無線數(shù)據(jù)傳輸在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

施展赟

摘? ?要：國家為了滿足人民對(duì)交通速度提出的需求，在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行、可以較高速度行駛的公路即為高速公路?，F(xiàn)階段信息技術(shù)水平不斷提高，高速公路機(jī)電系統(tǒng)也融入了信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速公路的智能化、日?；芾?，提高高速公路工程建設(shè)的速度和水平。目前，人們?cè)诟咚俟窓C(jī)電系統(tǒng)建設(shè)工作中產(chǎn)生了一定的共識(shí)，即運(yùn)用無線數(shù)據(jù)傳輸。文章簡單介紹無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕M成結(jié)構(gòu)，并對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)中運(yùn)用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄟM(jìn)行介紹和說明。

關(guān)鍵詞：無線數(shù)據(jù)傳輸;信息技術(shù);高速公路;機(jī)電工程

在信息技術(shù)水平不斷提高的背景下，無線數(shù)據(jù)傳輸作為信息技術(shù)的重要產(chǎn)物在眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。與人們生活息息相關(guān)的無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用便是移動(dòng)終端的無線上網(wǎng)技術(shù)。在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用無線數(shù)據(jù)傳輸具有獨(dú)到的特點(diǎn)，本文對(duì)無線數(shù)據(jù)傳輸在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究進(jìn)行了闡述。

1? ? 無線數(shù)據(jù)傳輸體系的組成結(jié)構(gòu)

高速公路機(jī)電系統(tǒng)在高速公路運(yùn)行過程中發(fā)揮著重要作用，系統(tǒng)具備的數(shù)據(jù)傳輸功能可以加快高速公路的發(fā)展?，F(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的推廣面不斷擴(kuò)大，在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用無線技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，無線傳輸體系主要由以下兩個(gè)部分組成[1]。

1.1? 數(shù)據(jù)交換設(shè)備

數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高速公路上的語音通話功能，借助通信外線把語音信息內(nèi)容傳遞給中央控制計(jì)算機(jī)，加強(qiáng)外部電話與內(nèi)部電話的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化。

1.2? 數(shù)據(jù)傳輸體系

數(shù)據(jù)傳輸體系的功能是數(shù)據(jù)處理，主要處理監(jiān)控體系和收費(fèi)平臺(tái)中的數(shù)據(jù)信息，由上行數(shù)據(jù)終端、下行數(shù)據(jù)終端、通信信號(hào)通道3部分構(gòu)成。能夠?qū)崿F(xiàn)資源文件的獨(dú)立存在，并支持多種不同語言版本和遠(yuǎn)程操作，對(duì)各種服務(wù)功能進(jìn)行一體化監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)無人值守的智能化服務(wù)。上行數(shù)據(jù)終端主要完成服務(wù)和處理工作，包括服務(wù)器、串口服務(wù)器、數(shù)據(jù)傳輸計(jì)算機(jī)等;下行數(shù)據(jù)終端主要完成信息的傳遞和收集，包括信號(hào)收集器、通信傳輸設(shè)備、解調(diào)器等;通信信號(hào)通道是連接二者的載體，是實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，包括交換器、傳輸模塊、路由器等[2]。

2? ? 無線數(shù)據(jù)傳輸在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的運(yùn)用

2.1? 無線數(shù)據(jù)傳輸在監(jiān)控體系中的應(yīng)用

傳統(tǒng)有線傳輸模式下的監(jiān)控體系是通過高速公路路段的露天監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)，有線傳輸具有操作簡捷、可靠性高等特點(diǎn)，但是同樣具備許多缺點(diǎn)和不足之處。一方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸前，需要完成一系列的長距離線路鋪設(shè)工作，不僅消耗大量的資金成本，而且耗費(fèi)時(shí)間長、施工安全保護(hù)措施較少;另一方面，由于高速公路沿線路段屬于露天狀態(tài)，會(huì)受到自然環(huán)境的影響，因此，線路到達(dá)一定使用年限時(shí)需要更換，為施工維護(hù)工作帶來更大的困難。隨著無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的有線傳輸技術(shù)不再符合現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的需求，已經(jīng)被逐漸替換[3]。

