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第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 高速公路管理设施系统 1

1.2.1 高速公路管理设施系统组成 1

1.2.2 三大系统相互关系 3

1.3 高速公路管理设施系统设计要求 4

1.3.1 高速公路管理设施系统设计的一般规定 4

1.3.2 管理机构 5

第二章 高速公路监控系统设计理论与方法 6

2.1 概述 6

2.1.1 高速公路监控系统的定义 6

2.1.2 高速公路监控系统的功能及特点 7

2.2 高速公路监控系统的设计目的及原则 9

2.2.1 高速公路监控系统的设计目的 9

2.2.2 高速公路监控系统的设计原则 11

2.3 高速公路监控系统构成 11

2.3.1 高速公路监控系统管理体制 12

2.3.2 高速公路监控系统体系结构 14

2.3.3 高速公路监控系统主要设备构成 15

2.4 高速公路监控计算机网络系统 17

2.4.1 高速公路监控计算机网络系统概述 17

2.4.2 高速公路监控计算机网络系统的安全考虑 18

2.4.3 高速公路监控系统软件 19

2.5 交通参数及道路环境信息采集子系统 23

2.5.1 车辆检测子系统 24

2.5.2 气象检测子系统 32

2.5.3 路面状态检测子系统 35

2.6 闭路电视CCTV监控子系统 37

2.6.1 闭路电视CCTV监控系统特点及要求 37

2.6.2 闭路电视CCTV监控系统构成及功能 38

2.6.3 前端设备 39

2.6.4 视频图像传输 44

2.6.5 视频显示及输出 46

2.6.6 视频控制 47

2.7 交通控制子系统 48

2.7.1 交通控制策略设计思路 48

2.7.2 主线控制 49

2.7.3 通道控制 55

2.8 交通诱导信息子系统 56

2.8.1 交通诱导信息子系统的功能及组成 56

2.8.2 可变信息标志VMS 57

2.9 高速公路监控系统施工要求 63

2.9.1 设备安装基本要求 63

2.9.2 设备箱、柜、台等施工要求 64

2.9.3 线缆槽、桥架的施工要求 64

2.9.4 环形线圈检测器的施工要求 65

2.9.5 可变信息情报板的施工要求 66

2.9.6 外场摄像机的施工要求 69

2.9.7 设备的防雷接地 70

第三章 高速公路通信系统设计理论与方法 72

3.1 通信及通信系统 72

3.1.1 基本概念 72

3.1.2 高速公路通信系统 74

3.2 高速公路程控数字交换系统 78

3.2.1 程控数字交换系统概述 78

3.2.2 交换机 81

3.2.3 程控数字交换网络及其工作原理 83

3.2.4 程控数字交换系统主要技术指标 85

3.3 高速公路数据通信系统 86

3.3.1 高速公路数据通信系统概述 86

3.3.2 分组交换系统 87

3.3.3 ATM交换 89

3.3.4 IP交换 89

3.3.5 IP综合业务数字网（ISDN） 89

3.4 高速公路光纤通信系统 90

3.4.1 光纤和光缆 90

3.4.2 光纤光缆指标参数的测试 93

3.4.3 高速公路光纤通信传输系统应用DWDM技术的意义 94

3.5 高速公路移动通信系统 95

3.5.1 移动通信与移动通信系统 95

3.5.2 集群移动通信系统 97

3.6 高速公路紧急电话系统及视频图像传输系统 98

3.6.1 紧急电话系统 98

3.6.2 紧急电话亭与系统控制台 102

3.6.3 交通监视视频图像传输 103

3.7 通信电源系统和防雷保护接地系统 103

3.7.1 通信电源系统 103

3.7.2 防雷保护接地系统 105

3.8 通信管道 108

3.8.1 通信管道基本设计要求 108

3.8.2 通信管材的选择 108

3.8.3 通信管道的位置和埋深 109

