許蒸蒸

【摘 要】當(dāng)前我國正處于高速公路快速發(fā)展的時期，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷升級，各種新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用促使高速公路系統(tǒng)集成管理體系不斷的完善，高速公路機(jī)電系統(tǒng)也正在不斷的完善。高速公路機(jī)電管理系統(tǒng)主要包括三大系統(tǒng)集成：收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，涉及通信、電子、機(jī)電等多個學(xué)科領(lǐng)域。根據(jù)高速公路機(jī)電系統(tǒng)跨學(xué)科、技術(shù)要求高等特點(diǎn)，以及聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、營運(yùn)維護(hù)工作的要求，對于高速公路系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理系統(tǒng)進(jìn)行簡要的分析，確保在高速公路營運(yùn)中實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【關(guān)鍵詞】高速公路；系統(tǒng)集成項(xiàng)目；機(jī)電系統(tǒng)集成；管理

高速公路機(jī)電系統(tǒng)通常由通信、收費(fèi)和監(jiān)控三個子系統(tǒng)構(gòu)成，這三個系統(tǒng)是高速公路運(yùn)營的核心要素，是保證高速公路正常營運(yùn)和道路通暢的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。隨著我國高速公路建設(shè)力度的不斷加強(qiáng)，這三大系統(tǒng)也正在不斷的進(jìn)行著更新，不斷的向著信息化和自動化方向發(fā)展，新開發(fā)的集成系統(tǒng)軟件主要具有一些功能：實(shí)時聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，養(yǎng)護(hù)管理，實(shí)時交通監(jiān)控，環(huán)境檢測、報(bào)告，事故處理救援，辦公自動化，Internet公共服務(wù)部分等內(nèi)容。本文將對收費(fèi)、監(jiān)控和通信三個子系統(tǒng)的安裝與調(diào)試、機(jī)電系統(tǒng)的集成與應(yīng)用維護(hù)和機(jī)電系統(tǒng)的方案進(jìn)行闡述。

1.高速公路系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

高速公路機(jī)電系統(tǒng)的主要功能在于對道路設(shè)施進(jìn)行控制和管理，隨著信息化技術(shù)的不斷引入，機(jī)電系統(tǒng)逐漸發(fā)展成綜合性大系統(tǒng)，其中主要包括收費(fèi)、監(jiān)控和通信三個子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間通過通信網(wǎng)之間聯(lián)系，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，通過光纜數(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。在各個子系統(tǒng)的安裝與調(diào)試前，應(yīng)該對總體方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。由于過去的高速公路系統(tǒng)軟件存在“各自為政”的狀況，因此應(yīng)該對原有系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的軟件集成。軟件集成分為以下四方面的集成：

首先，是用戶界面集成，通過用戶界面集成系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶界面，通過統(tǒng)一的操作習(xí)慣使用軟件的所有功能，不同功能的子系統(tǒng)的使用是在整個集成用戶界面內(nèi)操作，這種集成度較高的集成能讓使用者有種系統(tǒng)配套的感覺。

其次，信息和數(shù)據(jù)的集成，將三個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、調(diào)整，進(jìn)行格式、儲存和處理統(tǒng)一的集成模式。其各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是相對獨(dú)立的，但是各個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以相互共享。

再次，業(yè)務(wù)流程集成，對所有相似的業(yè)務(wù)進(jìn)行集成，不止是數(shù)據(jù)之間的相互共享，把所有子系統(tǒng)的用戶管理進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，甚至完全獨(dú)立，作為獨(dú)立的業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，其他子系統(tǒng)各自讀取需要的數(shù)據(jù)。

最后，是函數(shù)集成，函數(shù)（方法）集成則是一個完完全全的集成。這幾乎要求每個子系統(tǒng)進(jìn)行完全的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，對具體到每一功能的函數(shù)都進(jìn)行了集成，讓整個高速公路營運(yùn)管理系統(tǒng)變成一個有機(jī)整體。從遠(yuǎn)程方法調(diào)用、分布計(jì)算等技術(shù)發(fā)展起來的WebService等技術(shù)，可以比較好地實(shí)現(xiàn)這個層面。

高速公路系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理系統(tǒng)應(yīng)該依據(jù)統(tǒng)籌規(guī)劃、整體設(shè)計(jì)的原則，建立合理的軟件構(gòu)架，將子系統(tǒng)的不同業(yè)務(wù)和方法集成，實(shí)現(xiàn)高速公路營運(yùn)的效益最大化。

2.高速公路機(jī)電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

2.1收費(fèi)系統(tǒng)

高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)對于高速公路的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用，無論是運(yùn)營管理或者道路建設(shè)和維修等方面都需要依賴收費(fèi)系統(tǒng)的資金收入，因此應(yīng)該盡量保障收費(fèi)系統(tǒng)的可靠性。目前我國高速公路收費(fèi)系統(tǒng)多采用封閉式收費(fèi)方式，這種方式可以最大限度的減少漏收通行費(fèi)和作弊行為發(fā)生。