無線傳輸技術(shù)主要運(yùn)用現(xiàn)階段移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的GPRS/CDMA功能實(shí)現(xiàn)，通過無線傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，只需要設(shè)計(jì)通信設(shè)備和通信基礎(chǔ)站，不需要在較大規(guī)模的領(lǐng)域中進(jìn)行施工作業(yè)。大多數(shù)的硬件設(shè)備都具備很好的保護(hù)措施，不會(huì)受到外界因素的影響，為設(shè)備維護(hù)工作提供便利條件，具有工程量小、設(shè)備性能高的特點(diǎn)。施工過程中具體的操作方法是：首先，在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)設(shè)備上加裝一個(gè)通信設(shè)備，然后將監(jiān)控室中的監(jiān)控設(shè)備與運(yùn)營商提供的公用網(wǎng)絡(luò)連接在一起，安裝完成后，編制專門的IP地址。在公用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)傳輸過程中進(jìn)行通信設(shè)備的控制和監(jiān)控，并收集和傳遞有效的通信信息、發(fā)布通信指令等，提高數(shù)據(jù)信息的傳輸效率。

2.2 無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在收費(fèi)平臺(tái)中的應(yīng)用

高速公路的收費(fèi)平臺(tái)主要存在于收費(fèi)站、收費(fèi)中心，離不開數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的支持。傳統(tǒng)的收費(fèi)站數(shù)據(jù)傳輸主要借助光纖網(wǎng)絡(luò)，雖然光纖傳遞速度快，但是具有價(jià)格昂貴、鋪設(shè)工程規(guī)模巨大、后期維護(hù)工作復(fù)雜等缺點(diǎn)。運(yùn)用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，可以在收費(fèi)站和收費(fèi)中心之間搭建無線的IP網(wǎng)絡(luò)，使收費(fèi)平臺(tái)常運(yùn)行。通過這種方式接收和發(fā)送信息內(nèi)容到達(dá)IP網(wǎng)絡(luò)地址中使用的設(shè)備通常是固定式寬帶無線IP設(shè)備，其在公共互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)、多媒體空間、視頻語音轉(zhuǎn)換、ATM自動(dòng)取款機(jī)等都具有廣泛的應(yīng)用，在各行業(yè)業(yè)務(wù)辦理中發(fā)揮著重要作用，應(yīng)用的通信技術(shù)以設(shè)備需求為分配帶寬原則，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)空間和數(shù)據(jù)線路傳輸中進(jìn)行點(diǎn)點(diǎn)連接的業(yè)務(wù)信息傳輸，運(yùn)用這種傳輸方式制定的傳輸方案介入部門，需要運(yùn)用單元化組成的方式，分為接入主單元和接入層單元兩個(gè)部分，具有傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定、構(gòu)建安裝成本低、傳輸速度快等特點(diǎn)。在兩個(gè)相距較遠(yuǎn)距離的地點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)具有較大優(yōu)勢(shì)，對(duì)于不能布設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)的場所，可以節(jié)約工程成本，提高傳輸效率。

2.3? 應(yīng)用無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)互通

在高速公路路面上進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康氖鞘垢咚俟仿访嫱ㄟ^的各種車輛信息、使用路政車輛進(jìn)行路面情況巡查時(shí)的信息或出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)的各種信息及時(shí)傳達(dá)到信息指揮中心，這一過程運(yùn)用有線傳輸無法完成。如果信息傳輸過程中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度要求沒那么嚴(yán)格，可以運(yùn)用公用移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;如果對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度要求極其嚴(yán)格或傳輸較大文件或視頻時(shí)，可以運(yùn)用數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播，通過建立無線視頻傳輸通道的方式，把路面的實(shí)際情況或事故處理方式以視頻資料的形式傳遞給信息指揮中心。通過這種方式，指揮中心可以在第一時(shí)間接收文件內(nèi)容，方便具有針對(duì)性地進(jìn)行方案部署。

