杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國杭州灣海域的跨海大橋，全長36公里。大橋位于錢塘江入海的河口海灣，是國道主干線——沈海高速跨越杭州灣的便捷通道，是國家高速公路網(wǎng)杭州灣環(huán)線的組成部分，大橋的開通縮短了寧波至上海間的行程距離120公里。從而大大緩解滬杭甬高速公路的壓力，形成以上海為中心的江浙滬兩小時交通圈。

        杭州灣跨海大橋是集眾多*工程技術于一體的民用、觀光型高科技大橋,其交通組織特點有以下幾個方面。

        ·杭州灣跨海大橋有36公里長，橋面上僅在大橋中間設有一個海中平臺，其它沒有上下匝道，車輛一旦上了大橋，就沒有其他方向選擇，交通流向呈現(xiàn)單一的特點; 

        ·交通流中重載或超重載的車輛會占相當比例，長期運輸會對大橋的路面結構安全造成一定影響;

          ·杭州灣跨海大橋入口方向無主線收費站，整體交通控制需要與路網(wǎng)其它路段聯(lián)動;

         ·由于整個大橋大部分路段位于海面上，所以大橋交通更容易受氣候如大風，大雨，大霧等惡劣氣候條件的影響; 

         因而，監(jiān)控、通信、收費三大系統(tǒng)機電項目工程是杭州灣跨海大橋交通附屬工程中zui為重要也技術含量的單位工程之一。 

         交通監(jiān)控綜合平臺的建設需求及分析

         建設單位、設計單位期望大橋監(jiān)控系統(tǒng)在大橋運營階段能夠實現(xiàn)：實時采集大橋交通相關的各類信息，比較全面地獲取大橋交通運行情況、事故狀況，大橋區(qū)域的氣象情況等，在此基礎上結合數(shù)據(jù)庫中的配置信息，采取一定的交通誘導控制策略，對大橋各級設備進行宏觀管理和調控，為大橋的交通運輸提供快速、安全的服務，為監(jiān)控管理人員提供決策支持;期望大橋交通監(jiān)控系統(tǒng)在運營管理中發(fā)揮重要作用，并以zui大限度地發(fā)揮杭州灣跨海大橋的社會效益和經(jīng)濟效益。 

        因此在杭州灣跨海大橋監(jiān)控系統(tǒng)建設初期，杭州灣跨海大橋建設單位依據(jù)設計部門的整體規(guī)劃設計，提出大橋綜合監(jiān)控系統(tǒng)在大橋建成通車后，必須實現(xiàn)以下幾點功能：
        ·中心圖像實時顯示大橋重點路段，海中救援服務平臺，南北通航孔及非通航孔信息;

        ·準確實時采集數(shù)據(jù)：采集大橋的重點路段，海中服務平臺，南北通航孔及非通航孔，大橋沿線氣象、交通等實時數(shù)據(jù)，并存儲較長時間的歷史數(shù)據(jù); 

        ·提供交通決策支持：及時妥當處理交通擁堵，交通事故，道路施工，特殊天氣等情況，提供相應交通誘導控制方案;

         實時監(jiān)控大橋結構健康，大橋負載，橋梁內部濕度及航空航道安全等，為大橋自身安全提供保障，實時監(jiān)控電力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及設備系統(tǒng)，為大橋監(jiān)控提供物理保障;

         ·積累數(shù)據(jù)，離線分析交通流規(guī)律，為大橋長期運營提供支持; 

        ·與路網(wǎng)監(jiān)控中心，港務監(jiān)控中心及相鄰路段共享部分數(shù)據(jù)，建立應急聯(lián)動機制。

       上海電科智能系統(tǒng)股份有限公司根據(jù)業(yè)主需求和項目整體設計，在原招標設計基礎上，深化了具體整體實施方案，并在軟件需求分析階段，通過與業(yè)主和設計單位的反復溝通，根據(jù)項目特殊性，提出了有針對性的軟件設計。 

        系統(tǒng)組成

        杭州灣跨海大橋交通監(jiān)控系統(tǒng)主要分為通信系統(tǒng)、監(jiān)控外場設施以及監(jiān)控分中心三部分組成。 

        通信系統(tǒng)

         杭州灣跨海大橋通信系統(tǒng)分為2個層次，主干通信層和現(xiàn)場接入網(wǎng)通信層。其中主干通信層采用萬兆路由交換機，共有3套骨干設備分別安裝在南岸通信分中心、海中平臺臨時通信機房、北岸服務區(qū)通信機房，中心程控數(shù)字交換系統(tǒng)完成路段內語音業(yè)務交換，且本路段主干通信系統(tǒng)經(jīng)過杭州灣跨海大橋南連接線和寧波繞城高速骨干節(jié)點，與省聯(lián)網(wǎng)中心骨干通信聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控和收費數(shù)據(jù)實時上傳省中心。

