摘要：高速公路的发展对国家经济的发展具有直接影响，各国近年来都在大力加速发展高速公路，现阶段的高速公路主要偏向智能化和自动化建设，智能化机电系统的建设和运行管理情况直接影响高速公路的运行效果。
关键词：国内外高速公路，高速公路机电系统现状
高速公路机电系统的建设和良好的运行情况，能大幅度提高其通行能力减少交通肇事和拥堵情况等，因此提高高速公路机电系统的建设和运行管理能力值得我们高度重视。本文从国内外高速公路机电系统的现状、运行情况和维护情况等方面进行了综合分析与研究。
一、国内外高速公路机电系统现状
1.国内高速公路机电系统运行管理现状
早在上世纪70年代末期我国就开始将电子信息技术应用在交通管理中了，从2015年起我国已经实现了全国高速公路ETC联网，以江苏省为例，江苏省的省、市、县的机电系统已经做到了三级互联，其应急指挥系统、交通监控系统、收费管理系统、路政和道路设施管理信息系统已经实现了信息共享的联网，全国高速公路ETC联网给人们出行带来了极大的便利，应用ETC的车辆通过收费站时可以快速通过，降低了刹车和启动的频率，同时就降低了油耗和尾气排放量。
目前我国高速公路机电系统还存在一定的问题，好多地区建设机电系统没有前瞻性，照抄原有技术资料，高速公路机电设备更新换代很快，部分业主会由于费用问题拒绝接受新技术而造成部分地区的技术落后，由于各路段机电系统的设计标准不一致，且各省份建设高速公路机电系统的资金量和来源的不同，造成现在我国好多省份高速公路机电系统的运行管理不同。
2.国外高速公路机电系统运行管理现状
国外像美国、墨西哥、加拿大等发达国家的高速公路基本实现了全面联网，这类国家高速公路的主体工程和配套设施的发展已经相当成熟完善，他们对高速公路的信息联网和安全高度重视，并且正在逐步向智能交通系统发展。
目前国际高速公路机电系统的发展趋势有四个特点：一是信息化：实现信息化高速公路能从路面利用和空间利用两方面来实现其多功能利用，能同时兼具电力能源、人和物资运输、信息传递等功能；二是网络化，高速公路机电系统想实现网络化就必须将各省、市以及国际的高速公路连接起来；三是高速公路多功能化，充分将卫星检测控制系统融入高速公路机电系统的建设中，交通管制中心将能及时有效的汇总个路段交通信息，给汽车规划出合理的行驶路线，大大节约时间成本并创造更多的经济效益；四是智能化，车辆与高速公路系统智能化研发是极其必要的，这两方面实现信息沟通可以大大减少事故发生、提高交通畅通率、降低环境污染，这已经成为了高速公路机电系统发展的主流目标。
二、探究高速公路机电系统
高速公路运行管理的目标主要有五点：一是快速：高度公路顺畅，没有拥堵、事故等情况发生，使得车辆能以较快的安全速度通行，减少行驶时间；二是安全：高速公路机电系统运行管理要保证相关人员的人身、车辆安全和道路设施安全; 三是环保：管理部门通过管理法案限制车辆以安全的高速度匀速行驶，匀速行驶相对于变速行驶排放的尾气更少、产生的噪音更少；四是高效：提高高速公路的运输优势，从而提高其产生的经济效益；五是舒适：当高速公路路况良好时，车辆就能以匀速行驶，减少了急刹等行为造成的不舒适感。
高速公路运行管理要想达到以上目标，就需要能及时接收到高速公路上的交通情况并进行分析，通过管控手段对进入高速公路的车辆数量和车速进行合理管控，显而易见，以往的管理方法无法应对高速公路繁杂的交通情况，只有通过先进的高速公路机电系统才能解决此种繁杂的交通情况，达到其所追求的目标，高速公路机电系统由道路监控、收费、通信、供电、照明及隧道机电工程系统的运行管理组成,下文将对其进行简述。
1.监控系统
高速公路行车安全和路况畅通的保障就是监控系统，管理人员主要就是通过监控系统来收集路况信息、气象信息、事故情况来分析判断高速公路的实时交通情况，并据此进行交通管理和调度行为。根据大量的监控历史来归纳总结出各个时间段高速公路上可能发生的情况来进行预控。
监控系统的具体功能为:
（1）实时监控路面，采集高速公路上的车流量、环境、交通设施等的信息；
（2）管理人员针对监控系统所采集的信息进行分析并解决；
（3）将路况、环境等信息及时发布给驾驶员，并为其建议行车路线规划；
（4）对隧道火灾、雨雪天气路面情况等进行专项监控；
（5）监控道路交通事故，及时应对；
（6）建立高速公路交通数据库，用以改善高速公路的运营管理。
2.收费系统
收费系统是高速公路管理部门的重要收入来源，其具体功能为：根据车型和行程按照标准制度对驾驶员进行计费，并将相关数据汇总，进行数据分析、保存处理，并根据管控部门发布的指令进行对车辆的管控和调节。
