高速公路機(jī)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及新技術(shù)應(yīng)用研究

張磊

山西省交通信息通信有限公司 山西太原 030000

高速公路的正常運(yùn)行需得到多方面的支持，機(jī)電設(shè)備在其中占據(jù)重要地位，為發(fā)揮出機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，應(yīng)在施工中將其安裝到位。對(duì)此，值得工程人員對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝工作展開深入的探討[1]。

1 高速公路機(jī)電系統(tǒng)存在的問題

①高速公路運(yùn)行管理基本無(wú)法中斷，且管理設(shè)備分布相對(duì)分散，因而要想對(duì)這些機(jī)電設(shè)備統(tǒng)一管理與運(yùn)用，非常困難。加上目前該行業(yè)并未為機(jī)電應(yīng)用體系設(shè)置專業(yè)、完善的評(píng)價(jià)體系，假設(shè)其在工作中出現(xiàn)一些問題，管理者也無(wú)法及時(shí)排查出，由此可見，目前高速公路機(jī)電設(shè)備管理存在明顯漏洞，使得機(jī)電系統(tǒng)無(wú)法真正發(fā)揮出效用。此外，很多單位認(rèn)為機(jī)電系統(tǒng)管理內(nèi)容僅僅是保養(yǎng)、維護(hù)所有設(shè)備，并沒有考慮到對(duì)設(shè)施的分類與編碼，致使管理混亂，大大增加了工作量。②監(jiān)控系統(tǒng)并未發(fā)揮出實(shí)際效用。目前，行業(yè)所使用的監(jiān)控系統(tǒng)工作效率低下且缺乏針對(duì)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者并未意識(shí)到規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的重要性，雖然系統(tǒng)建設(shè)耗費(fèi)了大量資金，但成效低，并存在一定的功能重疊和浪費(fèi)現(xiàn)象，還有設(shè)備的不可靠，這就造成了只 “監(jiān)測(cè)” 而不 “控制” 的情況，更談不上對(duì)交通的調(diào)控、指導(dǎo)和決策反饋的作用。

2 高速公路機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)中主要包含的子系統(tǒng)是收費(fèi)站端，其主要負(fù)責(zé)獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸送至監(jiān)控中心，要求該系統(tǒng)能夠識(shí)別與獲取語(yǔ)音、音頻等不同形式的數(shù)據(jù)信息，把數(shù)據(jù)輸送至監(jiān)控中心內(nèi)，由監(jiān)控中心對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析后發(fā)出相關(guān)指令。所以，收費(fèi)站端改造的重心則是豐富數(shù)據(jù)獲取方式、提升系統(tǒng)壓縮數(shù)據(jù)的能力，增添數(shù)據(jù)通訊終端數(shù)目。監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化應(yīng)得到高度成熟的信息技術(shù)的支持，從技術(shù)人員的角度來(lái)看，則要全面收集數(shù)據(jù)，創(chuàng)建完善的結(jié)構(gòu)體系，覆蓋高速公路機(jī)電系統(tǒng)的各組成部分。

2.2 通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含硬件、軟件以及數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)部分，核心部分是數(shù)據(jù)傳輸，即依賴電纜、數(shù)據(jù)、光纖之類的材料完成數(shù)據(jù)傳輸工作，有利于各個(gè)模塊共享信息。因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)重點(diǎn)考慮數(shù)據(jù)傳送時(shí)的信號(hào)穩(wěn)定問題，技術(shù)人員要著重探討信號(hào)覆蓋范圍的延展問題，從局域網(wǎng)設(shè)置的角度入手，配備適量的信號(hào)增幅器，以加強(qiáng)信號(hào)釋放強(qiáng)度，保證數(shù)據(jù)傳送時(shí)的及時(shí)性和穩(wěn)定性[2]。

