高速公路长隧道危化品车辆检测系统

摘要：高速公路隧道内环境较为封闭，由于隧道内场景环境因素众多，情况复杂，没有统一的基础性框架和无法接收外部信号等原因，长隧道大多依靠人员来进行巡检监控或者巡逻车流动巡逻监管，人工的巡查效率很低。一旦在隧道内发生运输危化品事故，其影响和危害非常严重，因此做好高速公路长隧道危化品运输车辆事故的实时防控措施非常有必要。本文针对高速公路长隧道危化品运输，结合现代信息技术对高速公路长隧道危化品运输实时监控，以此建立实时监控和救援平台，根据此技术的应用能有效降低高速公路长隧道危化品车辆运输这种的事故率，为高速公路长隧道危化品安全运输和管理提供参考。

关键词：高速公路 长隧道 危化品运输 检测系统

引言

高速公路的长隧道内危化品车辆事故的危害是巨大的，由于高速公路长隧道内对危化品运输车辆监控能力不足，危化品在长隧道内运输的整个过程中，其监管都存在一定的问题，针对此问题将开展高速公路长隧道危化品运输车辆监控检测系统的方案设计，提出了危化品车辆过高速公路长隧道跟踪便是德技术，基于隧道入口前布设激光雷达、监控摄像机、红外热成像一体式探测单元，对经过的高速行驶车辆进行实时车温和车型监测，实时准确的获取危化品车辆在隧道内的运行状态，实现高速公路长隧道危化品车辆通行风险防控。

1高速公路长隧道危化品事故危害

随着我国化学工业的稳定发展，各行业对危险化学品的需求量日渐增多，逐渐成为了我国经济发展的支柱。由于危化品具有一定的毒害，其特殊的性质会在引发事故后出现爆炸、助燃等情况，在实际的运输过程中若不加以重视，将非常容易造成人员伤亡，同时也会使周围的环境受到化学物品的污染。目前，我国的危化品大部分都是经过高速公路进行运输，在运输的过程中有常伴随着很大的风险，一旦在高速公路运输中发生事故，对人和环境都会造成不同程度的伤害。因此，对于高速公路长隧道中危化品运输系统开展防范和研究工作，加强高速公路长隧道内的管控工作，从而保障高速公路长隧道内危化品车辆的运输安全。

2高速公路长隧道内危化品运输监管现状

2.1危化品在高速公路长隧道中火灾事故的影响

在目前的高速公路长隧道的管理中，其最重要的就是隧道内的火灾问题，这成为了管理的难点。由于长隧道内空间和环境因素的影响，在发生火灾时接收不到外来人员的信号，同时也无法准确的判断隧道内是否滞留大量漏洒的危化品液体，这将决定着灭火方案和展开救援的方式，所以对高速公路长隧道内危化品车辆管控尤为重要。隧道中的管理单位，其有着隧道机电设备管理的权利，对隧道内视频监控能首先进行查看^[1]。目前，我国大多数高速公路长隧道内中都设置的有火灾防报警系统、视频检测系统和车辆检测系统，但是由于这些隧道内的检测系统都无法检测出长隧道内危化品车辆的行驶状态，在长隧道内发生火灾时无法立即自动获取隧道内危化品车辆的行驶状态以及车辆内运输的物品信息等资料，所以在长隧道的运营管理中对危化品运输车辆的形式监控能力还不足。

2.2危化品运输动态管控现状

目前，我国已实现对危化品车辆在车辆出厂前应安装符合《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》的卫星定位装置，对危险品运输车辆进行实时的动态监控。各危化品企业主要由其企业进行危化品车辆的实时动态监控，通过智能视频监控设备，重点对行驶中驾驶员的疲劳驾驶、行驶过程中接打电话和超速行驶等不安全的驾驶行为进行实时的预警提醒，驾驶员能在驾驶过程中通过车内装载的智能化系统语音播报来进行调整，及时消除在行车过程中的安全隐患。但由于智能视频监控设备是依靠信号来传输的，危化品运输车辆在进入高速公路长隧道时，由于长隧道内的环境和隧道内信号因素的影响，常常会发生在长隧道内智能监控设备无信息的情况，导致智能视频监控设备发生掉线，无法实时掌握到危化品运输车辆具体在高速公路长隧道内的行驶情况。

