1、 交通机电 工程 设计 工作 报告 1 1.概况 全长 43.267公里。 全线共设置 4处互通立交， 1.1 任务依据 1.1.1勘察设计合同； 1.1.2工程可行性研究报告 ； 1.1.3两阶段初步设计。 1.2 主线技术标准及工程情况 1.2.1主线技术标准 本路为双向四车道，路基宽度 26m，全线中央分隔带宽度为 2米，设计速度为 100 公里 /小时。 1.2.2交通量状况 根据交通量预测，本路交通量随着时间的推移各段的交通量逐年增长，计划开通年 2013 年的最大交通量 路段为 14246 辆小型客车 /日，全线为一级服务水平； 2021 年最大交通量路段为 23441辆小型客车
2、/日，部分路段服务水平降为二级；到 2026年全线服务水平均降为二级。 由此可见在本路使用初期全线服务水平较高，主要为偶发性事故，此时应做好部分路段的交通控制和诱导；随着交通量的发展，到远期各路段服务水平有所下降，此时应加强对交通流的预测和控制疏导工作。 综合楼为地上两层（局部一层）框架结构，建筑耐火等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类，建筑抗震设防烈度为 7度，框架抗震等级为三级。配电房、泵房均为地上一层框架结构。 1.2.3相关路段交通工程设计实施概况 本路起点通过站街互通与拟建的温巩高速相接，与连霍高速相交，终点通过程堂互通与禹登高速相接，与郑少洛高速公路相交。 温巩高速与本项目同期建设实
3、施，机电建设可从联网角度统一考虑； 连霍、郑少洛、禹登高速已通车，机电建设可从联网角度统一考虑。 2.设计要点 2 2.1 设计原则 2.1.1 参照国内外有关标准、规范和技术建议的规定精心设计，吸收国内外已建成高速公路的经验、教训，尽可能采用具有国内先进水平的技术和设备。 2.1.2从本项目的特点，针对道路沿线地理、气候、环境等特点 ，所采用的技术标准、实施规模与水平同道路系统其它部分协调一致，设计方案力求经济、安全、实用、可靠、先进，努力把它建设成为标准高、质量优、投资省、效果好的现代化高速公路。 2.1.3考虑本项目交通流特性及其未来发展趋势，各子系统设计方案的选择必须与交通流发展相适应
4、；各子系统之间相互配合、相互协调，达到系统组成的最优化，最大限度的发挥系统总体调控功能。 2.1.4 材料设备立足国内，尽量选用国内成熟、先进的产品，少量关键机电设备采用国际采购等形式适当引进。 2.1.5 设计方案应具有可扩充性和可升级性，兼容性强 ，满足近期使用、远期升级及系统联网要求，预留必要的接口和数据通道。 2.1.6 系统所采用的技术和设备应成熟、可靠、可操作性强，易于维修和更换，以达到降低运营成本之目的。 2.1.7交通工程设计应与路桥主体工程设计有机地融为一体，各子系统相互协调，与路桥主体工程良好配合，为道路使用者提供安全、快速、经济、舒适的服务。 2.2 设计中主要采用的技术
5、标准 (规范 )和参考资料 2.2.1公路工程技术标准 JTG B01 2003 2.2.2交通部公路工程基本建设项目设计文件编制办法交公路发 2007358号 2.2.3交通部高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范 JTG D80-2006 2.2.4交通部收费公路联网收费技术要求 2007年第 35 号公告 2.2.5中华人民共和国建设部颁布的有关标准和规范 2.2.6中华人民共和国原邮电部颁布的有关标准和规范 2.2.7中华人民共和国原机电部颁布的有关标准和规范 3 2.2.8河南省地方标准 DB41高速公路设计技术要求； 2.2.9河南省交通厅文件豫交计 2006177号高速公路设计技
