交通運輸管理中的高速公路機電系統(tǒng)通信技術應用研究

廖宏斌　張海泉

【摘要】? ? 公路機電工程通信系統(tǒng)主要是提供實施公路運營管理和監(jiān)控、收費系統(tǒng)所必需的語音服務和數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸通道，保證安全、高速、順暢、高效的運行，在公路管理系統(tǒng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是公路現(xiàn)代化和實現(xiàn)交通不可或缺的管理工具。我國物流運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展也增加了對物流運輸時效性的要求，從而加快了高速公路建設的速度。在高速公路機電工程中，機電通信系統(tǒng)是高速公路最重要的組成部分，也是高速公路的主要建設內(nèi)容，本文對交通運輸管理中的高速公路機電系統(tǒng)通信技術應用進行了深入的研究。

【關鍵詞】? ? 高速公路? ? 機電工程? ? 通信系統(tǒng)技術? ? 應用

引言：

隨著我國高速公路建設規(guī)模的不斷擴大，人們的出行和物流運輸業(yè)越來越依賴于高速公路。對交通安全和高速公路收費系統(tǒng)的實時性和準確性的要求越來越高。機電工程監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)控公路路面狀況、車輛行駛狀況和交通流量的主要工具，在高速公路的安全可靠運行中發(fā)揮著非常重要的作用。通訊系統(tǒng)主要為公路管理部門、監(jiān)控部門和收費部門提供各種數(shù)據(jù)、圖像等信息傳輸通道。隨著我國技術水平的快速發(fā)展以及在5G技術等部分技術水平的不斷提升，未來將通過將更先進的技術和設備應用于我國高速公路機電工程通信系統(tǒng)，進一步推動高速公路建設，促進我國高速公路發(fā)展。

一、高速公路機電工程通信系統(tǒng)建設

在我國公路建設和管理過程中，部分公路只實行單一的公司管理模式，因此目前在眾多公路監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)中，一般以單一的公路監(jiān)控系統(tǒng)為主流。對路網(wǎng)規(guī)模缺乏監(jiān)控，難以實現(xiàn)信息共享。近年來，隨著公路網(wǎng)建設的快速發(fā)展，需要構建覆蓋全網(wǎng)的大型公路監(jiān)控系統(tǒng)，對高速區(qū)域中的監(jiān)控信息進行有效地共享，實現(xiàn)全面的監(jiān)控。機電通信系統(tǒng)的建設和發(fā)展可以為實現(xiàn)全面監(jiān)控的目標提供了有利的條件。在建設監(jiān)控網(wǎng)絡時，可以通過最大限度地發(fā)揮電子通信系統(tǒng)的高效信息傳輸能力和線路連接的靈活性，輕松覆蓋特定區(qū)域，加強整個公路網(wǎng)的監(jiān)控能力。

1.總體架構。高速公路段配備包括傳輸、數(shù)據(jù)、光纜三大系統(tǒng)的高速通信專網(wǎng)系統(tǒng)，為高速提供必要的數(shù)據(jù)和視頻傳輸通道，建設高速數(shù)據(jù)平臺，道路通信專網(wǎng)是兩個平行且獨立的網(wǎng)絡。通信系統(tǒng)按專業(yè)劃分主要由傳輸網(wǎng)、語音業(yè)務網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等組成。其中，本地網(wǎng)傳送網(wǎng)系統(tǒng)的骨干匯聚層主要由環(huán)網(wǎng)或鏈路組成。語音業(yè)務網(wǎng)采用軟交換技術方法實現(xiàn)路段管理和業(yè)務組織的語音交換，通信分中心安裝IP PBX設備，收費站安裝業(yè)務網(wǎng)關設備。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)核心匯聚層由路由器和三層交換機組網(wǎng)，主要采用IP? ver? SDH或光纜直驅(qū)，接入層由三層交換機組成，每個接入層為核心匯聚層通過聚合點。

2.傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)。傳輸網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)不同的業(yè)務承載需求，采用不同的技術體系建設干線和路段傳輸系統(tǒng)，為該路段提供語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務的承載通道。這條路上的通訊設施均采用SM設計，主要使用干線光傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)作為省級傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺，確保高速綜合網(wǎng)、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)和路段收費數(shù)據(jù)物理分離。

3.語音服務網(wǎng)絡系統(tǒng)。利用VOIP技術解決方案實現(xiàn)各路段干線管理、維護和服務機構的語音交換，利用現(xiàn)有的IP PBX設備、維護、服務區(qū)等，實施IP語音交換。增加收費站收費車道的數(shù)量，通過軟交換系統(tǒng)在收費站設置指揮、服務和內(nèi)部對講系統(tǒng)。