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)一般包括收費(fèi)車道、收費(fèi)站、營運(yùn)公司收費(fèi)中心和收費(fèi)結(jié)算中心四級收費(fèi)體制，每一個站點(diǎn)都是由計(jì)算機(jī)設(shè)備通過以太網(wǎng)連接成一個網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前的收費(fèi)系統(tǒng)一般都是由人工半自動的封閉式聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)組成，通過計(jì)算機(jī)管理，閉路電視進(jìn)行監(jiān)視，檢測器效核，再由人工進(jìn)行判型和收費(fèi)的方式。近年來，電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC逐漸興起，其快速、方便的特性受到各地高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的青睞。許多收費(fèi)系統(tǒng)中都預(yù)留ETC車道及相關(guān)設(shè)備。

收費(fèi)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，主要是指收費(fèi)計(jì)算機(jī)的軟、硬件系統(tǒng)的構(gòu)成方式，將服務(wù)器、以太網(wǎng)交換機(jī)、IC讀寫器和工作站等進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)連接，收費(fèi)中心計(jì)算和收費(fèi)站兩級系統(tǒng)共同通過聯(lián)網(wǎng)與硬件的支持形成計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)。收費(fèi)車道、收費(fèi)站、收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)可等應(yīng)用軟件應(yīng)該在收費(fèi)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中得到體現(xiàn)。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)還包括以下幾個組成部分：收費(fèi)車道設(shè)備，由收費(fèi)員終端、非接觸式IC卡讀寫器等是多樣必須的附屬設(shè)備構(gòu)成；監(jiān)控系統(tǒng)，為了保證收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)公正公開，就必須借助閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括外場設(shè)備和收費(fèi)站監(jiān)視控制設(shè)備兩部分組成。

2.2通信系統(tǒng)

高速公路的管理機(jī)構(gòu)主要包括管理中心、管理分中心、各個監(jiān)控點(diǎn)和收費(fèi)站組成。在高速公路管理中負(fù)責(zé)運(yùn)輸大量信息的機(jī)構(gòu)就是通信系統(tǒng)。高速公路的通信系統(tǒng)主要由以下機(jī)構(gòu)組成，主干線傳輸、業(yè)務(wù)、指令和緊急電話、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、廣播、通信電源和通信管道。

通信系統(tǒng)對于高速公路的正常、高效運(yùn)營有著重要的作用，可以說是電機(jī)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。目前對于通信系統(tǒng)的安裝和調(diào)試主要有如下兩種技術(shù)，SDH光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)和千兆以太網(wǎng)技術(shù)，后者可實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和視屏三網(wǎng)合一。

SDH光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)的通信中心建立在監(jiān)控和收費(fèi)中心，通過光纖線路配置終端設(shè)備OLT，結(jié)合具體高速公路的各個站點(diǎn)的實(shí)際情況設(shè)置通信站，在各個通信站配備ONU，再根據(jù)實(shí)際情況選擇同步傳遞模式，用4芯光纖組成2芯通道保護(hù)自愈環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)完成整個通信系統(tǒng)。

千兆以太網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)可以完成圖像、數(shù)據(jù)和語音信息的接入，其主要特征是帶寬大、兼容性強(qiáng)，通暢的收費(fèi)系統(tǒng)都采用以太網(wǎng)接口，有效的提高了可靠性。通暢以光纖作為傳輸媒介，在各個站點(diǎn)建立交換機(jī)，用4芯光纖形成自愈環(huán)網(wǎng)。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路管理中，為了確保車輛的行車安全和行車效率，就必須對公路交通的密度和車速進(jìn)行監(jiān)控。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)就是通過一定的方法對高速公路的交通狀況進(jìn)行控制，主要包括如下三方面：入口匝道控制、主線控制和通道控制。

監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與調(diào)試主要包括兩個成分，監(jiān)控中心和外場設(shè)備。監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)和攝影設(shè)備等組成，采用局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其工作原理在于外場設(shè)備檢測外部信息，將信息通過通信系統(tǒng)傳輸回監(jiān)控中心進(jìn)行分析處理，再將結(jié)果反饋給外場設(shè)備。外場攝影機(jī)傳輸圖像回監(jiān)控中心，監(jiān)視器及時切換到事件地點(diǎn)。外場設(shè)備主要是指車輛檢測器、氣象檢測器、可變情報(bào)板、可變限速板和外場攝像機(jī)等設(shè)備。

3.機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用維護(hù)

由于高速公路的機(jī)電系統(tǒng)具有投資大、功能復(fù)雜、技術(shù)領(lǐng)域廣、設(shè)備種類多、分布廣泛、環(huán)境惡劣等特征，并且設(shè)備發(fā)生故障的頻率較高，對于機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)是相當(dāng)重要的。當(dāng)前對于機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)主要有以下三種意見，首先應(yīng)該對機(jī)電系統(tǒng)中的子系統(tǒng)如通信系統(tǒng)進(jìn)行社會化維護(hù)試驗(yàn)，其次選擇技術(shù)含量不高或較高，但要求維修及時的進(jìn)行系統(tǒng)外包。最后，試將機(jī)電系統(tǒng)整體外包進(jìn)行維護(hù)，通過對承包單位嚴(yán)格考核和管理，夯實(shí)中心基礎(chǔ)工作，逐步使機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)工作變成監(jiān)控中心的次要工作任務(wù)。

4.結(jié)語

高速公路機(jī)電系統(tǒng)充分保障公路的安全運(yùn)營和使用效益，本文主要對高速公路系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、高速公路機(jī)電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試和機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用維護(hù)進(jìn)行分析，希望能對高速公路系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理系統(tǒng)的完善起到一定的作用。

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