6、术要求部分条文修订内容； 2.2.10 河南省交通厅编制的河南省高速公 路联网监控技术要求（暂行）； 2.2.11 河南省交通厅编制的河南省高速公路联网通信技术要求（暂行）； 2.2.12 河南省交通厅编制的河南省高速公路联网收费技术要求（暂行）。 2.2.13高速公路联网系统路段分中心软硬件联网要求 2.2.14河南省高速公路联网监控数据交换暂行技术要求 2.3 交通工程系统设计目标 交通工程系统作为道路系统的一个组成部分，将为道路使用者提供良好服务，提高道路运营效率、服务水平及交通安全条件。交通工程系统的建设规模和水平，主要取决于道路条件、相关路网构成、交通量增 长和交通流特性，并受地理、
7、地形、气象等自然因素的影响。 通过对上述影响因素的综合分析，对本项目设计如下目标： 加强道路监控和交通事件检测，预防二次事故的发生； 一旦出现故障，能迅速排除并恢复正常交通； 为车辆和道路使用者提供快速、有效的服务； 减少因设置收费站引起的交通延误，最大限度地阻塞收费系统人为财务漏洞； 完善高速公路运营管理体制及必要的服务设施； 保证与现有其它相关道路交通工程系统的互联性，以实现全省联网。 2.4 设计内容 设计内容包括：沿线管理养护设施、监控系统（含隧道监控）、收费系统、通信系统、 通信管道、供电照明系统及以上各系统的概算。 2.4.1管理养护设施 根据项目批复情况，本路段不设监控通信收费分
8、中心，由禹登高速公路卢店管理分中心管理本路业务。本项目按接入卢店管理分中心设计。 本路段共设 2处匝道收费站： 4 服务区 1处 2.4.2监控系统 采用省监控中心（不在本设计范围内） 卢店监控分中心（不在本设计范围内） 外场设备的三级管理模式。全线实施 A2 级监控规模重点路段监控。随着交通量递增，适当补充车辆监视、检测和诱导设施，从而完善监控系统。 全线共设置微波车辆检测器 6套、主线摄像机 15 套、大 型可变情报板 2套、 F型可变情报板 8套、收费站站前信息发布屏 2套、气象检测器 1套、服务区室内 LED 信息发布屏 2套、服务区广场监控摄像机 9套、服务区室内安防监控摄像机 8套
9、。 数据传输： 监控外场设备 (车辆检测器、大型可变情报板、 F 型可变情报板、气象检测器、收费站信息发布屏、服务区信息发布屏 )数据信号采用节点式数据光端机 +光缆的方式，穿成串上传至监控分中心，分为 2个链路，占用 2芯光纤。 收费站的站前信息发布屏的数据信号采用数据光端机 +光缆的方式上传至监控分中心，系统占用 2 芯光纤。 图像传输： 全线 15 路主线外场监 控视频图像信号采用节点式视频光端机 +光缆的方式，穿成串上传至监控分中心，分为 2个链路，占用 2芯光纤。 桃园服务区的 9路广场监控（双侧停车场、加油站、综合楼、维修车间附近各一台，人行通道一台）和 8 路室内安防监控图像（双
10、侧餐厅、超市、后厨、收银各一台）采用视频光端机 +光缆的方式上传至卢店监控分中心，系统占用 1芯光纤。 2.4.3通信系统 1） 光纤数字传输系统 本项目推荐采用 STM-4等级干线传输系统与综合业务接入网系统相结合的传输方案。 干线传输系统：本路段不设置通信分中心，仅需配置干线传输所需要的 4芯光纤作为 预留备用。 综合业务接入网系统 :设置无人通信站，分别安装光综合业务接入网光网络单元 (0NU)设备；利5 用 4芯光纤隔站跳接的方法将本路段各通信站接入至禹登高速公路通信分中心，并组成自愈环网，构成保护通道，以提高网络的可靠性，从而解决各通信站与通信分中心之间的通信业务，用户接入的传输采用
11、 STM-4等级（桃园服务区用户接入的传输采用 STM-1等级）。 2） 程控交换系统 本工程划入禹登高速公路卢店通信分中心统一管理，本设计仅考虑在沿线各无人通信站设置用户电话，通过综合业务接入网接入至上级通信分中心。 3） 紧急电话系 统 根据交通部文件，结合本路段情况，本设计只在北庄隧道、御路岭隧道、石嘴隧道设置紧急电话系统，道路上设立专用特服号码作为道路报警设施，。 4） 光、电缆工程 本路段通信系统从起点至终点敷设 1根 36 芯单模管道光缆，全长约 47公里，用于干线传输、接入网传输、收费图像传输及预留等；从起点至北庄隧道敷设一根 16 芯单模管道光缆、北庄隧道至御路岭隧道敷设一根
