关于现代通信技术在高速公路机电系统中的应用

摘要：当前，我国高速公路的快速发展，交通系统对机电系统的依赖性也越来越强，而高速公路机电系统作为交通系统中重要的组成部分，其发展和完善不仅可以促进交通运输事业的发展，还可以保障交通安全、提高通行效率、降低交通事故等。基于此，本文首先针对高速公路机电通信系统组成进行介绍，并且对现代通信技术在高速公路机电系统中的具体应用策略和发展趋势进行展望，以期对我国高速公路机电系统建设起到一定的借鉴作用。

关键词：高速公路；机电系统；现代通信；应用

高速公路机电系统是高速公路的重要组成部分，其主要是指监控、通信、收费和管理四大功能。在高速公路机电系统中，监控功能是其中最重要的一个部分，在高速公路中发挥着至关重要的作用。随着我国经济的快速发展，交通运输事业也在不断地进步，作为交通运输事业中重要组成部分的高速公路，其机电系统的发展对我国交通运输事业的发展有着至关重要的作用。目前，我国高速公路机电系统已经实现了联网，而未来的发展应更加注重机电系统与互联网技术相结合，从而提高机电系统的运行效率和服务水平，使其能够为人们提供更加优质的服务。

1高速公路机电通信系统

1.1收费系统

收费系统是高速公路管理和运营的核心，它是指在公路收费车道上，由计算机联网计费、自动收费系统等组成的系统。通过对车辆实行收费，收取车辆通行费。我国的高速公路管理体系是由省级管理机构和收费站（含出口匝道）、路段中心、主线收费站等组成的三级管理模式。高速公路的收费系统主要包括：车道设备（IC卡及读写设备）、计重设备、车道收费软件、收费员管理系统、监控中心管理软件等。在收费站，主要采用 RSU （无线射频识别系统）来完成车辆检测，其功能包括：1）对过往车辆进行车牌识别；2）检测通过车辆的车型，并自动打印通行卡；3）对车辆的通行时间进行记录；4）在收费车道内，对过往车辆进行计数。由于 RSU受道路条件限制较大，且一般安装在收费车道内。

1.2监控系统

监控系统是高速公路机电系统的重要组成部分，它通过计算机技术实现对高速公路运营进行实时监控。监控系统主要由现场监视部分、数据采集处理部分、通信传输部分以及计算机控制部分构成。1）现场监视部分：用于监视高速公路现场，如收费站、服务区等重要的交通设施的运行情况，它包括视频采集设备、图像处理设备、录像存储设备和图像显示设备；2）数据采集处理部分：负责对收集到的数据进行分析处理，并把信息传递给监控中心或分中心，同时完成对收费系统、机电系统、通信系统等其它子系统的控制；3）通信传输部分：负责将现场数据进行传输，同时将数据处理后的信息传送到监控中心或分中心；4）计算机控制部分：负责对现场数据进行处理，并将处理结果发送给监控中心或分中心，同时对视频图像进行显示和控制。

1.3通信系统

第一，收费系统是高速公路管理中的核心环节，它是通过采集、处理、存储和传输各种信息来实现车辆通行费的收取。包括人工收费和电子收费两种方式，人工收费以人工为主，电子收费以电子为主。

第二，监控系统是高速公路运营管理中的一个重要组成部分，它通过对各种交通信息的采集、处理和传输来实现高速公路交通管理的信息化，为高速公路的运营提供科学依据和决策支持。

第三，通信系统是由长途通信网（包括无线公网、无线电台、有线微波）和本地通信网（包括长途通信网、有线微波）组成，它是一个完整的自动化系统，具有通信联络功能、业务调度功能、数据交换功能以及信息管理功能。

2高速公路机电系统中现代通信技术的应用

2.1自动交换光网络技术

自动交换光网络（ASON）是基于光纤技术的，采用了光电一体技术，通过光纤进行光信号和电信号的相互转换，从而实现光信号的高速、高效传输。ASON技术的应用，可以有效提升高速公路机电系统运行的可靠性与稳定性，并且能够提高通信系统传输数据的速度，为高速公路机电系统的发展提供重要支持。ASON技术主要包括以下几个方面：1）快速路由协议（RIP）。RIP是 ASON技术中最为重要的一项技术，其主要作用是为网络提供快速路由信息，可以有效减少网络传输过程中的时延与抖动。由于 ASON网络需要将传统的以信息包为单位的传输方式转变为以信息包为单位的传输方式，所以 RIP协议能够有效减少网络传输时延，并有效提升通信系统传输数据的速度；2）保护倒换协议（LSTP）。LSTP协议是 ASON技术中最为重要的一项技术，其主要作用是保护通信数据、控制信息以及信令信息等数据信息，并通过对这些数据信息进行有效处理与分析，从而有效减少数据信息中存在的错误与故障，LSTP协议能够有效提升通信系统传输数据的速度和安全性；3）波长分配协议（WDM）。WDM是一种可以将多个不同波长信号进行统一管理与控制的技术。在实际应用过程中，可以通过使用不同波长信号来实现对通信系统中不同业务流进行承载。与传统传输方式相比，使用 WDM技术可以有效提高通信系统传输数据速度以及质量。此外， WDM技术还可以有效实现网络资源的优化配置。