3.8.4 管道敷缆的施工方法 109

3.8.5 管道过主线构造物 110

3.8.6 人孔与手孔 110

3.9 高速公路通信系统的实施要求 111

3.9.1 通信系统的施工顺序 111

3.9.2 通信系统关键施工工艺 115

3.9.3 通信系统质量控制与管理 117

第四章 高速公路收费系统设计理论与方法 119

4.1 概述 119

4.1.1 收费系统的定义及组成 119

4.1.2 收费系统相关技术 119

4.1.3 收费系统有关法律法规 120

4.1.4 高速公路的类型与收费对象 120

4.2 高速公路收费征收理论及政策 120

4.2.1 高速公路通行费征收理论 120

4.2.2 高速公路拥挤收费理论 121

4.2.3 收费率标准的制定 122

4.2.4 高速公路资金政策 127

4.3 高速公路收费总体设计 128

4.3.1 高速公路收费系统的设计原则 128

4.3.2 高速公路收费系统构成及管理体制 129

4.3.3 收费制式的选择 130

4.3.4 收费方式的选择 133

4.3.5 车型分类 136

4.3.6 通行券类型的选择 138

4.3.7 收费标准的制定 142

4.3.8 通行费付款方式 143

4.4 高速公路收费车道设计 145

4.4.1 收费车道系统构成 145

4.4.2 收费车道系统工作流程 147

4.5 高速公路收费计算机网络系统 159

4.5.1 收费计算机网络系统功能要求 159

4.5.2 高速公路收费计算机系统结构设计 162

4.5.3 高速公路收费计算机网络系统软件设计 163

4.6 高速公路收费闭路电视监视系统 164

4.6.1 收费闭路电视监视系统功能要求 164

4.6.2 收费闭路电视监视系统构成 164

4.7 高速公路收费场站设计理论与方法 167

4.7.1 收费站规划设计标准 167

4.7.2 收费广场设计 167

4.7.3 收费车道设计 169

4.7.4 收费岛设计 170

4.8 其他设计 170

4.8.1 内部对讲系统、监听系统 170

4.8.2 安全报警系统 170

4.8.3 防雷及接地系统 172

4.8.4 自动存款投包机（夜间金库） 172

4.8.5 车辆超限超载检测系统 173

4.8.6 车辆计重收费系统 175

4.9 高速公路联网收费系统 177

4.9.1 高速公路联网收费概述 177

4.9.2 高速公路联网收费系统的概念及设计原则 178

4.9.3 高速公路联网收费系统功能设计 179

4.9.4 高速公路联网收费系统网络设计 185

4.9.5 高速公路联网收费系统软件设计 188

第五章 高速公路供配电系统设计理论与方法 190

5.1 概述 190

5.1.1 高速公路供配电系统的构成特点及要求 190

5.1.2 高速公路供配电系统的基本组成 191

5.2 一般供配电系统 193

5.2.1 电力系统 193

5.2.2 供配电系统 194

5.2.3 一般供配电系统设计中需考虑的因素 195

5.3 高速公路供配电系统设计 195

5.3.1 高速公路供配电系统设计理论 195

5.3.2 高速公路供配电系统设计内容 199

5.3.3 供配电系统在施工及运营管理中应注意的事项 200

5.4 高速公路供配电防雷系统设计 201

5.4.1 雷电的基本知识 201

5.4.2 高速公路供配电防雷设计 203

5.4.3 高速公路供配电系统防雷措施 205

5.5 高速公路供配电接地系统设计 206

5.5.1 高速公路接地系统形式及接地装置 206

5.5.2 供配电系统设备接地 208

5.5.3 供配电系统设备接地设计 210

5.6 高速公路供配电设备保养 210

5.6.1 低压配电装置的巡视与检查内容 210

5.6.2 变压器的巡视与检查内容 210

第六章 高速公路照明系统设计理论与方法 212

6.1 概述 212

6.1.1 照明系统的功能及照明的分类 212

