冯栋
青岛工学院 山东省青岛市 266300
摘要：随着科技的发展，机电通信系统在高速公路的运营中扮演着越来越重要的角色，目前我国高速公路通佶系统存在系统和设计不融合、管理形式不同、管理不方便、不同路段通信不衔接等等问題。为了解决这些问题，除了注重通信系统的保养和维修外，同时也要加《机电通信系统的技术建设。首先对高速公路通信系统、收费系统、监控系统这三大主要系统进行简要介绍。然后对通信系统在高速公路收费中的应用进行研究，如收费站点的通信，收费数据的传输等，最后研究通信系统在高速公路监控中的应用，主要包括路段监控信息收集，路段监控信息传播，临时突发状况的应急机制等内容。
关键词：高速公路；通信系统；收费监控；应用；分析
1导言
在交通行业迅猛发展的今天，陆路交通面临着很大压力，只有在加强基础设施建设的基础上，不断引进新技术、新设备、新观念才能够有能力应对这样的发展压力，形成良性循环。尤其是新技术的引进与升级对整个高速公路系统的建设有着不可替代的作用，包括电子技术、信息技术、通信技术等。只有这样才能真正保障我国高速公路的科学发展，提高高速公路的运载能力。随着科学技术的飞速发展，我国交通运输行业也发展的越来越快，越来越先进，高速公路机电设施亦与日俱增。作为基础道路设施的高速公路，在建设和运营过程中会涉及到诸多技术，其中之一便是高速公路通信技术，它在高速公路运营的许多方面都起着十分重要的作用。
2髙速公路通信系统简介
建立高速公路机电通信系统是高速公路发展的重要任务之一，机电通信系统的主要目的是对高速公路运营中的各项信息进行处理，包括路况信息、车流蠹信息、收费信息等等，从而强化高速公路的监管力度，保证行车安全和道路的正常运营。从目前我国的实践运行来看，高速公路机电通信系统主要由四方面构成：一是通信传输线路；二是程控交换系统；三是语音通信系统；四是移动通信系统。目前我国高速公路通信运输线路已经全部采用了光纤通信。从距离角度来看，光纤通信不仅适合中等容置的长距离传输的情形，同时也适合沿线站点距离长短不一致的情形；从宽带角度来看，光纤通信可以满足高速公路对语音、图像、数据等实时传输的要求；除此以外，比起电缆、无线等传输方式，光纤通信还具有成本低、容量大、质量大、距离长等特点。髙速公路的程控交换系统一般采用三级程控交换，主要设立在各下属单位的管理所，负责本部门的话务连接和出入部门的话务转接。语音通系统包含三个部分：一是业务电话，主要提供内外联系电话，与市话相连接且全网制动拨号；二是指令电话，具有单呼叫、群呼叫和自动录音等功能，主要供交警和值班人员使用；三是移动电话。移动通信系统既可以自主搭建，又可以租用公用通信网络，租用方式的优点在于可以全国漫游，缺点在于租用费用高且呼叫功能少。自主搭建方式的主要间题在于成本较高，同时也缺乏专业的技术团队
3高速公路三大主要系统简介
高速公路是我国重要的交通干线，为了更好的管理高速公路，提高通行效率，主要要在三大机电系统上下功夫。
3.1通信系统
在当前高速公路的通信系统建设中，主要是依靠SDH网为基础，传输速度一般为155.2赫兹，在高速公路的各个通信站点，主要采用的是四芯光纤和ADM，其用于通信的环形网，主要由两根主用四芯光纤、两根备用四芯光纤以及9个ADM组成了数字传输通道以及收费系统。
3.1.1语音通信
高速公路由各个站点组成，各个站点之间的语音通信、后方调度中心与各个站点之间的通信、高速公路管理协助单位与各个站点及调度中心之间的通信，都需要建立一整套完整的高速公路语音通信系统，方便各个站点之间的调度以及突发事件的协调。
3.1.2移动通信
高速公路上车辆行驶速度快，一般会出现没有网络覆盖或者网速非常差的情况，这都是移动通信基础设施不完善所造成的，现在普遍是选择租用公用移动蜂窝通信网，虽然便于管理，但是却达不到网络需求，所以还是应该考虑自建网络来满足需求。
3.2收费系统
当前我国高速公路主要采用的是半人工收费系统和不停车电子收费系统相结合的方法。收费系统呈树状结构分布在各个收费现场的收费终端机，终端机之间的数据是没有实际的通信联系的，只有通过通讯系统，使收费站计算机系统数据汇总后，才能实现数据的计算分析。不同收费站之间的计算机系统也是相互独立的，仅仅只同收费中心的计算机系统进行通信。
3.2.1半人工收费系统
主要采用一卡通的方式进行自动取卡入场，到达出口后由人工收卡收费，这种收费系统相对来说容易造成出口交通堵塞。
3.2.2不停车电子收费系统
主要采用高速ETC的方式进行全自动收费，相对于前一种收费系统来说，平均通过时间节约3.8s，且无需人员手工操作，对于市民来说相对方便，但是这种收费系统对于通信系统的要求就非常高，且不利于卡点的控制。
3.3监控系统
当前，高速公路的监控系统主要应用在收费系统与路段安装闭路监控系统。在路段的闭路监控系统中，对道路交通的路况、隧道以及拥堵地段实现控制与监视，以实时保证路况通畅。
4高速公路通信系统的问题所在