2.4? 路政車輛的指揮調(diào)度

路政車輛是在高速公路上出現(xiàn)突發(fā)事件或安全事故時(shí)進(jìn)行臨時(shí)處理的場所，在進(jìn)行路政車輛的指揮調(diào)度時(shí)需要保證嚴(yán)格的合理性，所以，構(gòu)建全面的無線路政車輛調(diào)度體系具有重要作用[4]。這一體系中含有的元件較少，只有中控室和車載信息處理設(shè)備兩個(gè)部分。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)操作流程如下：每一個(gè)路政車輛的具體位置都可以通過車內(nèi)的無線傳輸設(shè)備在GPS網(wǎng)絡(luò)中查到，中控室簽收無線傳輸信號(hào)，并及時(shí)找到路政車輛的具體位置坐標(biāo)，分析路政車輛傳輸給中控室的路況信息，結(jié)合事故發(fā)生狀況制定具有針對(duì)性的解決方案，判斷該路段的事故情況是否需要更多的路政車輛進(jìn)行支援?，F(xiàn)階段，我國大多數(shù)高速公路路段在無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中已經(jīng)全面應(yīng)用細(xì)化至駕駛?cè)藛T，中控室發(fā)出的指令可以直接點(diǎn)點(diǎn)對(duì)接地傳輸給單一路政車輛內(nèi)的工作人員，路政人員在到達(dá)事故現(xiàn)場進(jìn)行事故處理時(shí)，可以通過隨身攜帶的視頻設(shè)備，把事故現(xiàn)場的狀況記錄下來并作出匯報(bào)，提高了信息傳輸效率和工作效率，有利于中控室對(duì)事故處理方案進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃，通過視頻設(shè)備，可以對(duì)執(zhí)法人員的執(zhí)法過程進(jìn)行監(jiān)督，保證了執(zhí)法過程的權(quán)威性。

2.5? 通過無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線視頻的傳輸

無線視頻數(shù)據(jù)傳輸是信息技術(shù)時(shí)代發(fā)展過程中應(yīng)用較高技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸模式，在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中具有很大的實(shí)踐意義，可以提高高速公路管理部門的管理水平，對(duì)路面的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)違法、違規(guī)行為并做出處理方案，為高速公路交通的安全穩(wěn)定作出保障。無線視頻傳輸技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)是構(gòu)建符合要求的視頻數(shù)據(jù)傳輸通道，構(gòu)建視頻通道需要滿足視頻傳輸過程中需要的帶寬需求。降低外界環(huán)境對(duì)視頻資料傳輸?shù)挠绊?，確保陰雨天氣也可以使視頻資料正常傳輸。在視頻傳輸速度上作出保障，現(xiàn)階段無線視頻傳輸速度已經(jīng)從原有的64 kbps到現(xiàn)階段的8 Mbps，可以保證視頻效果良好，不會(huì)由于傳輸路徑漫長或遭受障礙而使信息強(qiáng)度衰弱。與此同時(shí)，視頻處理技術(shù)飛速發(fā)展降低了視頻傳輸過程中對(duì)視頻信號(hào)通道的要求。借助數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)把車輛終端處理的視頻資料傳輸?shù)街锌厥?，可以使視頻傳輸?shù)乃俣炔粩嗵岣?。無線視頻傳輸方式在很多高速公路路段已經(jīng)開始試用，在未來還會(huì)擴(kuò)展這種方法的使用空間，加快視頻傳輸?shù)乃俣取?/p>

3? ? 結(jié)語

在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用無線數(shù)據(jù)傳輸不僅可以使收費(fèi)站、收費(fèi)平臺(tái)向著智能化的方向發(fā)展，還可以對(duì)高速公路路面安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在出現(xiàn)交通事故時(shí)提高事故處理效率，不斷提高高速公路路面安全的重視程度，并落實(shí)高速公路管理部門提出的相關(guān)要求。管理人員在應(yīng)用各種技術(shù)時(shí)，還要注意細(xì)節(jié)的把控，不斷提高數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有的功能，提出新技術(shù)，融入更多的創(chuàng)新手段，構(gòu)建完善的高速公路智能化運(yùn)行管理體系，使我國道路交通水平不斷提高。

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Abstract：In order to meet the peoples demand for traffic speed， the highway that can travel at a higher speed in a specific area is a highway. At the current stage， the level of information technology is constantly improved， and information technology is also integrated into the expressways electromechanical system to realize the intelligent and daily management of the expressway and increase the speed and level of highway engineering construction. At present， people have reached a certain consensus in the construction of highway electromechanical systems， that is the use of wireless data transmission. Through this article， the structure of wireless data transmission is briefly introduced， and the method of using wireless data transmission in expressway electromechanical systems is introduced and explained.

Key words：wireless data transmission; information technology; highway; electromechanical engineering