高速公路机电工程通信系统技术探讨

高速公路机电工程通信系统技术探讨

赵怡君

安徽汉高信息科技有限公司  安徽省合肥市  230000

摘要：高速公路机电系统是高速公路管理的基础，它可以将高速公路的监控、收费、通信及信息处理等系统进行整合，达到统一管理和控制的目的。随着现代高速公路网络技术的发展，通信系统成为公路机电系统中最重要的部分。

关键词：高速公路；机电工程；通信系统

随着计算机网络技术的发展，其应用在现代交通管理领域发挥着越来越重要的作用。作为交通信息采集与传输渠道之一，高速公路机电系统已成为现代交通管理中不可缺少的一部分。因此，研究公路通信系统是非常必要的。本文通过对通信技术在公路机电系统中的应用进行研究分析，探讨如何实现与计算机网络技术结合来更好地实现交通信息采集、传输与处理。

一、公路通信系统的重要性

公路通信系统是高速公路机电工程的重要组成部分，它负责高速公路相关设施设备与应用系统的通信，并将采集到的交通信息及相关控制信息进行加工、处理，最后通过传输设备以安全可靠的形式传递给高速公路沿线各个监控点。一般来说，通信系统包括计算机通信系统和电话通信系统两部分。其中计算机通信系统是公路信息交换与管理的核心，包括所有的收费、监控、电子地图更新等业务和管理信息需求；电话通信系统负责路网间消息传递和行驶车辆位置、道路及天气等路况信息实时查询、路况报告以及各种收费通知。同时，它还负责路网间或路段间传输数据帧及相关控制命令、进行视频监控和图片传送等业务。通信系统是高速公路机电工程中的重要组成部分之一。在整个高速公路机电工程中，不仅要满足公路通行车辆行驶安全，还需要对沿线设施设备进行管理。其中包括机电设备监控中心与收费站之间实现网络数据传输功能、视频采集点或收费员与监控员之间的网络数据传输功能以及现场监控设备与用户之间的数据传输功能。目前高速公路上采用最多的是有线电话和移动电话来完成各种业务交流和调度指挥工作，它们具有覆盖范围广、便于扩展等特点。而移动电话是以手机为载体，集语音业务、数据业务于一体的便携产品。它不仅能够满足在高速公路上对车辆实时进行调度指挥及进行语音通话的需要，还可以用来接收现场图像视频信号和处理交通事件及进行在线计费等活动。公路通信系统除了在各收费站点之间传递各种信息外，还可以对一些车辆通过路段以及车牌等信息进行查询和处理。同时，也能够为将来实现车辆实时定位提供信息参考依据。

二、公路通信系统的系统结构

从公路通信系统的系统结构上看，高速公路通信系统是由三层网络组成。其中，网络层主要由监控中心、收费分中心、各收费站和通讯网络等组成。第一层是数据信息层，包括车牌识别系统、视频监控系统、交通控制系统、收费设施和车辆检测设备等。第二层是业务应用层，包括数据业务服务器、信息查询及数据交换平台等。第三层是操作维护层，包括综合管理中心数据库和操作维护终端等。根据公路机电通信系统的功能，其网络层次结构可以分为两部分：一是中央监控管理中心（SCC）及其下属的收费站与监控分中心之间的通信；二是高速公路营运管理部门与所辖路段之间的通信。这两个层次既互相联系又有区别。其中中央监控管理中心作为交通控制和调度的指挥中心，它主要完成对路网信息的采集、处理、传输等任务；而高速公路营运管理部门则是路网信息中最基本的组成部分，负责路网运营和管理工作。因此，通信系统中应用网络层次结构模型来分析和设计交通信息网络较为合适。同时当前公路通信系统存在着不少问题，如：（1）部分地区发展失衡，当前的环境下，在电子通信行业的高端企业或单位，通常都集中在发达一线城市这样的经济实力较强的城市当中，而在二三线城市中，有许多电子通信工程的实施怎会受到多方面的阻碍。通常是由于电子通信领域更多地集中于一线城市，因此资金及技术的倾斜也集中在一线城市，而我国的中心部地区在这一领域的研究则较落后。（2）部分创新能力不足，任何一个行业，都一定要具备足够的创新能力和动力才能促进其行业的发展，在电子通信领域也同样如此。并且在在电子通信领域更依赖创新思维。虽然，我国的制造能力已经取得了长足进步。但是在技术、设计等方面却没有任何优势，基本上主要采用模仿国外的方式，很难有创新的思想融入进去，因此在技术上非常容易受到国外的控制。（3）市场竞争激烈，这一点和电子通信领域的创新能力不足有一定关系。同时，由于我国没有掌握核心技术。因此，在市场竞争中经常处于弱势地位。此外，由于电子通信领域缺乏必要的资金，并在技术研发方面，我国的电子通信技术也处于不利地位，很难跟得上市场需求，因此几乎无法有效抢占先机。这些问题限制了我国电子通信行业的发展，使得很多企业在激烈的市场竞争中倒下。

