州湾跨海大桥监控系统建设初期，杭州湾跨海大桥建设单位依据设计部门的整体规划设计，提出大桥综合监控系统在大桥建成通车后，必须实现以下几点功能：

    ·中心图像实时显示大桥重点路段，海中救援服务平台，南北通航孔及非通航孔信息;

    ·准确实时采集数据：采集大桥的重点路段，海中服务平台，南北通航孔及非通航孔，大桥沿线气象、交通等实时数据，并存储较长时间的历史数据;

    ·提供交通决策支持：及时妥当处理交通拥堵，交通事故，道路施工，特殊天气等情况，提供相应交通诱导控制方案;

    实时监控大桥结构健康，大桥负载，桥梁内部湿度及航空航道安全等，为大桥自身安全提供保障，实时监控电力系统、照明系统及设备系统，为大桥监控提供物理保障;

    ·积累数据，离线分析交通流规律，为大桥长期运营提供支持;

    ·与路网监控中心，港务监控中心及相邻路段共享部分数据，建立应急联动机制。

    根据业主需求和项目整体设计，在原招标设计基础上，深化了具体整体实施方案，并在软件需求分析阶段，通过与业主和设计单位的反复沟通，根据项目特殊性，提出了有针对性的软件设计。

系统组成

    杭州湾跨海大桥交通监控系统主要分为通信系统、监控外场设施以及监控分中心三部分组成。

    通信系统

    杭州湾跨海大桥通信系统分为2个层次，主干通信层和现场接入网通信层。其中主干通信层采用万兆路由交换机，共有3套骨干设备分别安装在南岸通信分中心、海中平台临时通信机房、北岸服务区通信机房，中心程控数字交换系统完成路段内语音业务交换，且本路段主干通信系统经过杭州湾跨海大桥南连接线和宁波绕城高速骨干节点，与省联网中心骨干通信联网，监控和收费数据实时上传省中心。

    现场接入网层面主要由外场2个工业以太网环网组成，工业以太网交换机分为组成南北两个环网，北环通过北岸服务区万兆骨干交换机上传数据至监控中心，南环直接接入到监控中心万兆工业以太网交换机下，两个环网通过点对点的单路数据光端机将外场设备数据采集并上传。外场每个通信点分别安装工业以太网交换机、数字光端机、视频复用光端机等设备完成桥上监控、收费视频、图像与监控分中心的传输。

    杭州湾跨海大桥通信系统不仅是杭州湾跨海大桥监控系统和收费系统的传输平台，而且负责为桥梁结构健康检测、电力监控等所有桥上机电设备监控信号上传服务，项目初期就对整个网络进行了统一规划,使整个系统网络层次清晰。

    监控外场设施

    监控外场设施由车辆检测器、监控摄像机、气象检测设备、可变情报板和车道控制标志、车牌照识别设备、动态秤重、紧急电话及有线广播系统、雾灯、航空障碍灯等设备组成。

    车流量检测设备介绍——杭州湾跨海大桥桥面共有车流量检测设备32套，分别安装在杭州湾跨海大桥上行和下行方向。视频车辆检测器在检测车流量的同时，自动检测交通事件，并为管理人员提供报警。

    监控外场摄像机——为保证监控中心对杭州湾跨海大桥进行全方位的监视，在全桥范围内安装各种类型摄像机共136套。监控摄像机的密集安装，实现了杭州湾跨海大桥视频监控无“盲区”。

    气象检测设备设置——能见度/风速风向/路面(结冰)检测器、路面(结冰)检测器和全要素气象检测站等气象监测设备11套，通过获取的气象参数，作为行车安全诱导的依据和大桥健康监控的依据。并且大桥气象检测器的检测数据与宁波气象局共享，宁波气象局会根据大桥气象采集数据和本地区气象信息，为大桥提供全方位的气象预警和预报服务。

    情报板和车道控制标志设备——大桥根据平、纵断面线性以及有关的气象资料和交通控制需要，将全桥划分为8个控制区段。安装5套大型可变情报板和27组车道控制标志，对主桥上的交通流进行调节和诱导，使之均匀、稳定和安全。

    车牌识别设备——为了保障行车安全，支持交通执法和路政执法，配置车牌识别设备，进行车辆信息采集，获取微观交通数据，更加具体真实地反映大桥行车情况。

    动态秤重检测设备——为研究超重车辆对杭州湾跨海大桥桥面造成的影响，本项目在南岸出口方向安装高速动态秤重检测设备，在不影响车辆正常行驶的情况下，快速检测出超重车辆，并通过配套的车辆抓拍系统及超限报警装置对超限车辆进行警示及统计。

    紧急电话及有线广播设备——项目采用有线广播和紧急电话综合利用系统，桥上紧急电话既可向监控中心通报紧急时间，又可监听桥上广播效果，当大桥重点区域(南航道桥、北航道桥、海中平台两侧)发生交通阻塞、交通事故或火灾等紧急情况时，监控分中心可以通过大桥有线广播系统在相应区域范围内进行广播，指挥调度、疏导交通和组织救援等。