        現(xiàn)場接入網(wǎng)層面主要由外場2個工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)組成，工業(yè)以太網(wǎng)交換機分為組成南北兩個環(huán)網(wǎng)，北環(huán)通過北岸服務區(qū)萬兆骨干交換機上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心，南環(huán)直接接入到監(jiān)控中心萬兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機下，兩個環(huán)網(wǎng)通過點對點的單路數(shù)據(jù)光端機將外場設備數(shù)據(jù)采集并上傳。外場每個通信點分別安裝工業(yè)以太網(wǎng)交換機、數(shù)字光端機、視頻復用光端機等設備完成橋上監(jiān)控、收費視頻、圖像與監(jiān)控分中心的傳輸。

        杭州灣跨海大橋通信系統(tǒng)不僅是杭州灣跨海大橋監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的傳輸平臺，而且負責為橋梁結構健康檢測、電力監(jiān)控等所有橋上機電設備監(jiān)控信號上傳服務，項目初期就對整個網(wǎng)絡進行了統(tǒng)一規(guī)劃,使整個系統(tǒng)網(wǎng)絡層次清晰。 

         監(jiān)控外場設施

         監(jiān)控外場設施由車輛檢測器、監(jiān)控攝像機、氣象檢測設備、可變情報板和車道控制標志、車牌照識別設備、動態(tài)秤重、緊急及有線廣播系統(tǒng)、霧燈、航空障礙燈等設備組成。

        車流量檢測設備介紹——杭州灣跨海大橋橋面共有車流量檢測設備32套，分別安裝在杭州灣跨海大橋上行和下行方向。視頻車輛檢測器在檢測車流量的同時，自動檢測交通事件，并為管理人員提供報警。 

         監(jiān)控外場攝像機——為保證監(jiān)控中心對杭州灣跨海大橋進行的監(jiān)視，在全橋范圍內安裝各種類型攝像機共136套。監(jiān)控攝像機的密集安裝，實現(xiàn)了杭州灣跨海大橋視頻監(jiān)控無“盲區(qū)”。 

        氣象檢測設備設置——能見度/風速風向/路面（結冰）檢測器、路面（結冰）檢測器和全要素氣象檢測站等氣象監(jiān)測設備11套，通過獲取的氣象參數(shù)，作為行車安全誘導的依據(jù)和大橋健康監(jiān)控的依據(jù)。并且大橋氣象檢測器的檢測數(shù)據(jù)與寧波氣象局共享，寧波氣象局會根據(jù)大橋氣象采集數(shù)據(jù)和本地區(qū)氣象信息，為大橋提供的氣象預警和預報服務。 

        情報板和車道控制標志設備——大橋根據(jù)平、縱斷面線性以及有關的氣象資料和交通控制需要，將全橋劃分為8個控制區(qū)段。安裝5套大型可變情報板和27組車道控制標志，對主橋上的交通流進行調節(jié)和誘導，使之均勻、穩(wěn)定和安全。

        車牌識別設備——為了保障行車安全，支持交通執(zhí)法和*執(zhí)法，配置車牌識別設備，進行車輛信息采集，獲取微觀交通數(shù)據(jù)，更加具體真實地反映大橋行車情況。

        動態(tài)秤重檢測設備——為研究超重車輛對杭州灣跨海大橋橋面造成的影響，本項目在南岸出口方向安裝高速動態(tài)秤重檢測設備，在不影響車輛正常行駛的情況下，快速檢測出超重車輛，并通過配套的車輛抓拍系統(tǒng)及超限報警裝置對超限車輛進行警示及統(tǒng)計。 

        緊急及有線廣播設備——項目采用有線廣播和緊急綜合利用系統(tǒng)，橋上緊急既可向監(jiān)控中心通報緊急時間，又可監(jiān)聽橋上廣播效果，當大橋重點區(qū)域（南航道橋、北航道橋、海中平臺兩側）發(fā)生交通阻塞、交通事故或火災等緊急情況時，監(jiān)控分中心可以通過大橋有線廣播系統(tǒng)在相應區(qū)域范圍內進行廣播，指揮調度、疏導交通和組織救援等。 

        航空保障燈設備——項目在三個索塔上分別設高光強障礙燈6套、霹靂閃光燈18套。 

        監(jiān)控分中心

        監(jiān)控中心設備是整個監(jiān)控系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，是交通監(jiān)控、保安監(jiān)控、航空保障、除濕機監(jiān)控、有線廣播、橋梁健康與安全檢測以及公共信息服務等系統(tǒng)的管理控制中心。監(jiān)控中心將所有數(shù)據(jù)集中處理后，形成公眾信息服務終端。 

        這三部分共同組成了杭州灣跨海大橋監(jiān)控管理系統(tǒng)，監(jiān)控中心管理系統(tǒng)通過通信系統(tǒng)實時采集和發(fā)布信息至外場設備，同時在監(jiān)控中心各子系統(tǒng)既相對獨立又相互，共同組成一個具有完整性和綜合性的大橋監(jiān)控系統(tǒng)。 