6.1.2 照明标准和主要技术指标 213

6.2 照明设备 215

6.2.1 电光源（灯泡） 215

6.2.2 灯具 216

6.2.3 照明的电器部件 217

6.3 高速公路照明系统设计 218

6.3.1 高速公路照明系统设计的原则及步骤 219

6.3.2 主车道照明系统 220

6.3.3 立交、广场照明系统 221

6.4 照明节能与控制设计 223

6.4.1 节能 223

6.4.2 高速公路照明控制 224

6.4.3 高速公路照明系统的投资分析 225

第七章 高速公路隧道管理设施系统设计理论与方法 227

7.1 高速公路隧道交通监控系统设计理论与方法 227

7.1.1 隧道监控系统的构成及网络结构 227

7.1.2 隧道监控系统的设计内容 228

7.1.3 隧道监控系统功能设计 228

7.1.4 隧道监控流程 233

7.1.5 隧道监控系统联动控制方案设计 234

7.2 高速公路隧道通风系统设计理论与方法 238

7.2.1 公路隧道通风概述 238

7.2.2 通风方式的初步确定 239

7.2.3 隧道内的空气通风要求 243

7.2.4 隧道需风量 245

7.2.5 公路隧道通风计算 247

7.2.6 通风机的选型 249

7.2.7 隧道通风控制系统基本特性 256

7.2.8 隧道通风控制系统设计准则 258

7.2.9 隧道通风系统控制方案设计 259

7.3 高速公路隧道火灾报警系统设计理论与方法 260

7.3.1 概述 260

7.3.2 火灾探测器 264

7.3.3 三种高速公路隧道常用火灾报警系统 270

7.3.4 高速公路隧道火灾报警系统设置 277

7.3.5 公路隧道火灾报警系统研究发展趋势 277

7.4 高速公路隧道消防系统设计理论与方法 278

7.4.1 概述 278

7.4.2 公路隧道火灾起因，种类及特点 278

7.4.3 常见灭火剂及灭火原理 279

7.4.4 消防设施 283

7.4.5 隧道消防系统设计 286

7.5 高速公路隧道照明系统设计理论与方法 292

7.5.1 照明设计影响因素 293

7.5.2 照明系统概况和要求 295

7.5.3 隧道各区段照明设计 296

7.5.4 隧道照明控制 299

7.5.5 照明的光源和灯具选择 299

7.5.6 隧道照明设计中的节能 300

7.6 高速公路隧道供配电系统设计理论与方法 302

7.6.1 隧道供配电系统设计原则 302

7.6.2 主要供电对象 302

7.6.3 负荷等级划分及供电要求 303

7.6.4 高压配电系统 303

7.6.5 低压配电系统 303

7.6.6 静态交流不停电电源系统（UPS） 303

7.6.7 防雷、接地系统 304

7.6.8 隧道变电所 304

7.6.9 电缆敷设 306

第八章 高速公路管理设施系统发展前景及设计实例分析 309

8.1 ITS概述 309

8.1.1 ITS产生及发展 309

8.1.2 ITS研究的主要内容 309

8.2 高速公路管理设施系统与ITS的发展 310

8.3 高速公路管理设施系统的发展方向 311

8.3.1 高速公路管理设施系统要互相配套、协调 311

8.3.2 高速公路管理设施系统的融合 311

8.3.3 注意和其他设施的协调、避让 312

8.3.4 积极采用新技术 312

8.4 广西平钟高速公路监控系统设计实例分析 314

8.4.1 概述 315

8.4.2 监控管理体制分析 315

8.4.3 监控系统主要功能分析 315

8.4.4 监控系统软硬件功能及设备配置 317

8.4.5 监控系统设备的施工要求 324

8.4.6 结束语 325

8.5 银武高速公路通信系统设计实例分析 325

8.5.1 通信系统设计范围、内容及原则 325

8.5.2 程概述 326

8.5.3 高速公路通信业务及其接入特点分析 329

参考文献 334