2.3 收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)包括收費(fèi)、汽車類型等統(tǒng)計(jì)工作，在具體實(shí)施過程中需要根據(jù)實(shí)際情況監(jiān)督考察進(jìn)入高速通車輛的相關(guān)情況，而且在遇到突發(fā)事件時(shí)要做好備份工作，并及時(shí)處理突發(fā)狀況。在具體操作過程中，收費(fèi)系統(tǒng)需要通過以下幾部分進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)過程，即電動(dòng)欄桿、通行信號(hào)燈、報(bào)警系統(tǒng)等對(duì)車輛的監(jiān)控。為保證收費(fèi)系統(tǒng)的正確運(yùn)行，需要保證每個(gè)子系統(tǒng)都能運(yùn)行準(zhǔn)確，在高速公路工程建設(shè)竣工后，相關(guān)部門要多次模擬和使用高速收費(fèi)系統(tǒng)，為高速公路收費(fèi)工作提供條件，保證收費(fèi)工作的高效性和準(zhǔn)確性。

3 新技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 運(yùn)用ATMOVERSDH 技術(shù)

因?yàn)镾DH 具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性且其信息傳輸容量較大，能在眾多領(lǐng)域發(fā)揮核心作用，故將ATMOVERSDH 技術(shù)應(yīng)用到高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)中，利用SDH 系統(tǒng)來(lái)傳輸ATM 信息。將ATM 和SDH 體系有效結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的穩(wěn)定傳輸，不但能提升信息數(shù)據(jù)傳輸速度，還能降低信息數(shù)據(jù)的傳輸成本。若高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可自行診斷且能實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。如故障原因比較復(fù)雜，系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù)，則可以采取人工方式來(lái)處理。技術(shù)人員接收到故障信息后，需第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)，明確系統(tǒng)故障的具體位置。為了更好地提升系統(tǒng)維修的及時(shí)性，在高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)建設(shè)環(huán)節(jié)，還需安裝預(yù)警系統(tǒng)與自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)并進(jìn)行維護(hù)，保證系統(tǒng)啟動(dòng)更及時(shí)[3]。

3.2 收費(fèi)系統(tǒng)

ETC 系統(tǒng)作為電子不停車收費(fèi)功能的新技術(shù)已廣泛應(yīng)用到高速公路機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中，該系統(tǒng)主要是由識(shí)別、通信等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，主要包含自動(dòng)車輛識(shí)別系統(tǒng)、自動(dòng)車型分類系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)稽查處理系統(tǒng)等。早期的人工收費(fèi)系統(tǒng)存在過站效率低、人工成本高等問題，尤其對(duì)于節(jié)假日等高峰通行時(shí)段，而ETC 系統(tǒng)的投入使用將會(huì)使得收費(fèi)效率大大提高。其主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。其中硬件系統(tǒng)保證了車輛識(shí)別、監(jiān)控和通信；軟件系統(tǒng)通過智能連接用戶進(jìn)行不停車識(shí)別繳費(fèi)。上述的主要技術(shù)操作都是基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，而在具體的新技術(shù)應(yīng)用過程中，技術(shù)人員還需要解決一些設(shè)計(jì)方面的不足。目前來(lái)說(shuō)，較為重要的是基于出行線路提供不同的選擇，以及如何準(zhǔn)確識(shí)別出行的線路，按照車輛所經(jīng)過的不同高速公路的公里數(shù)設(shè)置科學(xué)合理的收費(fèi)金額等問題。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電系統(tǒng)是維持高速公路穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，在高速公路車流量逐步增加的背景下，以何種方式做好對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作以及引入新技術(shù)都顯得尤為關(guān)鍵，值得技術(shù)人員在此方面展開深入的探討。盡管現(xiàn)階段的高速公路機(jī)電系統(tǒng)已經(jīng)取得較好的發(fā)展，但也存在局限之處，依然有較大的提升空間，需要加強(qiáng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，探索新技術(shù)，提高高速公路機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率[4]。