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高速公路监控系统是指为了解决高速公路运营中存在的两个主要问题——拥挤与安全，而建立起来的监控系统，其目的是保证行车安全和道路畅通。
高速公路是全封闭、全立交的道路，在高速公路上运行的车辆行驶速度快，车流量大。它的理想特征是“安全、快速、高效、舒适、方便”。然而，随着交通需求的不断增长和拥挤、事故与污染的发生使得高速公路监控系统成为交通设施建设和管理部门关注的焦点。
高速公路监控系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等综合运用于地面运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用，实时、准确、高效的公路运输综合符理系统。高速公路应用监控系统对高速公路进行全面的监视和控制，对高速公路的正常运行和发挥其效益起着极为重要的作用。
所谓监视，就是指利用路面、路旁的数据采集、检测设备和人工观察，对道路交通状况、路面、天气状况和设备工作状况等参数进行实时观察和测量，并通过通信系统送至监控中心。
所谓控制就是依据监视所得到的各种数据，按照一定的模式进行分析、判断和决策，并将最终的决策结果和下达的控制命令通过通信系统传送到信息发布设备(可变情报板和可变限速情报板)、收费口控制设备或在匝道控制设备，以促进行车安全，提高行车效率；对于引起延误的事件，迅速响应，提供紧急服务，快速排除事件，把事件引起的延误控制到最小值，从而达到调节和控制道路交通状况的目的。
高速公路监控系统从安全和效应角度讲，可为人类节约时间和金钱，减少交通伤亡，提高人们的生活质量。
通过对过量进入的车辆进行控制，提高交通流量和平均高峰小时速度，缩短旅行时间，减少汽车延误，缩短事故检测和处理时间，以提高高速公路通行能力和促进营运效率；
提高客货运输能力，降低运输成本，提高运输生产能力；
减少高速公路的事故及人员伤亡人数，以提高高速公路的安全性；
为驾驶员提供交通诱导和信息预告，减少旅行迷惑和疲劳压力，从而提高高速公路的舒适性与便利性，以保证高速公路的服务水平；
减少汽车油耗，降低废气、噪音等对环境的污染。
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