三、公路通信系统的系统特点与功能

公路通信系统有以下特点：（1）通信系统为双向通信，可进行远距离通信，并能实时进行多路双向数据传输；（2）采用高清晰度、低功耗、高性能的彩色激光打印机，使图像更清晰；（3）系统可以为各种不同类型的监控设备提供统一的网络接口，同时还具有智能提示功能，可对图像进行智能识别和判断，使图像清晰。（4）采用局域网技术，满足数据的集中管理与网络传输要求，通过广域网实现各信息系统之间及系统与用户之间的实时数据交换。通信系统包括管理中心、收费站点及监控点三个层次。其中监控中心主要负责各收费站点和管理中心之间的通信工作；收费站点是视频采集点或收费员与监控员之间传递信息、收发文件、进行数据交换和视频图像传输工作；监控点是现场监控设备与用户之间进行数据交互的工作站。在监控中心内，通过设置专门的计算机网络接口对各类设备进行集中控制和管理，以实现数据处理与共享；通过对整个管理中心各组成部分的工作状态监视及控制操作来完成数据管理及维护工作。在收费站点处将已建立的路侧收费站点设置为通信系统终端站，以满足主线车辆检测设备数据采集及网络传输需要；还将各路段检测点和收费站所设置为通信网络终端站，实现各段车辆检测数据采集和网络传输。

四、公路通信技术的应用分析

高速公路通信系统是一个通过运用计算机网络技术实现通信、收费等业务的综合系统，它涉及计算机网络、软件系统和硬件设备等各方面的技术。高速公路通信系统主要包括三大部分：通信网、监控收费数据处理中心（简称数据中心）和局域网（简称网络）。其中，通信网又包括骨干网、广域网及局域网三部分，是整个通信系统的基础。高速公路通信系统一般包括：电话交换、移动电话、数据网络等终端设备，其功能主要是将各业务所需要的信息传送到数据中心和交换机的接口上，然后再将数据中心所需的信息通过数字综合业务数字网或广播电视网传送到用户端。同时，它也可以接受管理部门对道路及相关设施进行远程监控和指挥。 高速公路通信系统主要由三大部分组成：通信网，是整个通信网络的基础；监控收费数据处理中心（简称数据中心），是整个通信网络中最核心的部分；局域网，是各业务部门之间信息交互和共享的桥梁。这三部分在整个高速公路机电系统中都有各自不同的作用和功能。高速公路机电工程通信系统是公路管理系统的一个重要组成部分，它的作用在于对交通信息进行采集和传输。目前我国高速公路通信系统尚处于起步阶段，存在着一些问题：目前国内通信设施建设相对落后；通信系统与监控设备、收费设备之间的连接不够完善；信息传输效率较低，难以满足当前日益增长的交通需求；通信系统软件与硬件技术较为落后。要想更好地解决以上问题，就需要加强通信系统技术在公路机电系统中应用的研究，逐步推进高速公路交通信息管理一体化网络体系建设，全面提高高速公路的运行效率及服务水平。就更要与通信业务的IP和底层的传输媒介之间做好一个层面。通过不断的完善，将高速公路的移动通信系统能够实现面向普通旅客更好的服务。

随着我国经济体制改革步伐不断加快以及市场经济发展的需要，作为我国高速公路机电工程重要组成部分——监控中心和收费中心在运营管理中所起作用也越来越重要。在高速公路交通信息管理一体化网络体系中，交通信息采集与传输、交通信息处理、公路运营管理是其主要方面。在今后工作中将公路机电工程中的通信技术作为重点来研究，并逐步推广到公路机电工程其他方面中去，促进我国高速公路事业可持续发展。

参考文献：

[1]戴芳盛.高速公路机电工程通信系统技术应用[J].运输经理世界,2022(25):146-148.

[2]唐渝.高速公路机电工程通信系统技术及应用[J].运输经理世界,2022(15):155-157.

[3]许正鹏.高速公路机电工程通信系统技术应用分析[J].中国高新科技,2022(08):102-103.DOI:10.13535/j.cnki.10-1507/n.2022.08.44.

[4]侯春叶.高速公路机电工程通信系统技术分析[J].数据通信,2021(06):48-50.