摘要：有许多技术的应用，在高速公路的运营及建设的过程中涉及，高速公路是基础的道路设施。在其运营中一项非常重要的技术，是机电工程通信技术，对其安全监管、道路监控、收费管理等方面具有非常重要的作用。为了实现有效车辆行驶信息的传递，以及各管理部门之间的沟通，一个稳定的通信系统是高速公路的运行所需要的，可保障交通行驶安全以及道路的使用质量，可方便进行交通处理及管制。文章针对高速公路机电系统的无线通信技术应用进行简要分析。
关键词：无线数据传输；高速公路；机电系统；应用
1高速公路机电工程系统
1.1监控系统
高速公路是我国交通运输系统建设的主要部分，对其运行安全管理更加的严苛。为了保障高速公路运行的稳定性，对其各个运行路段进行实施监控就显得十分重要了。信息采集、信息发布以及信息处理这三个系统是监控系统的重要分支，其中，信息发布系统主要是利用先进的无线广播设备以及信息引导系统，对实时监控中的信息进行发布，而信息处理系统则主要由电视监控设备、地图显示设备以及控制设备组成，信息采集则主要是利用一些监控装置对事物视频进行实时监控。
1.2供配电系统
为了保障高速公路机电工程系统能够在24h内可持续的对其他各个部分进行供电，建设高速公路机电工程供配电系统就显得十分重要了。通常情况下，高速公路机电工程供配电系统一般由低压供电模式和高压供电模式构成，为高速公路整个机电工程系统正常工作提供了重要的基础支持，同时也是维护高速公路正常运行的主要系统。
1.3通信系统
在高速公路现代化建设发展的过程中，通信系统建设的作用十分显著，能够准确并及时地将高速公路机电工程系统工作过程中产生的数据信息进行分析、传输，从而保障养护工作人员及时获得相应的维护信息，准确地确定维护部分、地点以及环节，有利于高速公路养护管理质量提升，同时也能够保障高速公路整体的运行安全以及稳定性。
1.4收费系统
收费系统是高速公路机电工程系统的重要部分，主要是由计算机设备、监控设备以及对讲机等高精尖设备组成。收费系统分为收费站、收费中心以及收费通道三个主要部分。由于收费系统对高速公路正常运行的重要作用，保障收费流程的安全性就显得十分重要。现阶段我国高速公路机电工程收费系统建设，通常为避免非法人员的侵入，在系统中根据实际情况，设计出不同的管理权限，通过各级管理责任人对相应管理权限进行负责，有效地提升了高速公路收费管理质量，保障了高速公路稳定运行。
2高速公路机电系统中无线通信的技术优势
2.1在收费系统中无线通信的技术优势
高速公路的控制中心及收费站，在无线通信网络没有被使用之前，需建立有线通信系统来传递信息。然而，此通信系统的建设并没有较好的运用效果，也耗费了大量的资金，维护开支又是相当大的一份开支。但是对GPRS无线通信的技术的运用，不需管道等设施便可实现网内所有地点的交流。GPRS无线通信系统使用更加的可靠且稳定，综合了多种通信技术，相较于有线通讯设备其运行效率高出许多。GPRS无线通讯中存在几个不同类型，应用在宽带要求高、地理位置较远的区域中的，是对点形式的宽带无线接入，支持各种综合服务及多种类型的路由服务。GPRS无线系统是不存在铺设管道等问题的，主要依赖于移动来传输信息，因此具有较大优势特色。
2.2在监控系统中无线通信的技术优势
外场设备及中心监控系统两部分共同的组成了高速公路的监控系统。主要通过投影设备、计算机、电视监控等组成的是中心监控系统。因此说高速公路机电系统的灵魂是监控系统，对信息进行一系列的分析处理，通过采集外场设备反馈回来的信息，实现对外场设备的监督控制，形成相应的应对方案并反馈回去。GPRS无线通信，使用技术需在移动网络的覆盖范围。高速公路设置专门的IP地址与其他设备进行连接，通过移动网络，实现控制功能。不管是多复杂的信息，还是多远的距离，因为无线网络的不受控制性，都可以在网络覆盖的区域中接收进来或传送出去。且操作便捷，传送速度快，可节省下较多人力、资金及资源。
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2.3在通信系统中无线通信的技术优势