12、32 芯单模管道光缆、御路岭隧道至道路终点敷设一根 46 芯单模管道光缆，用于隧道图像、数据、紧急电话传输及预留等；在服务区的电话业务通过光缆 +电话光端机的方式，用于两个场 区间业务电话、图像和以太网业务的信号传输。 由于在本项目道路终点，监控光缆 46 芯，占用 35 芯；通信光缆 36 芯，占用 29 芯；本项目所占用光纤芯数为 64 芯，由于本项目信号要禹登高速卢店分中心汇聚，禹登高速本身使用 40芯光缆，无法完成光缆的对接，因此需要从程堂枢纽处至卢店分中心敷设一条 72 芯的光缆，全长约 7公里。 2.4.4收费系统 全线共设置匝道收费站 2处，巩义南收费站（ 3入 5出）、涉村收费
13、站（ 2入 2出）。 收费体制采用三级管理体制，省收费结算中心 -卢店收费分中心 -收费站三级。省收费结算中心和卢店 分中心不在本项目设计范围内。 1） 总体方案 （ 1） 收费制式：封闭式 （ 2） 收费方式：采用人工判型、车牌自动识别、人工收费、电视监视 (将站号、车型、工号、6 车道号、收费类型叠加在电视图像上 )、计算机管理、检测器核对、对货车进行计重收费的半自动收费方式。 （ 3） 通行券：采用河南省统一格式要求的非接触式 IC卡以及读写器。 （ 4） 付款方式：目前，暂以现金支付方式为主，待条件成熟时，可考虑采用非现金支付方式。 （ 5） 车型分类：采用河南省正在实施的车型分类标准
14、。对于货车的分类，按照河南省最新的计重收费模式标准执行。 （ 6） 收发卡系统：本项目采用传统的人工收发卡方案。 2） 计算机网络构成 收费计算机网络由收费车道 收费站 分中心三级组成。 车道 收费站为最基础部分，采用以太网技术组成局域网。收费广场配以太网交换机，用于连接各车道计算机，车道计算机与交换机之间采用 5类双绞线连接。收费站配 10/100M 双速以太网交换机，用于连接收费站计算机系统，传输介质为 5类双绞线。收费广场交换机与收费站交换机的传输介质采用单模光纤。 匝道收费站计算机由 1台服务器、 3台计算机（收费管理、 IC卡管理 /财务、图像稽核计算机）、二层交换机、打印机等 组成
15、。服务器和交换机之间的传输速率为 100Mbps，交换机与其它计算机之间的传输速率为 10/100Mbps。 3） 闭路电视监控系统 本项目采用两级监控，即在收费站和分中心分别进行监控，监控的重点在收费站。设置完整的闭路电视监视系统（包括电视墙）对其进行监控。各车道的收费图像通过视频光端机上传到监控室（各匝道站出入口车道、亭内图像全部上传）。匝道的每个车道的视频和音频经光端机上传至监控室的视频切换矩阵，并从视频控制切换矩阵切换出 4 路视频 +1 路反向数据经通信系统上传到卢店监控分中心。 4） 紧急报警系统 收费站 采用站级的监控方案，在每个收费亭内安装一套报警按钮，各收费亭的报警信号经光端
16、机传至监控室的报警主机，收费站监控机房设置一套报警器，该报警器输出开关量信号至视频控制7 切换矩阵。 5） 内部对讲系统 内部有线对讲系统是一个相对独立的系统，它由主机、分机和单模光缆、光端机以及电源构成，主机安装在收费站控制室的值班员操作台上，分机安装在收费亭内收费员工作桌上。 6） 收费亭背景音乐系统 收费亭背景音乐系统是一个独立的系统，它由背景音乐播放主机、合并式功放（ 60 瓦）、吸顶式喇叭和麦克风以及电源构成。 收费站的播放主机、合 并式功放和麦克风安装在收费站控制室的值班员操作台上，吸顶式喇叭安装在每个收费亭。 7） 计重系统 据目前国内计重收费系统的实施情况以及河南省的具体情况，
17、设计在本项目收费站的出口车道设置低速动态称重检测系统。 计重收费系统由收费车道低速动态轴重仪、红外线车辆分离器、单双轮检测器、称重处理器及室外机箱、收费车道低速动态轴重仪校准装置等组成。 8） 车牌自动识别系统 车牌自动识别系统在入口抓拍车辆图像并提取车牌号信息记录于通行卡内，出口同样抓拍车辆图像、提取车牌号信息，比对通行卡内记录的入口车牌号信息，用以防止车辆 中途倒卡、换卡，阻塞漏费、舞弊现象。 该系统由三部分设备组成：触发设备、抓拍设备、识别处理设备。 9） 配电系统 本设计电源系统主要提供收费站站内和车道的电源和 UPS，并提供从收费站至收费车道用电点的电源线路。 收费系统负责提供每一设