    航空保障灯设备——项目在三个索塔上分别设高光强障碍灯6套、霹雳闪光灯18套。

监控分中心

    监控中心设备是整个监控系统的神经中枢，是交通监控、保安监控、航空保障、除湿机监控、有线广播、桥梁健康与安全检测以及公共信息服务等系统的管理控制中心。监控中心将所有数据集中处理后，形成公众信息服务终端。

    这三部分共同组成了杭州湾跨海大桥监控管理系统，监控中心管理系统通过通信系统实时采集和发布信息至外场设备，同时在监控中心各子系统既相对独立又相互联系，共同组成一个具有完整性和综合性的大桥监控系统。

    综合监控平台结构及特点

    杭州湾跨海大桥监控系统总体目标是对大桥道路交通、通航道、桥梁自身安全、大桥供配电、照明等各个方面进行综合监控，为大桥的顺利运营提供安全保障和决策支持。

    杭州湾跨海大桥监控管理人员日常监控业务包括：值班长处置交通事件业务;监控员处理交通诱导信息发布业务、视频巡检业务、设置交保路线的摄像机预置位业务、对设备的维护保障业务;交通分析人员分析历史数据业务、运行维护人员管理数据质量业务、维护基础数据业务、系统维护业务等。为了提高监控管理人员工作效率，综合操作平台必须是一个基于智能交通地理信息系统的综合性操作平台。平台中包含数据查询、设备控制、道路状态监控、交通诱导和指挥、人工确认状态的发布、自动检测事件和状态的确认和发布、静态地理数据的查询及更新、以及报警信息提示等应用，是以系统主数据库和GIS应用数据库为数据基础的综合性操作监控平台。因而上海电科智能针对杭州湾跨海大桥提出了综合性多专业成套的大桥综合监控管理系统(SEITS-BISCS)整体解决方案。

    SEITS-BISCS系统以杭州湾大桥运营管理业务流程为设计主线,包括业务主线、运维主线、服务主线。三条主线，既相对平行工作，又互相支持，其中运维是保障，业务是核心，服务是目标。针对这三条工作主线，系统采用了管理中心、区域控制、现场控制多级管理，子系统之间既互相相对独立，又在统一的基础信息设施和信息共享交换体系之上，组成一个有机的完整的整体,有力地保障了大桥运营的安全、环保、高效和经济。

    后期运营保障规划

    杭州湾跨海大桥通车后将缩短宁波至上海间的行程120余公里，形成以上海为中心的江浙沪两小时交通圈，因而交通流量会非常大，监控系统将起到通过综合监控系统平台提高预警和紧急救援质量作用。

    首先是突发事件发生时，将信息告知给杭州湾跨海大桥的当前出行者或计划出行者，以降低突发事件对交通的影响，或避免引发二次事故，减少事件损失和严重程度。事件告知可通过下列方式实现：交通广播;路侧广播;可变情报板;电话、短信、互联网等。突发事件的告知通过软件支撑，例如，提示事件告知的内容，提供事件告知的途径或方式，或通过路侧广播、可变情报板直接下发事件告知指令，或借助相应的通讯保障，比如利用电话、短信、互联网、交通广播进行应急事件信息告知。

    在发生突发事件时，杭州湾跨海大桥应及时在监控系统、通信系统、收费系统、结构健康监测系统、电力监控系统、供水测控自动化系统等系统间进行信息共享，实施应急联动，并在发生突发事件时各尽其责，互通有无，发挥组合优势。保障信息的及时上传和指令的有效下达，同时需要掌握杭州湾跨海大桥结构、交通等基础信息，以及应急救援物资、救援机构、救援力量、应急预案的准备情况，以便指挥救援时作出有效的应急处置措施。

    由于许多突发事件有相关的专业救援部门，有的还涉及到多个部门。例如,主桥上因交通事故导致火灾、爆炸，就牵涉到交通、路政、交通管理、消防、医院等部门，这时候需要及时联系相关救援部门，协调各部门之间的行动，在各部门之间实行信息共享。因而杭州湾跨海大桥在制定内部协作机制时，救援流程坚持流程简明、责任明确的方针，明确以监控中心为总体协调，以监控综合平台软件为支撑，其它部门支援的策略，减少一切不必要的联络环节，确保救援高效、实用。

    结语

    杭州湾跨海大桥，工程规模大，自然环境恶劣，并且建设目标要求高，集成以及运行管理难度大，在项目建设初期，项目面临诸多的挑战，经过努力得以一一克服。目前，该项目经过1年多的运行，整体取得了显著的监控、控制效果，提高了大桥管理局监控中心管理的工作效率，缩短了联动应急响应时间。