试析高速公路通信系统在收费和监控中的应用

试析高速公路通信系统在收费和监控中的应用

梁硕

辽宁艾特斯智能交通技术有限公司辽宁沈阳110166

摘要：高速公路的总里程较长，为了更好的管理高速公路，使其能够正常运行，需要做好对于高速公路运行的监控并将数据输送至高速公路交通信息中心，从而使得交通信息中心依据所得到的数据进行形式判断，并对高速公路的运行进行一定的调整，而这一过程都需要依靠高速公路的通信系统，由高速公路的监控、收费等系统发出的信息（图像、影音等）都需要经过通信系统进行传输。

关键词：高速公路；通信系统；收费；监控

公路建设的飞速发展,主要的干线己经形成,由于通信技术作为21世纪最为重要的新发展技术,所以在系统高速运行的同时,要满足建筑行业的应用需求,并且对通信行业的革新提出新的挑战,故而为了更好地让信息产业进一步发展,那么就要熟悉相关的系统运行原理,建立正确认识平台,让应用技术和高速公路结合应用,两者的协调发展,能够让自动化控制更为便利。

一、高速公路通信系统简介

高速公路通信系统一般也分为通信站、通信分中心、通信总中心几个层次。高速公路通信系统的硬件组成主要由：光纤网络、数字程控交换机系统（含指令电话系统）、光电缆线路工程以及通信电源系统等组成。通过所构建的通信网络，就可以将所收集到的信息逐级（站、分中心、总中心）进行传输，从而确保了信息的快速传输与信息的通畅。

二、高速公路通信系统的现状分析

目前，我国高速公路主要采用的是SDH光纤数字传输系统，在各大高速公路上已经都有应用。随着高速公路渐渐发展的通信体系，其信令形式、选型的设备、制式要尽量维持相同，方便于以后的统一维护与管理，同时也为中国交通的专用通信网打下优良的基础。将各种现代通信技术的融合运用，从而来推动我国高速公路的智能化，现代化的飞速跨越式发展。高速公路机电项目几乎是使用光纤通信体系，为了高速公路通信而供应的远距离传输渠道的是光纤数字传输体系，通过所构建的通信网络，就可以将所收集到的信息逐级进行传输，从而确保了信息的快速传输与信息的通畅。由高速公路的监控、收费等系统发出的信息、图像、影音等都需要经过通信系统进行传输。只有高速公路通信系统向网络化发展，才能适应高速公路网络交通流量的调节和控制。

三、通信系统在收费中的应用

3.1收费系统含义

依据高速公路通信体系业务的内容与特征，通信体系使用三级程控交换，收费系统通常都是自动收费，也就是人工对车型实施辨别、计算机计费与现金付费当作重点的收费方法。高速公路的收费体系使用分级的形式，依照收费数据其关键分为收费中心计算机、收费站计算机和收费车道计算机三级。依照一连串智能控制规则与策略形成控制方案，这样来完成控制交通流量、让交通环境得到改善、事故减少、高速公路达到相对高的服务水平。

3.2在收费中通信系统的作用

计算机收费体系通常分两级，就是收费中心计算机体系与收费站计算机体系。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的，这站的局域网由收费站控制室计算机和这站的收费广场车道控制计算机来组成。收费体系的摄像机在各个收费站广场出口都有设置，每一个摄像机的图像信号既要传到相关的收费站又要传到收费/监控中心。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。支持现金、预付卡、储值卡等支付方式；可选用IC卡、磁票、二维条卡作为通行券，提供独特的专家分析系统；各级可以实现监控下级的操作异常事件；行券、票据、设备等的严格管理，各级系统可以自动统计交通量、通告量曲线图，实现了对路费、通线图；实时监测出入口车道的设备状态等。各局域网中间、收费中心和地区拆帐中心中间需要经过通信体系完成数据传输实施沟通。现代通信技术在公路通信系统中已经开始由单一内部通信环境开始扩散向外部广阔的区域通信过渡。

四、通信系统在监控中的应用

高速公路监控主要是监控车辆是否超速，大型车辆是否长期在左侧车道行驶，有无违法占用应急车道，有无拨打电话、吃零食、抽烟、掉头、倒车、穿越中央隔离带等。但是，监控系统并不能拍到全程，有固定测速、流动测速、交警巡逻、出入口设卡。一般情况下，只要不被巡逻的交警和探头拍下，就不会被监控到。但为了保证生命安全，还是建议遵守交通规则。那么，我们通过通信系统进行监控就可以使信息流通。同时，在高速公路每个摄像头旁的路边桩上都有一个铁盒子，里面装有储存卡。储存卡在被读卡器阅读后，通过专线将图像传到固定网络上。这样，就可以在网上查到违章情况了。在通信系统中，几乎所有的开发语言（或软件）都可以实现监控数据的目的。通常，监控基础在收集数据时，首先应用程序写log，然后由agent统一上报到监控服务器，适用于实时、流量较大的情况；流量小或对实时性高的，可以直接发送请求到监控请求服务器，由该服务器承接请求并计算，最终的计算结果都存放到DB或文件系统中。数据收集通常对性能要求较高，一般使用C/C++等完成，也有使用Python等实现。在实际中，应根据场景展现层获取DB或文件系统中的数据。

下面笔者将介绍通信系统应用中的几个主要概念：

4.1全网车辆信息联通

这一点的应用对追查不法分子来说非常重要，通过车辆的一些信息就可以追踪到车辆的行驶记录和地理位置。

4.2收费站图像传输

这一点只能够通过通信系统来完成。在高速公路通信系统中，利用网络可以快速完成图像的传输。这就要求在后台监控的人员能够快速、准确地监控高速公路收费路口。

4.3高速公路的语音监控

后台监控人员一旦发现异常，可以立即通过高速公路通信系统中的语音系统联系相关人员。语音系统是监控系统中的一部分，利用通信系统来完成对整个高速公路的覆盖。

4.4监控数据传输

整个高速公路通信系统是一个很大的系统，数据传输是最重要又最普通的应用。通过通信系统监控数据传输，可以使各个高速监控站点都能够快速接收到实时数据，监控高速公路上发生的一切，并将数据传输到数据库或服务器。一旦发现异常，及时汇报或当场解决。

4.5监控系统

监控系统的特点是保真，视频信号衰减少，图像延迟少，并且传输到后端时，能保持图像的完整度和清晰度。另外，监控系统还具有以下特点，即视频数据数字化，监控距离不受限制，信号不易受到干扰，加密性能好，数据易于保存和分析，线路复用性强等。

结语

随着社会经济及高科技的飞速发展，我国大部分省份的高速公路骨干网已经逐步形成，交通的运营管理现代化与信息化也愈来愈重要，作为智能交通、信息化基础对高速公路运营和运行管理服务的监控、收费、通信系统，取得了很大的发展。通信系统对高速公路的安全、通畅起到方便、快捷、有效的作用，大力推动了高速公路信息技术的发展。高速公路的革新及进步对通信科技的创新会造成较为深远的影响。在今后，需不断地提升高速公路通信科技方法上的创新，以便于更好地为我国的高速公路建设服务。

参考文献：

[1]李兴运.万兆以太网在连徐高速公路通信系统改造中的应用[J].中国交通信息化，2014.

[2]王静.通信系统在高速公路机电系统中的应用[J].交通世界（运输.车辆），2012.