4.數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)。將建設三個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，分別作為計費數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡和專用于高速通信的綜合網(wǎng)絡。采用IP over SDH/Ethernet over SDH或光纖直連。第一，付費數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。承載路段通行費數(shù)據(jù)，實現(xiàn)通行費數(shù)據(jù)傳輸至省交通運輸部數(shù)據(jù)應用和通行費結算中心。每個收費站安裝一個收費千兆三層以太網(wǎng)交換機，在分中心設置一個分中心三層以太網(wǎng)交換機，通過專用網(wǎng)絡與收費系統(tǒng)相結合，建立起網(wǎng)絡安全系統(tǒng)，用于MSTP之間的通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)上傳。第二，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡。承載道路監(jiān)控數(shù)據(jù)、道路收費視頻、ETC視頻、分組語音數(shù)據(jù)等相關系統(tǒng)數(shù)據(jù)一般每個通訊站在路段配備視頻10G以太網(wǎng)交換機，在與付費數(shù)據(jù)網(wǎng)隔離的路段設置視頻監(jiān)控10G環(huán)網(wǎng)。千兆以太網(wǎng)交換機（監(jiān)控第3 層交換機）、副中心交換機和付費站視頻10 個千兆位第3 層以太網(wǎng)交換機通過十個連接。通過千兆光路和MSTP高速通信專網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)，可將信息中心（監(jiān)控中心）、省交通監(jiān)控應急中心的各類數(shù)據(jù)全傳輸。第三，高速通信專網(wǎng)綜合網(wǎng)。承載路段視頻會議、高速辦公等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)向高速信息中心傳輸多種數(shù)據(jù)。組建千兆融合網(wǎng)絡，將路段內(nèi)各收費站、分中心接入三層以太網(wǎng)交換機，在分中心安裝分中心、分中心融合網(wǎng)絡匯聚交換機，實現(xiàn)互聯(lián)互通。

5.其他組成。第一，通信電源系統(tǒng)。為通信站提供并安裝整流電源、蓄電池、通信設備防雷接地等。第二，光纜工程。用于干線傳輸系統(tǒng)和現(xiàn)場設備監(jiān)控的光纜采用分線布放方式，減少干線通信光纜的連接損耗。第三，無線系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡系統(tǒng)安裝在各個路段的收費站，為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物流辦公室等各種應用，為未來的擴展做準備。第四，高速公路機房群動態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。公路機房集團電力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過分級管理、集中監(jiān)控的手段，實現(xiàn)機房設備的一體化管理，包括電力系統(tǒng)監(jiān)控、環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控和安防系統(tǒng)監(jiān)控。

二、公路機電工程通信系統(tǒng)主要技術

2.1自動切換光網(wǎng)絡技術

自動切換光網(wǎng)絡技術是高速公路機電工程通信系統(tǒng)中應用最多的技術，數(shù)據(jù)處理能力非常強，可以快速排查問題的發(fā)生并進行分類，大大節(jié)省了許多故障排除的錯誤。這段時間也進一步加快了我國高速公路機電通信系統(tǒng)的運行。自動交換光網(wǎng)絡技術除了具有強大的處理功能外，還具有強大的拓撲功能，可利用網(wǎng)絡的拓撲有效資源，實現(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)問題。因為這種技術自動化程度比較高，效果也比較明顯，所以必須結合光纖路由插座才能更好的達到這種效果。

2.2分組傳送網(wǎng)技術

分組傳輸網(wǎng)絡技術的含義主要是指在底層傳輸介質(zhì)和IP之間建立一層，該層的主要功能是進行分組業(yè)務操作，并為其他業(yè)務提供更多幫助。分組傳送網(wǎng)技術主要是設置到更高層次，所以操作起來更靈活，往往需要更高的操作空間，但對于整個系統(tǒng)來說，并不影響結構和性能。分組傳送網(wǎng)技術相比自動交換光技術網(wǎng)絡具有更多的優(yōu)勢，不僅具有自動交換光技術的優(yōu)點，而且成本也比較低。因此，從各方面因素來看，分組傳送網(wǎng)技術非常安全和實用，今天被廣泛使用。

2.3 ATMOVERSDH技術

ATMOVERSDH 是指使用同步數(shù)字層（SDH） 傳輸ATM? 信息。同步數(shù)字方法由于其穩(wěn)定性強、傳輸容量大，在今天得到廣泛應用。ATM和SDH的結合可以快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸操作并顯著節(jié)省成本。ATMOVERSDH在公路機電工程通信系統(tǒng)中的合理應用具有很大的應用價值和廣闊的前景。

