高速公路機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展研究

佟小龍 張宇

摘? 要：伴隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，高速公路機(jī)電系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展。高速公路機(jī)電系統(tǒng)是充分發(fā)揮道路設(shè)施交通功能的主要輔助系統(tǒng)，機(jī)電系統(tǒng)包含了多個(gè)子系統(tǒng)，它主要包括通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)等，各個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部和各子系統(tǒng)之間通過(guò)通信網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系，監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)大都為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)光纜數(shù)字通信連接成遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，各網(wǎng)絡(luò)間信息共享。新世紀(jì)以來(lái)，，雖然我國(guó)的高速公路機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展非常迅速，但在其發(fā)展過(guò)程中還存在著許多不足之處，這就需要相關(guān)的技術(shù)人員不斷地去完善。本文介紹了高速公路機(jī)電工程的構(gòu)成及主要特點(diǎn)，說(shuō)明了高速公路機(jī)電工程已具有了一定的市場(chǎng)規(guī)模，并對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)今后的建設(shè)提出了相關(guān)的建議。

關(guān)鍵詞：高速公路;機(jī)電系統(tǒng);發(fā)展

一、高速公路交通機(jī)電系統(tǒng)概述

1.1交通監(jiān)控系統(tǒng)

交通監(jiān)控系統(tǒng)一般由監(jiān)控中心和外場(chǎng)設(shè)備兩部分組成。監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視控制設(shè)備、投影設(shè)備、不間斷電源系統(tǒng)等組成。監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能接入視頻、數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信息，構(gòu)成一個(gè)多媒體的信息平臺(tái)，具備方便的擴(kuò)展性。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有每天24h連續(xù)工作的能力。監(jiān)控軟件工程是交通監(jiān)控系統(tǒng)的靈魂工程，它采集外場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)到的信息，進(jìn)行分析處理，生成相應(yīng)的控制方案，通過(guò)外場(chǎng)的情報(bào)板等設(shè)備發(fā)布路況信息。

1.2收費(fèi)系統(tǒng)

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路建設(shè)費(fèi)用回收的途徑，收費(fèi)系統(tǒng)一般采用“收費(fèi)車道—收費(fèi)站—各運(yùn)營(yíng)公司收費(fèi)中心—收費(fèi)結(jié)算中心”的四級(jí)收費(fèi)體制。各級(jí)站點(diǎn)的核心都為計(jì)算機(jī)設(shè)備，這些設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)。收費(fèi)車道采集的原始收費(fèi)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到收費(fèi)站，收費(fèi)站將采集的數(shù)據(jù)集中后發(fā)送給收費(fèi)結(jié)算中心和相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)公司的收費(fèi)中心。在收費(fèi)結(jié)算中心，對(duì)每次出口的收費(fèi)按照該車輛的車型和實(shí)際行駛所通過(guò)的路段、里程進(jìn)行分割計(jì)算，得出各路段的應(yīng)收款，然后存入收費(fèi)結(jié)算中心的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將清分的結(jié)果送給相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)公司的收費(fèi)中心。

1.3通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)主要是為高速公路運(yùn)營(yíng)管理及監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)提供必要的話音業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸通道，它是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、高效運(yùn)營(yíng)及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化交通管理必不可少的手段。根據(jù)目前的技術(shù)狀況，通信系統(tǒng)基本采用2種實(shí)現(xiàn)方法。一種為SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng);另一種為可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)合一的千兆以太網(wǎng)技術(shù)。

二、高速公路機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

現(xiàn)有的高速公路機(jī)電系統(tǒng)，除了部分較發(fā)達(dá)地區(qū)高速公路已實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)外，基本上都是各段相對(duì)分隔，彼此獨(dú)立運(yùn)行的;高速公路系統(tǒng)內(nèi)部、各路段之間并沒(méi)有真正做到相互聯(lián)網(wǎng)、信息共享，沒(méi)有形成一個(gè)有機(jī)融合的整體。發(fā)達(dá)地區(qū)與欠發(fā)達(dá)地區(qū)差異較大。上海已初步完成了高速公路交通聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)管理系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、路政管理信息系統(tǒng)和道路設(shè)施管理信息系統(tǒng)的建設(shè)。江蘇基本實(shí)現(xiàn)了省、市、縣三級(jí)互聯(lián)，應(yīng)用了車輛通行費(fèi)管理系統(tǒng)、養(yǎng)路費(fèi)征稽管理系統(tǒng)、高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)氣象檢測(cè)系統(tǒng)、基于GIS的省市縣三級(jí)公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)、路政管理系統(tǒng)等，其聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)電子支付系統(tǒng)已正式開(kāi)通，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。浙江省制定了交通信息化規(guī)劃目標(biāo)，旨在近幾年實(shí)現(xiàn)真正意義上的公路、水路交通網(wǎng)絡(luò)化、一體化、系統(tǒng)化管理。欠發(fā)達(dá)地區(qū)尤其是交通不發(fā)達(dá)地區(qū)，高速公路機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)形勢(shì)不容樂(lè)觀。從設(shè)計(jì)來(lái)看，機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不敢采用新技術(shù)，怕麻煩，僅立足于很成熟的技術(shù)，沒(méi)有一定的前瞻性，有的甚至直接套用原有設(shè)計(jì);再者，各設(shè)計(jì)沒(méi)有遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。