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3.通信系统
通信系统是监控系统和收费系统运行良好的基础保障，并且是高速公路管理部门各职员、高速公路管理部门与外界沟通的桥梁。通信系统的任务就是根据实时情况和技术要求保证整个高速公路机电系统图像、数据、语音等信息传输的及时准确性。
通信系统的特点是:
（1）该通信系统的对象为高速公路各管理单位人员和车辆驾驶员，专用性强；
（2）对其所传输的语音信号、活动图像信号、GPS定位信号等要求明确，且其所传输的信号种类多；
（3）包含了移动电话通信、卫星通信、光缆通信等现今几乎所有的通信模式；
（4）通信系统可全天工作不中断，既有极高的可靠性。
4.配电照明系统
配电系统是高速公路机电系统一切运行的基础，供电系统能影响整个机电系统所有设备的工作，该系统的主要功能就是为收费系统、监控系统、通信系统的设备进行供电，配电系统要求能24h不间断提供正常供电和紧急供电，是高速公路运行安全的基础保障之一，其重要性可想而知。高速公路的照明系统实用性极强，主要应用在匝道互通区、服务检修区、收费广场、隧道内照明等。
5.防雷系统
雷电是一种既能造福人来又能给人类带来巨大危害的自然现 象，航空领域、通讯领域、交通领域、建筑物等都惧怕雷电的影响，对于高速公路机电系统来说，防雷电被放在首要位置来重视。在现代生活中，雷电对航空、通讯、电力、建筑、交通等国民经济部门产生着重大的影响，高速公路机电系统与其他电气电子系统一样，把雷电的危害及其防护技术措施放在重要的位置来考虑。几乎所有的电力工业机械电子设备都需要安装可靠性、安全性极高的防雷设备，由于高速公路机电系统大量用电子设备产品，时常会受到雷电的侵害，一旦其遭受雷击，经常会出现机电设备损毁、系统功能丧失甚至瘫痪等后果，雷电灾害所造成的经济损失是巨大的。
针对高速公路安装有供电照明设备、监控设备、通信设备、传感设备等大量的弱电设备的现状，其机电系统防雷体系的构建应从整体机房、传输光缆、电源线、等多个方面进行系统的研究，只有构建出有效可靠的防雷系统才能避免雷电对高度公路机电系统的危害。
三、高速公路机电系统维护现状
1.高速公路机电系统专业维护人员不足，由于高速公路机电系统的高科技含量很高，需要维护人员的专业知识够硬、实际操作经验丰富，但是现有的机电系统维护人员大都是从专科技术学校毕业的，专业技能有限，与维护工作契合度不高，单单这部分维护人员无法满足现有工作需求。
2.高速公路机电系统设备更换困难，由于各地区高速公路机电系统建设时间不一、年代久远、且机械电子设备品牌型号不同，现有设备损坏或过期需要跟换时无法及时寻找到与系统相匹配的设备进行更换，因此增加了机电设备维护、维修的难度，延误了维修周期。
3.我国目前高速公路机电系统建设过程中及建设完成后的维护工作并不完善，建设前的实地考察不科学、不全面、不充足造成了建设过程中的材料的浪费或不足、施工人员缺乏或过剩、建设经费不足或浪费等问题，建设时管理人员监管不力造成出现了质量不合格问题，结果后期高速公路机电系统经常出现这样或那样的问题，比方说: 光电缆数量少、发电机配置不到位、可变情报板安装位置不当等。自高速公路多地开展扩建、养护工程建设以来，电缆线路和光缆线路受损伤严重，影响了高速公路的正常监控及通信，造成数据通信出现问题，甚至影响到了正常收费工作。
4.目前我国大部分地区的高速公路机电系统维护都是有相关管理局和管理处来完成的，力量来源太过单一，不能满足现有高速公路机电系统高速建设的需求，每一年都有新增的设备，同时每过一年旧设备就会老化、损毁更严重，而维修来源却始终那么单一，技术人员并没有太大增长，致使维修效率过低。
总结
综上所述，高速公路是以达到快速、安全、舒适、环保、高效为目的的基础交通设施，是现代经济发展的重要运输通道。高速公路机电系统是相关管理部门最重要、最有效的管理工具，它起到高速公路硬件设施运转的辅助作用，是现代化社会科学管理高速公路的重要凭借。高速公路机电系统良好运行是体现管理者对驾驶员以安全、人性化服务为本的标志，更是发展为智能交通的基础。因此，需要专业技术人员加大对高速公路机电系统研究，早日实现高速公路机电系统信息化、网络化、多功能化、智能化。
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论文作者:孙斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
标签：高速公路论文; 机电论文; 系统论文; 情况论文; 监控系统论文; 交通论文; 雷电论文; 《基层建设》2017年6期论文;