三、提高公路通信系統(tǒng)技術水平的措施

3.1改進網(wǎng)絡技術

要更好地升級高速公路通信系統(tǒng)技術，網(wǎng)絡技術升級是關鍵，是保證通信系統(tǒng)技術效率和穩(wěn)定性的基礎。首先，有關單位要引進多位互聯(lián)網(wǎng)專家，建設強大的人才庫，將最先進的網(wǎng)絡技術應用到通信系統(tǒng)技術中。其次，要充分利用網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢，結合實際建設情況，使通信系統(tǒng)技術的應用具有科學性和可行性。機電工程通信系統(tǒng)可以改善分配和數(shù)據(jù)，在處理能力上更好地滿足不同路段的施工需求。最后，高速公路通信系統(tǒng)的建設必須適應網(wǎng)絡技術的發(fā)展，全面提高網(wǎng)絡技術應用的安全性，如對道路狀況、車輛運輸狀況的實時監(jiān)測和分析，同時保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，可以更好地管理高速公路?？傮w而言，網(wǎng)絡技術的發(fā)展是很快的，在機電工程建設中，有關單位要充分利用和發(fā)揮網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢，結合當前建設中存在的問題，采取最合理、最有效的解決方案。加大大型技術人員的招聘力度，申請更多的設備和資金支持，確保通信系統(tǒng)技術與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相一致，進一步促進高速公路的順利運營。

3.2必須做好通信系統(tǒng)的維護保養(yǎng)工作

高速公路通信系統(tǒng)自愈環(huán)網(wǎng)可實現(xiàn)對一般運行故障的自診斷和自修復功能，因此如果高速公路通信系統(tǒng)無法修復故障，維修人員立即前往故障現(xiàn)場排查.為了降低維護人員的維護難度，在搭建通信系統(tǒng)時需要做好預警，定期對設備進行檢查。另外，由于高速公路通信系統(tǒng)的性質(zhì)非常復雜，對維修人員的技術水平提出了很高的要求，不僅技術水平高，維修人員還必須遵循通信系統(tǒng)的相關要求.對于日常工作中容易出現(xiàn)的問題或難以解決的技術問題，要提前準備對策，建立永久性易損件和易損件庫，注意維護保養(yǎng)。通過對相關設備的維護，降低故障頻率，提高及時維修率。當然，對于通訊系統(tǒng)的維護，只有有相關工作經(jīng)驗或?qū)I(yè)技術人員才能進行通訊系統(tǒng)的維護，并且必須具體責任到人，以便負責人找人發(fā)生故障后及時解決問題解決和修復故障，確保公路數(shù)據(jù)進行正常傳輸。

四、高速公路機電通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢

4.1提供數(shù)據(jù)業(yè)務服務

為了提高高速公路機電通信系統(tǒng)的工作效率，需要利用互聯(lián)網(wǎng)接入功能，通過高速公路通信系統(tǒng)訪問動態(tài)服務器頁面、電話和視頻會議等，形成國家級的交通網(wǎng)絡。在ATM融合方面，IP、SDH等技術作為主要網(wǎng)絡技術應用于高速公路通信系統(tǒng)，同時新技術進行有效地融合，推動通信信息的多元化發(fā)展?，F(xiàn)在，我國的高速公路主要是使用監(jiān)控設施來收集信息，同時運用路網(wǎng)監(jiān)控對各個路段的實時情況進行收集、傳輸，并將信息分發(fā)給各路段，共享和有效使用信息，并進行良好的溝通。在新時代背景下，各種技術不斷發(fā)展和快速發(fā)展，通過不斷開發(fā)和完善公路機電通信系統(tǒng)，將新技術在系統(tǒng)中進行有效地運用，不斷完善各項功能，不斷發(fā)展和不斷完善公路機電通信系統(tǒng)，促進交通運輸業(yè)發(fā)展。

4.2租賃骨干運輸服務

隨著我國電信業(yè)的快速發(fā)展，必須及時完善寬帶智能網(wǎng)絡服務，使寬帶網(wǎng)絡技術盡快應用于高速機電通信系統(tǒng)。現(xiàn)在，我國高速在進行信息傳輸過程中，主要是使用SDH系統(tǒng)，運用光纖對高速公路上的各種數(shù)據(jù)進行收集和創(chuàng)術，該傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定性強。由于大部分高速公路網(wǎng)絡分布在跨地區(qū)或跨省，由于城市的交通不便，高速公路網(wǎng)絡進入城域，但可以被提供一些自治網(wǎng)絡的運營商使用。尚不完善擬進一步擴大公路機電通信系統(tǒng)安裝范圍的租約。

五、結束語

在互聯(lián)網(wǎng)技術不斷擴張的時代，高速公路機電通信系統(tǒng)成為許多國家的主要討論話題，各國都在努力優(yōu)化機電通信系統(tǒng)的建設工作，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運行。高速公路機電通信系統(tǒng)在各國所占的份額最大，要實現(xiàn)機電通信系統(tǒng)的健全和建設，需要專業(yè)技術人員和管理人員的不斷努力，促進我國交通運輸業(yè)的健康發(fā)展。

參? 考? 文? 獻

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