2.2 ATM OVER SDH技术

ATM OVER SDH技术是一种能够有效提高高速公路机电系统运行的安全性、可靠性以及稳定性的现代通信技术。在高速公路机电系统中应用 ATM OVER SDH技术，可以有效提高通信系统的数据传输效率，从而为实现高速公路机电系统高效、安全以及稳定运行奠定坚实基础。ATM OVER SDH技术具有以下优势：第一，该技术的数据传输效率较高。ATM OVER SDH技术可以将信息进行实时处理，能够在短时间内传输大量数据信息，从而有效提高信息传输的速度；第二，该技术具有较高的可靠性。ATM OVER SDH技术具有较强的可靠性，不会对数据造成破坏，可以有效提高通信系统运行的稳定性以及安全性。ATM OVER SDH技术能够适应高速公路机电系统的实际情况，可对高速公路机电系统进行实时、灵活控制，从而有效提高通信系统运行的灵活性，ATM OVER SDH技术能够适应不同时期、不同阶段通信网络建设需求。

2.3分组传送网技术

分组传送网技术，是现代通信技术中的重要组成部分，在高速公路机电系统中应用分组传送网技术，可以有效提高高速公路机电系统运行的安全性、可靠性以及稳定性。在高速公路机电系统中应用分组传送网技术，主要是通过以下几个方面来实现的：1）对高速数据业务进行处理。在高速数据业务处理中，主要是以高速数据传输为主，在高速数据传输时，会产生大量的大容量数据流量，而这些大容量的数据流量需要进行一定的处理才能实现传送；2）分组传送网技术的应用，能够有效提高高速数据业务的传输效率。在高速公路机电系统中应用分组传送网技术，可以有效解决高速公路机电系统中数据流量大而导致的传输速度慢问题；3）实现网络拓扑结构的优化。在高速公路机电系统中应用分组传送网技术，可以有效提高通信网络传输效率，主要是通过对高速公路机电系统中的通信网络进行优化处理来实现的；4）对传输通道进行优化处理；5）实现网络资源共享；6）实现业务服务质量控制。在高速数据传输通道中应用分组传送网技术，可以有效提高通信网络运行效率。

2.4 ITS 技术的应用

在现代通信技术的支持下，高速公路的交通控制系统也得到了快速发展，从而有效提高了高速公路机电系统的运行效率和服务水平，也为推动我国交通运输事业健康持续发展奠定了坚实基础。ITS技术的主要功能就是对交通信息进行采集和处理，从而为高速公路的运营管理提供参考依据。在 ITS技术应用过程中，可以利用计算机技术、通信技术以及传感器技术对高速公路交通情况进行检测和分析，并利用显示屏、语音提示、车载导航系统等设备，为驾驶人员提供实时的交通信息。除此之外，还可以利用大数据分析技术对高速公路机电系统运行状况进行分析，从而为高速公路的管理工作提供参考依据。

3高速公路机电系统未来的发展

3.1更加注重网络技术的应用

当前，我国高速公路的机电系统已经基本实现了联网，在未来的发展过程中，应更加注重网络技术的应用。高速公路机电系统与互联网技术的结合，可以为人们提供更加优质的服务。随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始注重对网络技术的应用，并将其作为日常生活中不可或缺的一部分。目前，互联网技术已经在人们生活中广泛应用，很多领域都利用互联网技术进行了改进。在高速公路机电系统中，将互联网技术应用到机电系统中可以极大地提高机电系统的运行效率，同时也为高速公路管理工作提供了便利。

首先，通过互联网技术可以对高速公路的实时监控信息进行采集和处理，当出现异常情况时可以及时地发出警报信息。其次，互联网技术还可以对高速公路机电系统进行远程控制和管理，实现高速公路机电系统与互联网技术相结合后，可以有效地提高高速公路管理工作效率。最后，在高速公路机电系统中应用网络技术还可以使车辆在行驶过程中进行导航。通过互联网技术和高速公路机电系统相结合后，不仅可以在网络上完成导航操作，还可以实时查询周围的道路情况和天气情况。由此可见，通过互联网技术与高速公路机电系统相结合后，不仅提高了高速公路管理工作效率和质量，还为人们提供了更优质的服务。

3.2系统的智能化程度更高

智能化高速公路是以信息技术、计算机技术为基础，将通信、传感、计算机、自动控制等高新技术应用到高速公路交通管理中，实现对高速公路交通的实时监控、自动控制和管理，从而提高高速公路的运行效率和服务质量，保证高速公路安全畅通。目前，我国的智能高速公路建设还处在起步阶段，智能化程度不高。智能交通系统是一种能为社会公众提供实时出行信息、智能出行服务的交通系统，具有诱导交通、优化交通流、提高道路通行能力等功能。其中，基于 GIS （地理信息系统）的数字化管理模式，为智能交通系统的实现提供了前提条件。在高速公路机电系统中采用先进的传感设备和智能控制技术，可以实时掌握车辆运行状况，并通过后台计算机对车辆的行驶速度、车辆流量等进行综合分析和统计，根据实时数据判断通行车辆是否在指定路段内行驶，从而及时采取相应措施，保障路面畅通；同时在高速公路机电系统中还可以采用智能收费系统，可以根据实时数据自动识别车辆类型和收费标准等信息并自动计算通行费，实现了收费额的自动生成；另外，还可以采用远程监控和管理技术，通过视频监控技术实现对高速公路各个路段的监控和管理，保障车辆安全通行。

4结语：

综上所述，随着我国经济的快速发展，我国的高速公路建设也得到了快速发展，在高速公路机电系统中应用现代通信技术，能够有效提高机电系统运行的安全性、可靠性以及稳定性，从而为实现交通运输事业健康持续发展奠定坚实基础。

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