高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理與實(shí)時監(jiān)控分析

郭麗娜

（山西交通控股集團(tuán)有限公司晉中高速公路分公司，山西 晉中 030800）

引言

在智慧交通系統(tǒng)工程中，高速公路機(jī)電設(shè)備作為重要組成部分，其主要是由通信、收費(fèi)以及監(jiān)控等系統(tǒng)構(gòu)成。當(dāng)前在高速公路快速發(fā)展的背景下，不管是通車?yán)锍虜?shù)或是車輛數(shù)量均出現(xiàn)了大幅增加[1]，所以積極調(diào)整高速公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理與實(shí)時監(jiān)控勢在必行。

1 加強(qiáng)高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備監(jiān)控管理的重要性

近年來，我國公路交通事業(yè)得到了較為快速的發(fā)展，也使得我國高速公路通車?yán)锍逃辛溯^大幅度的提升，全國高速公路實(shí)現(xiàn)“一張網(wǎng)”運(yùn)行對高速公路管理工作提出了更為高標(biāo)準(zhǔn)的要求。在高速公路系統(tǒng)中，收費(fèi)站是較為重要的組成部分，尤其是收費(fèi)站的機(jī)電設(shè)備能夠?yàn)楦咚俟奋囕v安全、快速通行提供有效保障。隨著高速公路收費(fèi)站現(xiàn)代化管理技術(shù)水平的不斷提升，可視化管理與實(shí)時監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)也在高速公路收費(fèi)站管理中得到了較為廣泛的應(yīng)用[2]。高速公路收費(fèi)站借助機(jī)電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對通行車輛進(jìn)行收費(fèi)、監(jiān)控、通信等管理工作，借助現(xiàn)代化管理手段能夠有效提高高速公路的運(yùn)行效率。在最初的高速公路收費(fèi)站管理過程中，主要是借助人力的方式進(jìn)行收費(fèi)與監(jiān)控管理，涉及較少的機(jī)電設(shè)備使用，即便使用了一些機(jī)電設(shè)備，但是在功能上也較為單一。在科技水平不斷進(jìn)步的推動作用下，新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用到了高速公路的機(jī)電設(shè)備方面，大大提高了機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、管理功能，尤其是可視化管理與實(shí)施監(jiān)控功能的應(yīng)用與提升，為實(shí)現(xiàn)高速公路的高效運(yùn)行提供了有效的信息支持與保障。在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，高速公路的發(fā)展有著較為重要的推動作用，并且隨著高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高速公路的管理重要性與必要性也更為凸顯，對此，必須加強(qiáng)新技術(shù)在高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備管理中的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備較高水平的可視化與實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站管理水平的不斷提升。

2 高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的主要功能

2.1 監(jiān)控功能

高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)有效集合了地理信息技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)以及無線通信技術(shù)，其能夠利用終端設(shè)備還有監(jiān)控中心服務(wù)器來動態(tài)監(jiān)控機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，并且實(shí)現(xiàn)管理的可視化。利用終端設(shè)備能夠動態(tài)傳送機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況以及具體位置等信息傳送給監(jiān)控終端，隨后利用服務(wù)器來將其呈現(xiàn)在電子地圖內(nèi)。同時還可以將有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)設(shè)定數(shù)值做對比，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控的目的，讓工作人員能夠不間斷、可視化地開展監(jiān)控工作，滿足高速路網(wǎng)高效運(yùn)行、及時處置突發(fā)事件和提供優(yōu)質(zhì)出行服務(wù)要求[3]。

2.2 通信功能

在信息化時代下，國內(nèi)高速公路收費(fèi)站的通信系統(tǒng)得到了不斷的革新，經(jīng)過2019 年的“撤站”項(xiàng)目和2020 年的“高速視頻云聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目，原先的SDH 接入傳輸網(wǎng)面臨著設(shè)備老舊、性能不足，網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠等一系列問題，以太網(wǎng)的強(qiáng)大功能優(yōu)勢凸顯，通過在收費(fèi)站和路段分中心部署三層以太網(wǎng)交換機(jī)，組建高速公路路段通信接入萬兆以太環(huán)網(wǎng)，承載高速收費(fèi)數(shù)據(jù)和監(jiān)控業(yè)務(wù)，有效提高了信息傳送的穩(wěn)定性與安全性，視頻分辨率以及圖像質(zhì)量上均得到了有效提升，充分滿足了監(jiān)控業(yè)務(wù)對大寬帶、低時延網(wǎng)絡(luò)通信需求，為收費(fèi)監(jiān)控和業(yè)務(wù)提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò)通道。

不僅如此，高速公路以太網(wǎng)的規(guī)模及功能逐步擴(kuò)增，高速公路的通信系統(tǒng)不僅覆蓋了收費(fèi)站、隧道、橋梁，而且還能將公路的信息及時、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、安全地進(jìn)行傳遞，實(shí)現(xiàn)高速公路信息資源的高效共享。

