高速公路通信系統(tǒng)在收費(fèi)及監(jiān)控中的應(yīng)用

文/倪天恩，江蘇京滬高速公路有限公司

伴隨著高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展，全國路網(wǎng)已經(jīng)成型。通信技術(shù)作為21世紀(jì)最為重要的發(fā)展技術(shù)之一，如何針對性地滿足高速公路行業(yè)的應(yīng)用需求，這就對通信行業(yè)的革新提出新的挑戰(zhàn)。故而為了更好地讓信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，那么就要熟悉相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行原理，建立正確認(rèn)識，讓通信應(yīng)用技術(shù)和高速公路結(jié)合，兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 高速公路通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

目前，我國高速公路主要采用的是SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)，在各大高速公路上都有應(yīng)用，譬如京珠高速公路、京滬高速公路和成渝高速公路等等。伴隨著高速公路逐漸建設(shè)而漸漸發(fā)展出的通信體系，其信令形式、設(shè)備制式大體一致，為的是方便于以后的統(tǒng)一維護(hù)與管理，同時(shí)也為中國交通的專用通信網(wǎng)打下優(yōu)良的基礎(chǔ)。中國高速公路管理運(yùn)營者通過將各種現(xiàn)代通信技術(shù)的融合運(yùn)用來推動我國高速公路的智能化、現(xiàn)代化地跨越式發(fā)展。高速公路通信采用光纖通信體系，方便遠(yuǎn)距離、穩(wěn)定地傳輸需要保密的數(shù)據(jù)。通過所構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)，可以將所收集到的信息逐級進(jìn)行傳輸，從而確保了信息的快速傳輸與信息的通暢。高速公路的監(jiān)控、收費(fèi)等系統(tǒng)發(fā)出的圖像、影音等數(shù)據(jù)都需要經(jīng)過通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。只有高速公路通信系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，才能適應(yīng)高速公路網(wǎng)絡(luò)交通流量的調(diào)節(jié)和控制。

2 高速公路通信系統(tǒng)在收費(fèi)中的應(yīng)用

2.1 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)

高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)主要涉及收費(fèi)中心、車道等，通過通信系統(tǒng)各單位聯(lián)系在一起，完成收費(fèi)工作。結(jié)合高速公路通信業(yè)務(wù)的具體情況以及特點(diǎn)，利用通信系統(tǒng)的三級交換網(wǎng)絡(luò)，收費(fèi)系統(tǒng)一般情況下是自動化收費(fèi)的。即通過人工的方式對車型進(jìn)行辨別，計(jì)算機(jī)計(jì)算通行費(fèi)，司機(jī)再通過現(xiàn)金或移動支付等方式支付費(fèi)用，這是主要收費(fèi)方式。高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)是分級形式的，結(jié)合收費(fèi)數(shù)據(jù)將收費(fèi)中心劃分三種，即中心計(jì)算機(jī)收費(fèi)、收費(fèi)站收費(fèi)、收費(fèi)車道計(jì)算收費(fèi)等。這是一個(gè)由高到低的網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在計(jì)費(fèi)主要在收費(fèi)站收費(fèi)服務(wù)器內(nèi)完成，車道機(jī)內(nèi)也往往會做備份。

2.2 通信系統(tǒng)在收費(fèi)中發(fā)揮的作用

計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)體系和收費(fèi)站計(jì)算機(jī)體系。借助于收費(fèi)站和收費(fèi)中心的路由器連接系統(tǒng)，使得兩者間通信與收費(fèi)系統(tǒng)相連接。收費(fèi)站的局域網(wǎng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成部分主要包括收費(fèi)站監(jiān)控室服務(wù)器以及收費(fèi)廣場車道控制計(jì)算機(jī)。各個(gè)收費(fèi)站廣場的出口都有收費(fèi)體系的攝像機(jī)，攝像機(jī)拍攝到的圖像需要傳送到收費(fèi)站監(jiān)控室中，其與收費(fèi)中心中的計(jì)算機(jī)共同組成了獨(dú)立的局域網(wǎng)。支付方式主要涉及現(xiàn)金、儲值卡以及預(yù)付卡等，可以利用二維條卡、IC卡等作為通行券。為了方便用戶使用需要，還具有專家分析系統(tǒng)，檢測各項(xiàng)工作中的細(xì)節(jié)問題。各個(gè)層級是由不同分級構(gòu)成的，能夠?qū)ο录壊僮鬟^程中的異常問題進(jìn)行有效的監(jiān)控，系統(tǒng)能夠?qū)煌髁康冗M(jìn)行自動化的統(tǒng)計(jì)，同時(shí)檢測車輛進(jìn)出口的實(shí)際情況。利用通信系統(tǒng)，收費(fèi)中心、局域網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)完整的信息數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)前社會中，信息已經(jīng)不再是單一的內(nèi)部通信傳輸，將通信區(qū)域作為過渡階段，正在積極的向外部延伸，可以利用外延性的特定使得通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)展與完善。