18、备的用电量和用电技术要求。收费系统不负责天棚照明、收费广场照明系统和收费亭空调的配电工程。 同时本项目在收费站设置收费站安防系统。 8 2.4.5隧道监控系统 本项目设置隧道 3 座 -北庄隧道，左线 长 2505m；右线长 2530m；御路岭隧道，左线长 940m；右线：长 975m；石嘴隧道，左 线长 1011m；右线 ,长 1074.3m。 北庄隧道内设 4处人行横洞 ， 3处车行横洞 ， 6处停车带。 御路岭隧道内设 2处人行横洞。 石嘴隧道内设 2处人行横洞 ， 2处停车带。 公路等级：双向四车道高速公路；隧道内设计速度 100km/h。 隧道交通工程分级： A级。 1） 隧道区域控
19、制系统 结合本项目的隧道的具体情况，本设计在北庄隧道设置 10 台本地控制器，御路岭隧道设置 6台本地控制器，石嘴隧道设置 6 台本地控制器，以及两侧的变电所 /箱式变电站。洞内本地控制器均设置在隧道右侧侧壁上，每个本地控制器负责区域范围内的现场设备控制 和数据采集。 现场控制网络方案：双环光纤冗余工业以太环网。光缆采用单模光缆纤。 各隧道现场控制网络，通过工业以太网交换机和通信系统提供的单模光缆与监控管理分中心以太网交换机相连接。 2） 监控管理分中心计算机系统 根据管理体制要求和初步设计文件情况，本项目路段内不设置隧道管理机构，统一由禹登高速公路卢店监控分中心负责管辖。 本项目主要考虑在禹
20、登高速公路卢店监控分中心增加隧道监控工作站、通风消防照明控制工作站、火灾报警工作站、紧急电话广播计算机、隧道监控事件管理计算机、电力监控计算机（由供电系统提供）。由于工 作站增加较多，本项目拟更换监控分中心三层以太网交换机。同时还需调整监控分中心应用软件，以适应增加隧道监控设施后的系统需求。 3） 隧道闭路电视监控系统 该系统主要由洞内定焦彩色摄像机、洞口全方位摄像机、变电所内摄像机、节点式光端机、管理分中心增加的视频控制矩阵、硬盘录像机、交通事件视频检测器等设备构成。 9 洞内按 150 米左右间距设置定焦距彩色固定摄像机，顺着车辆行驶方向，在隧道两端洞口外设置室外彩色遥控摄像机。在所有的变
21、电所内设置一台彩色遥控摄像机，用于监视隧道变电所内的运行状态和异常事件的确认。 4） 交通控 制系统 交通控制系统主要是用于协助疏导交通、给司机提供信息，以保证道路安全畅通，提高路网整体通行能力。主要包括设在隧道洞口附近的 F型可变情报板和交通信号灯，以及洞内的车道控制标志、行车 /行人横洞指示标志、紧急停车带指示标志、疏散指示标志、 LED 诱导灯等。 5） 本项目还设有通风、照明、消防控制系统。 6） 火灾报警系统 火灾检测报警系统由光纤感温检测器和手动报警按钮以及在室内采用感烟火灾报警三种形式构成。 7） 紧急电话及有线广播系统 隧道采用紧急电话和广播系统二合一的控制方式，主要是隧道广播
22、系统与紧急电话系统 综合在一起，即公用一个控制主机，共用同一软件平台，综合利用 2芯光纤作为传输媒质。 隧道紧急电话和广播系统主要由监控分中心控制台设备、分级设备、广播外场和传输光缆等部分组成。 2.4.6配电系统 在收费站、服务区两侧设一个 10kV 级室内变电所，采用分段母线低压供电，以快速启动柴油发电机作为备用电源，市电电源进线和发电机进线之间有机械联锁和电气联锁双重保护，以保证市电断电的情况下，备用电源供电。 变压器选用 SCBZ10系列干式有载调压变压器。 2.4.7照明系统 巩义南收费站和涉村收费站立交区照明和收费广场照明 ，站街、程堂枢纽立交区照明和桃园服务区照明。 本次设计在服务区停车场、互通式和枢纽式立交区采用集中照明方式，选用 30 米升降式高杆
