高速公路机电工程通信系统技术及应用

摘要：在现代社会发展中，国家经济实力逐渐壮大，交通运输业获得了良好的发展机遇与挑战，在此过程中，高速公路承担的作用越来越大。随着科学技术的不断创新，高速公路工程中，机电工程通信系统技术的应用愈加广泛。以现代高速公路机电通信系统工作要求为切入点，在此基础上分析该系统常见新技术，并结合收费系统工作需要论述人工智能技术的应用方式，包括信息采集、现场运行等。最后，简单展望现代高速公路机电通信系统新技术的发展趋势。

关键词：高速公路；机电工程；通信系统技术；应用

引言

机电系统作为高速公路的关键组成部分，对通信技术有着极高要求。复杂的通信环境给高速公路机电系统的通信带来了诸多挑战，如信号易受干扰、设备兼容性差、网络安全风险高等。如何有效解决这些问题，增强通信技术在高速公路机电系统中的应用效果，成为亟待研究的课题。文章旨在探索切实可行的解决方案，推动高速公路机电系统通信技术的发展与应用。

1高速公路机电工程的重要性

高速公路机电工程的重要性不容忽视，其是现代高速公路运营管理的核心支撑体系。机电工程不但关系到高速公路的通行效率与服务质量，更是保障行车安全、实现智能化管理的重要基础。机电工程中涵盖了通信、监控、收费、照明、供配电等多个子系统，这些系统协同工作，共同支持高速公路信息的实时传递、交通状况的实时监控、车辆收费的快速处理以及道路设施的稳定运行。在紧急情况下，机电工程能够快速响应，启动应急预案，为救援和疏导提供有力支持。同时，随着技术的发展，机电工程中不断融入新的智能化元素，如车联网、大数据分析等，为高速公路的未来发展注入了新的活力。因此，加强高速公路机电工程的建设与管理，对于提升高速公路整体效能、保障公众出行安全有着重要的意义。

2高速公路机电工程通信系统技术及应用

2.1ETC系统中的DSRC技术应用

电子不停车收费系统（ETC）是现代高速公路收费的核心技术，而专用短程通信（DSRC）技术则是ETC系统的关键支撑。DSRC技术工作在5.8千兆赫兹频段，采用时分双工方式，实现了车载单元（OBU）与路侧单元（RSU）之间的高速、低延迟通信。当车辆驶入ETC车道时，RSU发送唤醒信号，激活车辆OBU，OBU随即向RSU发送车辆信息，包括车牌号、车型等；RSU接收信息后，与后台系统进行数据交互，完成身份认证和费用计算，整个过程在毫秒级别内完成，无需车辆停车即可实现快速收费。DSRC技术的高速通信特性使得ETC系统能够支持120公里/小时以上车速下的收费操作，大大提高了通行效率。DSRC采用频谱扩展技术和加密算法，确保了通信过程的安全性和可靠性。多车道自由流收费系统的实现也得益于DSRC技术的多目标识别能力，可以同时处理多个车道的多辆车辆，进一步提升了收费效率。DSRC技术的应用范围正在不断扩大，包括交通信息采集、电子车牌识别等，为高速公路智能化管理提供了更多可能性。

2.2数据存储与复用

高速公路机电通信系统工作内容比较复杂，其中涉及海量的驾驶人信息、道路信息、车辆信息、安全信息、事故信息等，这些信息也可能出现动态变化，并影响高速公路运行。例如：在大雾天气，能见度较低，高速公路出现追尾、车辆逆行等事故的可能性提升，可以借助人工智能技术加以优化，核心工作为数据存储与复用。当地出现大雾天气时，其发生时间特点、空间特点及其他特点（如空气湿度、风力条件等）均一体由高速公路机电通信系统进行记录，通过人工智能技术对相关特点进行分析、挖掘，实现特点记忆，应用于高速公路机电通信系统的监控模块。后续工作中，当本地高速公路的工作情况与相关“特点”相似或相同时，人工智能可以判断本地出现大雾天气的可能性较高，并据此向各驾驶人、工作部门发出风险提示，借以改善高速公路机电通信系统的服务效应，降低交通事故发生率。

2.3监控系统的安装

在高速公路机电工程监控设备的安装阶段中，需要优先针对外场中心展开合理组装。其中涉及到的安装环节主要为以下几点：首先为电缆的合理铺设。在电缆的实际铺设阶段中，应当检查采用的各类施工原料，确保所用的各类施工材料能够满足相关标准。工作人员还要针对管道以及电缆沟等部位进行全面检查，确保现阶段所开展的各类工作能够满足对应的施工要求。例如，如果将电力电缆放置在了管道的低端部位，后续就会导致地面与电缆沟之间出现较为显著的高度差距，这就需要将电缆盘放置在管道中较高的一端，并利用穿线器顺利穿过管道。在实际电缆铺设阶段中，还要进一步提升工作人员对于弯曲半径以及牵引力的重视程度，避免电缆的外部保护套受到应力损伤；其次则是可变信息标志的安装，应当优先安装立柱以及横梁等部位，而后利用钢丝等材料直接穿过横梁上提前预留好的孔洞，这样就可以在吊起横梁过后对立柱部位进行合理调整，确保横梁与地面之间能够保持一种水平状态。其中，需要重点关注的是，横梁与立柱应当处在垂直状态中。安装完毕后也要对两者所产生的水平误差进行全面检查，还要在对应的位置安装好爬梯。此外，在显示屏的安装过程中，应当结合具体的行车方向展开合理确定，确保两端的断面能够与模组之间更好地连接在一起。通过合理调整大屏幕，保证显示屏能够处在同一水平面上，所产生的误差不能超过对应范围，还要及时完善对应的防水措施，确保显示屏能够更加稳定地运转。

2.4数据监测

高速公路每日的车辆通行量巨大，机电通信系统中会产生大量的数据信息，这些数据信息的收集主要是通过传感器技术实现的。传感器可以感知物理环境信息变化，对物理量、化学量或其他信息进行高效捕捉和采集，随后将其转变为数字信号或电信号进行传输，从而进一步提高实时监测的整体效率。将传感器技术应用在高速公路机电通信系统之中，可以对公路通行信息进行有效采集，获取相关参数。车辆传感器是传感器技术的一种体现，在高速公路上适当分布安装车辆传感器，可以对当前路段的交通情况进行把握，可以为事故预测、拥堵预测等提供充足的数据支持，优化公路通行状况，减少拥堵情况和意外事故风险，保障通行的安全。环境传感器可以对当前环境的空气质量、温度、湿度、气象、噪声等信息进行实时监测和收集，为路段环境状况的判断提供有效支持。例如，利用环境传感器可以对空气质量进行监测，它还可以预警天气变化，提醒通行车辆注意安全。传感器技术的应用领域较广。除了以上内容，还可以应用在高速公路机电工程通信系统中的不同部分，如在智能照明系统中设置光感应传感器，通过感应环境光线变化自动调节路灯亮度，在节约能源的同时也保证了交通安全，避免意外事故的发生。

结语

现代通信技术为高速公路机电信息化建设提供了强大的技术支持，显著提升了高速公路的智能化水平和服务质量。未来，随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的进一步发展和应用，高速公路机电系统将向更加智能化、网络化的方向演进，为公众提供更加安全、高效、舒适的出行体验。因此，持续推进现代通信技术在高速公路机电信息化建设中的深入应用，对于提升道路运营管理水平、推动智慧交通建设具有重要意义。

参考文献

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