2.3 計(jì)算機(jī)收費(fèi)功能

在高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備中一項(xiàng)重要功能就是收費(fèi)，2020 年1 月1 日零時，高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)新系統(tǒng)正式運(yùn)行，全國高速公路切換為分段式計(jì)（收）費(fèi)模式，按實(shí)際（精準(zhǔn)）行駛路徑收費(fèi)[4]。收費(fèi)機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)收費(fèi)的自動化，由汽車進(jìn)入高速公路開始，到其駛離高度公路，高速公路收費(fèi)自動管理系統(tǒng)都能夠自動識別記錄汽車的牌號、車型還有上路時間等信息，在離開高速公路后，系統(tǒng)會將汽車通行車的信息讀取出來，并按照相應(yīng)計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收費(fèi)。新的收費(fèi)模式可大大提高高速公路網(wǎng)的整體通行效率，同時對機(jī)電設(shè)備的性能也是一個挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)對收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備的可視化管理和實(shí)時監(jiān)控，是保障高速公路運(yùn)行安全的重要保障。

3 高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備可視化管理及實(shí)時監(jiān)控分析

3.1 科學(xué)設(shè)計(jì)可視化管理與實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)

首先，科學(xué)設(shè)計(jì)方案流程。在開展收費(fèi)站出入口工作過程中，一個重點(diǎn)內(nèi)容就是要求工作人員能結(jié)合高速公路機(jī)電設(shè)備的具體分布特點(diǎn)來科學(xué)設(shè)置與高速公路運(yùn)行規(guī)律相符的機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)。管理人員能夠通過訪問管理對象來全面掌握相關(guān)內(nèi)容，同時能夠進(jìn)入到可視化的管理界面當(dāng)中。其次，在軟件布局設(shè)計(jì)方面，高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備管理過程可以借助平面分布圖來對各個設(shè)備的布設(shè)位置進(jìn)行直觀反映，有效提高了后期布控與運(yùn)維工作效率。對此，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備具體位置設(shè)計(jì)與繪制平面分布同，并按照各個機(jī)電設(shè)備的真實(shí)位置進(jìn)行繪圖比例的合理縮放、標(biāo)志。一般來說，高速公路上的收費(fèi)站之間的距離較大，并且機(jī)電設(shè)備的布設(shè)較為分散，且間距不均勻。因此，在實(shí)際布局設(shè)計(jì)過程中需要對各個收費(fèi)站進(jìn)行充分地實(shí)地考察，準(zhǔn)確采集并明確各個機(jī)電設(shè)備位置信息，如此方可確保既定設(shè)備布局圖紙的高度準(zhǔn)確、有效。在實(shí)際機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)軟件的布局過程中，設(shè)計(jì)人員以收費(fèi)站作為獨(dú)立結(jié)構(gòu)單位，分別進(jìn)行相應(yīng)的窗口設(shè)置，并借助sstab 編輯軟件進(jìn)行窗口操作的合理定義，做好后續(xù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的充分準(zhǔn)備。

3.2 設(shè)計(jì)并應(yīng)用圖標(biāo)符號

圖標(biāo)符號設(shè)計(jì)是繼軟件布局設(shè)計(jì)之后的重要環(huán)節(jié)，采用簡單化的圖標(biāo)符號將復(fù)雜機(jī)電設(shè)備模型簡單化，大大縮小了機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的空間占比，使得機(jī)電信息系統(tǒng)工作效率得到有效提升，同時有效提高了機(jī)電信息系統(tǒng)操作的便捷性。一般來說，ICO 圖標(biāo)控制鍵能夠在圖標(biāo)化機(jī)電設(shè)備控制中發(fā)揮較為重要作用，便于進(jìn)行單片機(jī)的控制設(shè)置。在實(shí)現(xiàn)信息化與信息系統(tǒng)控制是，按下圖標(biāo)控制鍵與其相對應(yīng)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動閉合，此時便實(shí)現(xiàn)了機(jī)電信息系統(tǒng)的通電啟動。

3.3 建立數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)也是高速公路機(jī)電設(shè)備信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在建立數(shù)據(jù)庫過程中，包括了對機(jī)電設(shè)備參數(shù)與型號等信息的輸入與應(yīng)用。如SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件能夠直接應(yīng)用于Windows 平臺上，具有良好的開放性。相關(guān)管理人員能夠先采取建設(shè)圖標(biāo)庫的方式來將圖標(biāo)及名稱保持下來，隨后建設(shè)機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)庫，做好相關(guān)字段的設(shè)置工作，包括圖片、名稱、型號以及備注等。其次是建立數(shù)據(jù)庫來對收費(fèi)站圖層信息與機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)信息進(jìn)行明確收集、儲存，最后則是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與可視化管理程序的有效連接，實(shí)現(xiàn)信息的自動訪問。此外，還應(yīng)注意提高操作人員的系統(tǒng)操作能力與維護(hù)技術(shù)水平，為充分發(fā)揮收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備功能以及維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供有效保障。

4 結(jié)語

在信息化科技的今天，高速公路系統(tǒng)快速發(fā)展，高速公路機(jī)電系統(tǒng)也越發(fā)完善，特別是信息化建設(shè)水平的不斷提升，對于機(jī)電設(shè)備管理也提出了更高要求。雖然目前高速公路管理效率與管理水平都有了較大提升，但是面對新的發(fā)展要求，高速公路收費(fèi)站機(jī)電設(shè)備管理必須提高可視化與實(shí)時監(jiān)控管理水平，才能充分發(fā)揮高速公路收費(fèi)站工作職能，所以需要相關(guān)工作人員能夠結(jié)合高速公路具體發(fā)展要求來不斷優(yōu)化其系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，切實(shí)發(fā)揮出其應(yīng)有的效用。