3高速公路长隧道危化品运输车辆检测系统设计方案

3.1长隧道入口的检测系统设计

在高速公路长隧道入口，危化品车辆检测系统设计主要是在隧道的入口前布设激光雷达、监控摄像机、红外热成像一体式探测单元。通过安装这类设备可以对经过的高速行驶危化品车辆进行实时车温和车型的监测，还能定位车身高温点的实际物理位置，对于存在影响安全行驶的危化品车辆，若存在高温的安全隐患，那将会自动进行报警和记录。同时还会联动高速公路上的情报板和交通指示灯等沿途设备对危化品高温车辆进行劝阻，并对途经的车辆也会进行提醒，将安全隐患首先排除在长隧道之外^[2]。

3.2长隧道中的检测系统设计

在高速公路长隧道中，可以通过布设激光雷达、监控摄像机、红外热成像一体式探测单元，在隧道中对经过检测视场的动态车辆和检测视场内静态隧道环境进行实时测温，在监测视场范围内出现高温情况时能精确区分造成高温的是隧道内所经过的车辆，同时还能区分造成高温情况是隧道内的设备，然后系统在进行自动报警和记录时可以及时进行联动，将信息实时报送给情报板和交通指示灯等沿途设备，并对即将驶入长隧道内的车辆进行及时的提醒和劝阻，以此来提升隧道中的火灾风险管控能力。

4高速公路长隧道危化品车辆检测系统关键技术方案

4.1危化品车辆辨识

危化品车辆在进入高速公路长隧道前，由于其车辆车牌的识别和危化品车辆静态数据的结合，检测系统可以实时精确的掌握到进入高速长隧道的危化品车辆的信息，如车型、车牌、行驶速度等一系列信息，同时还能掌握到危化品运输车辆所运载的货物信息和装载情况等，以此方便危化品车辆在高速公路长隧道内行驶时遇到突发事件时能通过检测系统进行及时的预警和报警^[3]。

4.2危化品车辆进出长隧道辨识和提醒

在高速公路长隧道中，当检测系统检测到危化品车辆即将进入长隧道时，通过提前布设的激光雷达、监控摄像机、红外热成像一体式探测单元辨识，模拟危化品车辆在高速公路长隧道内的运动轨迹，以此来实现危化品车辆的实时动态跟踪。同时，检测系统还会及时向隧道内运营的管理人员推送提醒和警示的信息，在利用长隧道入口处和隧道内的情报板和交通指示灯等沿途设备实时发布提醒信息，根据实际情况还可以开启长隧道内的广播系统，使途经车辆保持一定的车距，并密切关注危化品车辆的运行情况，当危化品车辆安全驶出长隧道口时，就可解除提醒。

4.3危化品车辆隧道内突发事件识别和自动报警

危化品车辆在进入高速公路长隧道后，通过提前布设的激光雷达、监控摄像机、红外热成像一体式探测单元辨识，检测系统会对危化品车辆所发生的交通事故、泄漏、爆炸等突发情况进行精密的识别，并以此发出告警预示，同时长隧道内发生其它突发事件时也能准确的掌握到长隧道内是否有危化品运输车辆，以及危化品运输车辆的数量和具体位置，便于及时的向相关单位报警，能通过检测系统所提示的信息实际的将车辆信息和货物信息以及长隧道内突发情况的描述能更准确，相关单位也能根据提供的情况及时采取有效方案和对策，处理事故时能同时实施交通管制和引导，在最大程度内控制和防范危化品车辆在高速公路长隧道内的安全风险，以此来保障人们的生命和财产安全^[4]。