现阶段我国的高速公路机电通信系统尚且不够完善，存在诸多问题。第一，系统配置无法和设计合理融合，造成这一问题的主要原因在于尽管机电系统采用间隔工作的形式，但在具体表现上却并非如此。第二，不同路段的国家管理形式不同，这主要是因为地方没有实施国家下达的统一标准。第三，不同路段通信不衔接，不同路段通信系统的不同导致了机器使用的差异和沟通不连贯。第四，网络不稳定，如没有信号、断网等情形造成的管理上的不便。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆解决上述问题，我们可以从两方面进行：一是注重机电通信系统的保养和维修，可以聘请专业技术团队对专业设备进行保养，从而提高告诉公路的运输能力，减少工作事故，此外，还可以采用个人负责制，对不同的路段进彳子分配，由个人对系统故障进行上报或修复；二是加强机电通信系统的技术建设。
5通信系统在高速公路收费中的应用
5.1收费站点的通信
各个收费站点之间需要通过通信系统来进行必要的信息沟通，后方调度中心也需要通过通信系统了解、沟通各个站点的情况，一方面可以调控交通的流量，保障各个站点不至于造成堵塞或者排队时间较长而引起市民反感；另一方面也可以有计划的降低交通事故发生率；当出现临时突发状况时，调度中心和各个收费站点之间也可以通过独有的通信系统进行沟通、协调和处理。
5.2收费数据的传输
各个收费站点之间的收费数据是没有内在联系的，他们的数据只与总部计算机的数据相互联系，而这种收费数据之间的传输对于通信系统的要求是非常高的，一台车辆进出入信息非常简单，当车辆成千上万，加上覆盖面积跨度全国各个省市的时候，收费数据信息是非常复杂的，数据量也是非常庞大的，目前高速公路通信系统采用光纤进行数据传输。
6通信系统在高速公路监控中的应用
6.1路段监控信息收集
高速公路里程长，覆盖全国各个省市地区，且仅为机动车辆开通，全程少有人烟，不像市区内监控密集，可以随时观测路面情况，路段监控系统在各个站点和路段都设有摄像头，这些摄像头就像无数双眼睛在随时观察着整个高速公路的路面信息，通信系统就要将这些路面信息的图像、数据一并收集起来，统一汇总到后方调度中心，便于总部进行统一调控管理并迅速形成相应对策，以避免类似交通事故的发生或处理延时这种紧急情况，避免造成更大的人身财产伤害，保障市民的人身财产安全。
6.2路段监控信息传播
高速公路的路段监控信息收集起来以后，后方调度中心可以通过通信系统将对应路段的路面信息及突发事件反馈给相应的管理（下转第64页）
能是视频，数据量大，且文章前面提到由于高速公路一般采用租用公用移动蜂窝网络的方式进行网络覆盖，这种方式对网络影响较大，所以高速公路内部的通信系统就显得尤为重要，不至于导致信息传播的终止或者断裂。
6.3临时突发状况的应急机制
通信系统的终端可以对接各个收费站点、各个路面的高速交警大队以及后方的总调度，他是一个几方链接的系统，高速公路上由于机动车速度非常快，加之每逢节假日车辆数量非常多，所以，非常容易出现大型交通事故；同时，高速公路是一个遍布全国的交通网络，是陆路交通的主要通道，也是一些不法分子逃窜的路径；面对这些突发情况的处理，高速公路通信系统都有着至关重要的作用，可以通过通信系统对类似的紧急情况进行应急预案处理。
7高速公路通信系统、收费系统、监控系统三者之间的关系
一是这三个重要系统都是高速公路这个大系统中的重要组成部分，很大程度上决定了高速公路能否正常承载大规模的机动车辆的通行；二是三者之间相互影响，相互制约。如果把高速公路比喻成一个人，那么高速公路的收费系统和监控系统就像是人的四肢，通信系统就像是人的神经系统。在人体中，四肢通过神经元素的连接，使得四肢能够做出各种反应以及四肢之间相互协调、配合。而通信系统也像是高速公路的神经元素，将收费系统、监控系统都紧密的联系在一起，通信系统是收费系统和监控系统得以正常实施和运转的基础和保障。没有良好的通信系统，高速收费制度会紊乱，会造成高速公路交通堵塞，增加交通事故发生几率；没有良好的通信系统，监控系统中的摄像头、雷达等设施设备将形同虚设，无法正常回传各种视频、图像和路况数据，使得后方调度中心无法做出及时反应，人民群众的人身财产安全得不到保障。同时，收费系统和监控系统又通过通信系统进行连接，且进一步促进通信系统的不断改进与升级，这是一个良好的相互作用的过程。
8结论
社会经济的飞速发展要求各项基础设施必须跟上步伐，经济的流通离不开运输，有虚拟运输，有实物运输，而其中实物运输主要依靠海陆空三方面的运载能力。陆路交通作为其中最普遍、使用频率最高的运输方式，对高速公路干线网络建设的要求越来越高，我国高速公路网干线已基本形成规模，所以高速交通的信息化建设就显得尤为重要，将智能化和信息化成为通信基础设施建设的考量依据，不仅能够对收费及监控系统起到积极的带动作用，更能够推动通信科技的创新，更好地服务于我国高速公路的现代化建设。
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论文作者:冯栋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/1
标签：高速公路论文; 通信系统论文; 路段论文; 收费系统论文; 监控系统论文; 通信论文; 机电论文; 《防护工程》2018年第34期论文;