因为不同的车辆分布于不同的道路及城市，所以在处理各种交通事故及排查路况的时候，需及时地将信息回馈到监控中心，要利用无线网络将各种信息及时的传输回去。无线网络在通信方面的优势，是对各种信息进行处理及交汇进行更加及时的处理。除此之外，通过GPRS无线通信系统，车载设备能够将车辆的位置等信息传送到监控中心，在其处理之后，可及时的在道路堵塞的时候将信息发布通知各位车主，可及时准确地把握不同道路车辆的信息，促使各位车主能够有效地避免造成更严重的道路堵塞情况，及时地掌握各条路况的相关信息。监控中心能够在有交通事故发生的时候，将信息反馈到交通部门，可减少人员的伤亡，促使问题得到快速的解决。
3无线数据传输在高速公路机电系统中的具体应用
3.1监控系统中的应用
近些年无线数据传输技术兴起后，传统的有线传输技术已逐步被取代。无线传输技术主要基于现行的移动通信网络（GPRS/CDMA），其数据传输功能的实现只需布设通信设备及基站，工程量小，且由于硬件设备大多置于室内，极大地节约了设备维护成本。其具体的操作方法如下：在监控数据传输设备上加装通信设备，再将监控中控室的设备接入运营商提供的公用网络，并编制好专用IP地址，通过公用移动网络的传输，实现通信设备控制、接收通信设备信息、发布命令给通信设备等功能，从而实现数据的有效传输。
3.2收费系统中的应用
高速公路的收费系统主要由收费站、收费中心及其间的数据传输网络组成。过去实现收费站与收费中心间数据传输主要依靠光纤网络，其具有线材造价昂贵、布设工程量大、维护费用较高等不足。而新型的无线数据传输可以通过在收费站与收费中心间搭建无限IP网络的方式得以实现。这种方法接收发送信息至IP网络使用的设备主要是固定式宽带无线IP设备，这种设备目前已广泛应用于公用互联网、数据传输、多媒体、视频语音传输、ATM柜员机的各类业务办理中，其主要采用以设备需求为分配带宽原则的通信技术，在传统的固定网络、数据传输线路及调制解调器的基础上提供一种点到点的业务信息传输方案，这种方案的介入部分采用单元化组成方式，由接入主单元和接入从单元组成，具有数据传输稳定、成本低廉、传输效率高、传输速度快等特点，因此可以被应用于两地距离较远、各点分布分散、带宽需求大、不方便布设有线网络等的实际场所。
3.3无线数据互通
高速公路路面上的无线数据传输主要指的是高速公路路政部门使用路政车辆进行路面情况巡查及突发状况处理时及时将相关信息传输给指挥中心这一过程，该过程使用有线传输显然是不可行的。当对数据传输速度要求较低时，可以使用公用移动无线网络（GPRS/CDMA）；而当对数据传输速度要求较高或传输如视频等数据量较大的文件时，则主要采用数据传输电台的形式，构建无线视频传输通道，将路面实时情况或事故处理实况等视频资料传输给指挥中心，方便指挥中心对后续工作进行部署。
3.4路政车辆指挥调度
路政车辆作为处理高速公路上各种突发情况的临时处置场所，对其使用的调度应保证绝对的合理性，因此构建无线路政车辆调度系统显得尤为重要。这一系统构成简单，仅由车载信息处理设备与中控室组成。具体的数据传输流程如下：各个路政车辆的实时位置通过随车设备无线传输至GPS网络，再由中控室接收，实现实时了解路政车辆位置的目标，并与路政车辆传输回的路况信息及事故处理情况结合，及时判别相关路面情况是否需要更多路政车辆支援。目前在某些高速公路路段对这一系统的使用已细化至驾驶人员，即中控室的命令可以直接点对点地传输给单一路政车辆内人员，同时路政人员在下车处理事故时通过随身携带的视频设备将事故现场的情况及处理事故的过程实时展现给中控室，既方便了中控室对于事故处理方法做进一步规划，又对相关路政人员执法过程起到了监督作用。
结语
综上所述，为了保证高速公路的交通运输安全，需要建立更加先进的网络通信环境，取代单条线路通信。传统高速公路数据传输技术已经无法跟上高速公路的发展，因此更为先进的无线数据传输技术在高速公路中的应用将是必然趋势。而在未来，随着科学技术的发展，也会有新的数据传输技术的出现融入于高速公路建设中。
参考文献
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[3]杨帆，贾大鑫.探讨高速公路机电通信系统新技术[J].科技资讯，2017（11）：48.
论文作者:韩志刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/10
标签：高速公路论文; 数据传输论文; 路政论文; 系统论文; 信息论文; 设备论文; 通信系统论文; 《基层建设》2018年第19期论文;