4.4危化品车辆过隧道的数据信息共享

当危化品车辆在进入高速公路长隧道前、进入长隧道内行驶时和出长隧道后，可以通过智能化的检测系统和感知手段进行多种数据信息的采集，然后将采集到的数据信息进行融合，将系统软件和硬件之间的数据进行互相传输，以此来提供有效的数据信息，然后再根据实际需求，可以将采集到的数据信息推送到相关的监管部门，以此来建立起有效的数据信息传输共享机制。

5危化品运输车辆的安全管理

在高速公路中行驶的危化品运输车辆，由于其自身的危险性，让危化品在高速公路运输过程中形成一种动态的危险源，一旦发生突发事故，会受到巨大的危害同时还会造成公共安全和人员伤亡，以及周围环境遭受污染。为了最大限度减少危化品运输车辆在高速公路长隧道中事故的发生必须做好危化品运输的安全工作。

在危化品车辆行驶在高速公路上时，相关单位人员应根据车辆的特殊性，在高速公路设置检查点，检查危化品运输车辆所属运输企业是否有危险化学品运输资格证，禁止没有危险化学品运输资质的运输车辆进入高速公路，尽早杜绝安全事故的发生。对于危化品车辆在运输过程中出现的超载情况，相关人员检查后要禁止继续行驶，将驾驶员引导至安全地点，将危化品车辆移动到安全位置进行监管，同时还要与其它车辆保持安全距离。

6高速公路长隧道危化品运输预警应急联动机制的建立

危险品运输车辆的交通事故常常是在无预兆的情况下发生，一旦在高速公路长隧道内发生事故，那么将面临非常严重的后果，特别是在车流量大的隧道中，由危化品事故后所引起的燃烧、爆炸等一系列破坏性影响，将会对高速公路长隧道内的正常车辆通行和周边地区的环境带来很大的危害，如果在隧道内发生事故时没有及时采取措施进行处理，甚至还会引起更大规模的人员伤亡^[5]。

危化品运输车辆除了在危险性和破坏性上，其在高速公路长隧道中发生的交通安全事故和其他普通车辆的交通事故不同外，对于事故发生后采取的救援方案和事故处理水平要求更高。多数的普通道路危化品运输车辆所发生的交通事故都可由道路交通部门进行处理，若发生较为严重的交通事故，则需要消防、医疗和公安等进行配合。这些部门有着非常专业的设备和技术水平，同时还经过了一定的培训，可以用最直接有效的方式来应对突发紧急事故。如果在长隧道内发生的危化品事故非常严重，那么就会变为严重的交通灾害，这种情况就需要由重大事故联合指挥中心来进行合理的指挥，规范的指导每个救援部门以此开展救援的工作。

结语

高速公路长隧道中危化品车辆运输安全是一个需要解决的问题，在新时代的发展下，解决这样的安全问题是需要用到现代科学技术手段和有效的管理方法。本文通过研究危化品车辆检测系统由激光雷达、摄像机、红外热成像图像之间的坐标转换关系。在危化品车辆进入长隧道时可通过将激光雷达坐标系下的采集目标坐标通过坐标系转换到红外热成像图像对应的像素坐标系下实现多传感器的空间同步，激光雷达在检测车辆轮廓信息同时也对车辆位置和车速做出实时的监测，在监测到高温车辆时将红外热成像图像中对应的高温点坐标带入到车辆位置、车型车速数据中，可以确认车身高温实际物理位置，帮助危化品车辆车主和高速管理者快速准确实施降温处理措施。

参考文献

[1]  高尚. 基于危化品气体检测的多传感器阵列数据融合技术研究[D].哈尔滨工程大学,2020.

[2]  赵娟. 危化品运输安全监测系统设计[D].太原科技大学,2017.

[3]  李成利. 基于物联网的危化品物流车辆安全监控系统上位软件研究[D].山东财经大学,2018.

[4]  张焕炯,陈玲玲.高速公路危化品车辆安全运行智能监管系统探究[J].中国交通信息化,2022(S1):140-142.

[5]  张春声,周东（广东省公路建设有限公司等）.基于雷达与热成像技术的事件智能检测系统在特长隧道上的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2020,16(10):313-316.