3 通信系統(tǒng)在監(jiān)控中的應(yīng)用概述

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)的概述

保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤崾莾?yōu)良的通信線路，即設(shè)計(jì)通訊線路的時(shí)候，要從經(jīng)濟(jì)性、可靠性和合理性的范圍內(nèi)思考問題，并且考慮有關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)內(nèi)容。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)穆肪€圖可以分為2個(gè)重要層級，第一做好外場設(shè)備監(jiān)控，由此從路段監(jiān)控就開始，這是監(jiān)控的一級階段，然后進(jìn)行路線監(jiān)控中心過渡到省段監(jiān)控中心，這被看成是二級監(jiān)控。通過使用光纜讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝Ш涂旖?。為了滿足長距離傳輸?shù)囊?，現(xiàn)實(shí)中往往使用ADM或UNU信道傳輸。外場設(shè)備中監(jiān)控路段的數(shù)據(jù)信息傳輸要經(jīng)由ONU和OLT的音頻通道。在傳輸過程中先要通過MODEM，然后在借助于實(shí)線即為電纜將其直接作用到路段監(jiān)控分中心上面，這是監(jiān)控外場設(shè)備的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，因而這項(xiàng)數(shù)據(jù)需要做好后期的校準(zhǔn)，一旦監(jiān)控的外場設(shè)備較監(jiān)控路段有著較遠(yuǎn)距離的話，也可以借助于MODEM傳到近距離關(guān)通信站位置，控制外場數(shù)據(jù)設(shè)備信息，并且在運(yùn)用ONU這類2/4線音頻接口的傳遞為主要的設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控分中心，通過調(diào)節(jié)MODEM解調(diào)后，控制通信分中心處理裝置，并且在使用過程需要細(xì)化好通信體系和通信控制體系，要求上下端的調(diào)制解調(diào)器控制好檢測系統(tǒng)，并且主要的界面復(fù)雜做好分工界面的主要配線，并且通過場外監(jiān)控做好場內(nèi)的電纜配線控制，內(nèi)外一致，才能讓公路通信系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)起到的作用。

3.2 通信系統(tǒng)在監(jiān)控中的作用

監(jiān)控系統(tǒng)在使用的過程中能夠發(fā)揮專職的監(jiān)控功能。例如，某個(gè)大的橋面需要通過視頻做好控制，讓路面的使用狀態(tài)更好，并要控制好交通事故。此高速公路在不同的收費(fèi)站點(diǎn)都設(shè)置了拍攝的攝像頭，將信息時(shí)時(shí)傳遞到收費(fèi)中心，中心經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，控制整個(gè)車輛行駛過程。由此可見監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路的一個(gè)重要的系統(tǒng)收集和處理部分，特別是在管理決策和管理優(yōu)化方面意義重大。通過對安全運(yùn)行的保障以及投資效益的提升，對管理起著不可替代的作用。高速公路檢測控制系統(tǒng)主要是通過實(shí)時(shí)檢測，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并且根據(jù)路段的交通運(yùn)行狀況做出計(jì)算推測，預(yù)測出當(dāng)前的路網(wǎng)交通狀況，并且根據(jù)反應(yīng)的數(shù)據(jù)做好及時(shí)的誘導(dǎo)和分流，讓車輛處于平和的運(yùn)行態(tài)勢中。一旦交通運(yùn)行流量處于飽和，那么就要借助于交通流量模型分析交通的運(yùn)行狀況，控制和誘導(dǎo)就顯得尤為重要，不僅有助于提升路網(wǎng)的整體運(yùn)行狀況，更能結(jié)合控制算法控制整個(gè)系統(tǒng)的核心要素，并且結(jié)合道路監(jiān)控體系的作用，結(jié)合設(shè)備特征，在體系發(fā)展中采集信息交通狀況，分析交通態(tài)勢，控制交通流量。

4 結(jié)束語

通信系統(tǒng)是所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾d體。將該系統(tǒng)應(yīng)用于高速公路中不僅可以使收費(fèi)工作更加便捷，還可以使高速公路監(jiān)控系統(tǒng)有一個(gè)基本的原理依據(jù)。