三、高速公路機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展中應(yīng)注意的幾點(diǎn)

3.1加強(qiáng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)

3.1.1需要定期做好保養(yǎng)檢測(cè)工作機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)主要包括日常保潔、事前保養(yǎng)檢測(cè)和事后修復(fù)3部分，各部分費(fèi)用依次遞增。所以采用以設(shè)備分類為依據(jù)，以日常檢測(cè)、定期保養(yǎng)為基礎(chǔ)的預(yù)防維修，對(duì)重復(fù)性發(fā)生故障的部位，針對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行改善維修，以防止同類故障的再次發(fā)生。找出影響設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵因素，采取措施把質(zhì)量缺陷減少或消滅在形成發(fā)展的過(guò)程中，提高系統(tǒng)的維護(hù)成效，減少維修費(fèi)用，保證設(shè)備的完好率最高。

3.1.2突出重點(diǎn)、照顧一般對(duì)發(fā)生故障影響到高速公路運(yùn)營(yíng)及安全的關(guān)鍵設(shè)備采取預(yù)防維修，并實(shí)施重點(diǎn)保障，要在一定時(shí)限內(nèi)完成搶修;對(duì)出了故障不影響整體運(yùn)行的設(shè)備實(shí)行事后修理。這樣不僅可以節(jié)約經(jīng)費(fèi)，又能滿足正常運(yùn)營(yíng)的要求，使有限的維修資源相對(duì)集中地使用在起重要作用的設(shè)備上。

3.1.3加強(qiáng)與兄弟單位間的經(jīng)驗(yàn)交流對(duì)運(yùn)行期內(nèi)出現(xiàn)的系統(tǒng)故障及處理方法要認(rèn)真、系統(tǒng)的記錄在案，不斷加強(qiáng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和信息交流，提高系統(tǒng)故障的可預(yù)見(jiàn)性，同時(shí)加強(qiáng)與各路段機(jī)電設(shè)備維護(hù)部門的經(jīng)驗(yàn)交流與合作，在技術(shù)和管理上提倡大膽探索、開(kāi)拓創(chuàng)新。

3.1.4重視維護(hù)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)工作技術(shù)隊(duì)伍的鍛煉與培養(yǎng)不僅要在機(jī)電設(shè)備建設(shè)期、驗(yàn)收期進(jìn)行，還要在設(shè)備運(yùn)行期間通過(guò)組織集中業(yè)務(wù)培訓(xùn)、技能考核、設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作、聘請(qǐng)有關(guān)專家舉辦各種技術(shù)講座和新技術(shù)交流及運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)交流等活動(dòng)，不斷提高技術(shù)人員素質(zhì)。

3.2加強(qiáng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系建設(shè)

加強(qiáng)高速公路機(jī)電系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系建設(shè)，其作用具體表現(xiàn)為以下3個(gè)方面：

3.2.1對(duì)于前期投資的指導(dǎo)作用在我國(guó)近期高速公路的建設(shè)過(guò)程中，對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備的投資額越來(lái)越大，在整個(gè)項(xiàng)目投資中的比例有上升的趨勢(shì)，如何規(guī)范、合理的對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備進(jìn)行投資，使之可以保證高速公路機(jī)電設(shè)備以ITS的方向可持續(xù)發(fā)展，因此制定對(duì)于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的機(jī)電系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，為總結(jié)前期投資經(jīng)驗(yàn)提供了理論依據(jù)，對(duì)于未來(lái)項(xiàng)目的前期投資有著重要的指導(dǎo)作用。

3.2.2對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)本身的改進(jìn)作用通過(guò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析和研究，制定切實(shí)可行的建議和措施，使得機(jī)電系統(tǒng)更好的服務(wù)于高速公路。

3.2.3對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成企業(yè)的導(dǎo)向作用高速公路機(jī)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用實(shí)施都需要巨額投資。由于信息技術(shù)日新月異，產(chǎn)品雖多，但大都處于試驗(yàn)階段，各大公司爭(zhēng)相推薦自己的產(chǎn)品，使得高速公路在選型訂貨以及應(yīng)用效果分析方面無(wú)所適從，沒(méi)有通用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對(duì)機(jī)電產(chǎn)品和技術(shù)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益實(shí)際運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)的依據(jù)，沒(méi)有一套適合關(guān)于高速公路自身發(fā)展特點(diǎn)的對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)評(píng)價(jià)的理論與方法，以此來(lái)促進(jìn)高速公路機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展，因此對(duì)于本評(píng)價(jià)體系的研究，對(duì)于高速公路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及集成企業(yè)也有技術(shù)指導(dǎo)作用。

綜上所述：由于各設(shè)計(jì)單位對(duì)于高速公路設(shè)備選型的依據(jù)不盡相同，對(duì)于其所要實(shí)現(xiàn)的功能不盡統(tǒng)一，本文提出對(duì)于高速公路機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)使得對(duì)于高速公路機(jī)電系統(tǒng)的選型更符合高速公路對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的要求，對(duì)于項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展有著很好的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏挺，余靖元.高速公路機(jī)電系統(tǒng)分析[J].黑龍江科技信息.2012.（02）：32一33.

[2]張希亮，燕宇.高速公路機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)信息化管理模式[J].中國(guó)交通信息化2011（02）：17一18.

[3]紀(jì)玉海.高速公路機(jī)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)交通2013.（05）：34一35.