        綜合監(jiān)控平臺結構及特點 

        杭州灣跨海大橋監(jiān)控系統(tǒng)總體目標是對大橋道路交通、通航道、橋梁自身安全、大橋供配電、照明等各個方面進行綜合監(jiān)控，為大橋的順利運營提供安全保障和決策支持。 

        杭州灣跨海大橋監(jiān)控管理人員日常監(jiān)控業(yè)務包括：值班長處置交通事件業(yè)務;監(jiān)控員處理交通誘導信息發(fā)布業(yè)務、視頻巡檢業(yè)務、設置交保路線的攝像機預置位業(yè)務、對設備的維護保障業(yè)務;交通分析人員分析歷史數(shù)據(jù)業(yè)務、運行維護人員管理數(shù)據(jù)質量業(yè)務、維護基礎數(shù)據(jù)業(yè)務、系統(tǒng)維護業(yè)務等。為了提高監(jiān)控管理人員工作效率，綜合操作平臺必須是一個基于智能交通地理信息系統(tǒng)的綜合性操作平臺。平臺中包含數(shù)據(jù)查詢、設備控制、道路狀態(tài)監(jiān)控、交通誘導和指揮、人工確認狀態(tài)的發(fā)布、自動檢測事件和狀態(tài)的確認和發(fā)布、靜態(tài)地理數(shù)據(jù)的查詢及更新、以及報警信息提示等應用，是以系統(tǒng)主數(shù)據(jù)庫和GIS應用數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)基礎的綜合性操作監(jiān)控平臺。因而上海電科智能針對杭州灣跨海大橋提出了綜合性多專業(yè)成套的大橋綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)（SEITS-BISCS）整體解決方案。

        SEITS-BISCS系統(tǒng)以杭州灣大橋運營管理業(yè)務流程為設計主線,包括業(yè)務主線、運維主線、服務主線。三條主線，既相對平行工作，又互相支持，其中運維是保障，業(yè)務是核心，服務是目標。針對這三條工作主線，系統(tǒng)采用了管理中心、區(qū)域控制、現(xiàn)場控制多級管理，子系統(tǒng)之間既互相相對獨立，又在統(tǒng)一的基礎信息設施和信息共享交換體系之上，組成一個有機的完整的整體,有力地保障了大橋運營的安全、環(huán)保、和經(jīng)濟。 

         后期運營保障規(guī)劃 

         杭州灣跨海大橋通車后將縮短寧波至上海間的行程120余公里，形成以上海為中心的江浙滬兩小時交通圈，因而交通流量會非常大，監(jiān)控系統(tǒng)將起到通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺提高預警和緊急救援質量作用。 

        首先是突發(fā)事件發(fā)生時，將信息告知給杭州灣跨海大橋的當前出行者或計劃出行者，以降低突發(fā)事件對交通的影響，或避免引發(fā)二次事故，減少事件損失和嚴重程度。事件告知可通過下列方式實現(xiàn)：交通廣播;路側廣播;可變情報板;、短信、互聯(lián)網(wǎng)等。突發(fā)事件的告知通過軟件支撐，例如，提示事件告知的內容，提供事件告知的途徑或方式，或通過路側廣播、可變情報板直接下發(fā)事件告知指令，或借助相應的通訊保障，比如利用、短信、互聯(lián)網(wǎng)、交通廣播進行應急事件信息告知。

        在發(fā)生突發(fā)事件時，杭州灣跨海大橋應及時在監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、結構健康監(jiān)測系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、供水測控自動化系統(tǒng)等系統(tǒng)間進行信息共享，實施應急聯(lián)動，并在發(fā)生突發(fā)事件時各盡其責，互通有無，發(fā)揮組合優(yōu)勢。保障信息的及時上傳和指令的有效下達，同時需要掌握杭州灣跨海大橋結構、交通等基礎信息，以及應急救援物資、救援機構、救援力量、應急預案的準備情況，以便指揮救援時作出有效的應急處置措施。 

        由于許多突發(fā)事件有相關的專業(yè)救援部門，有的還涉及到多個部門。例如,主橋上因交通事故導致火災、爆炸，就牽涉到交通、*、交通管理、消防、醫(yī)院等部門，這時候需要及時相關救援部門，協(xié)調各部門之間的行動，在各部門之間實行信息共享。因而杭州灣跨海大橋在制定內部協(xié)作機制時，救援流程堅持流程簡明、責任明確的方針，明確以監(jiān)控中心為總體協(xié)調，以監(jiān)控綜合平臺軟件為支撐，其它部門支援的策略，減少一切不必要的聯(lián)絡環(huán)節(jié)，確保救援、實用。 

        結語

        杭州灣跨海大橋，工程規(guī)模大，自然環(huán)境惡劣，并且建設目標要求高，集成以及運行管理難度大，在項目建設初期，項目面臨諸多的挑戰(zhàn)，經(jīng)過努力得以一一克服。目前，該項目經(jīng)過1年多的運行，整體取得了顯著的監(jiān)控、控制效果，提高了大橋管理局監(jiān)控中心管理的工作效率，縮短了聯(lián)動應急響應時間。