廖宏斌　張海泉

【摘要】? ? 公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)主要是提供實(shí)施公路運(yùn)營管理和監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)所必需的語音服務(wù)和數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸通道，保證安全、高速、順暢、高效的運(yùn)行，在公路管理系統(tǒng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是公路現(xiàn)代化和實(shí)現(xiàn)交通不可或缺的管理工具。我國物流運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展也增加了對物流運(yùn)輸時(shí)效性的要求，從而加快了高速公路建設(shè)的速度。在高速公路機(jī)電工程中，機(jī)電通信系統(tǒng)是高速公路最重要的組成部分，也是高速公路的主要建設(shè)內(nèi)容，本文對交通運(yùn)輸管理中的高速公路機(jī)電系統(tǒng)通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。

【關(guān)鍵詞】? ? 高速公路? ? 機(jī)電工程? ? 通信系統(tǒng)技術(shù)? ? 應(yīng)用

引言：

隨著我國高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人們的出行和物流運(yùn)輸業(yè)越來越依賴于高速公路。對交通安全和高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求越來越高。機(jī)電工程監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)控公路路面狀況、車輛行駛狀況和交通流量的主要工具，在高速公路的安全可靠運(yùn)行中發(fā)揮著非常重要的作用。通訊系統(tǒng)主要為公路管理部門、監(jiān)控部門和收費(fèi)部門提供各種數(shù)據(jù)、圖像等信息傳輸通道。隨著我國技術(shù)水平的快速發(fā)展以及在5G技術(shù)等部分技術(shù)水平的不斷提升，未來將通過將更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于我國高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)，進(jìn)一步推動(dòng)高速公路建設(shè)，促進(jìn)我國高速公路發(fā)展。

一、高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)建設(shè)

在我國公路建設(shè)和管理過程中，部分公路只實(shí)行單一的公司管理模式，因此目前在眾多公路監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)中，一般以單一的公路監(jiān)控系統(tǒng)為主流。對路網(wǎng)規(guī)模缺乏監(jiān)控，難以實(shí)現(xiàn)信息共享。近年來，隨著公路網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，需要構(gòu)建覆蓋全網(wǎng)的大型公路監(jiān)控系統(tǒng)，對高速區(qū)域中的監(jiān)控信息進(jìn)行有效地共享，實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)控。機(jī)電通信系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展可以為實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控的目標(biāo)提供了有利的條件。在建設(shè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以通過最大限度地發(fā)揮電子通信系統(tǒng)的高效信息傳輸能力和線路連接的靈活性，輕松覆蓋特定區(qū)域，加強(qiáng)整個(gè)公路網(wǎng)的監(jiān)控能力。

1.總體架構(gòu)。高速公路段配備包括傳輸、數(shù)據(jù)、光纜三大系統(tǒng)的高速通信專網(wǎng)系統(tǒng)，為高速提供必要的數(shù)據(jù)和視頻傳輸通道，建設(shè)高速數(shù)據(jù)平臺，道路通信專網(wǎng)是兩個(gè)平行且獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)按專業(yè)劃分主要由傳輸網(wǎng)、語音業(yè)務(wù)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等組成。其中，本地網(wǎng)傳送網(wǎng)系統(tǒng)的骨干匯聚層主要由環(huán)網(wǎng)或鏈路組成。語音業(yè)務(wù)網(wǎng)采用軟交換技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)路段管理和業(yè)務(wù)組織的語音交換，通信分中心安裝IP PBX設(shè)備，收費(fèi)站安裝業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核心匯聚層由路由器和三層交換機(jī)組網(wǎng)，主要采用IP? ver? SDH或光纜直驅(qū)，接入層由三層交換機(jī)組成，每個(gè)接入層為核心匯聚層通過聚合點(diǎn)。

2.傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳輸網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)承載需求，采用不同的技術(shù)體系建設(shè)干線和路段傳輸系統(tǒng)，為該路段提供語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)的承載通道。這條路上的通訊設(shè)施均采用SM設(shè)計(jì)，主要使用干線光傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為省級傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺，確保高速綜合網(wǎng)、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)和路段收費(fèi)數(shù)據(jù)物理分離。

3.語音服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。利用VOIP技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)各路段干線管理、維護(hù)和服務(wù)機(jī)構(gòu)的語音交換，利用現(xiàn)有的IP PBX設(shè)備、維護(hù)、服務(wù)區(qū)等，實(shí)施IP語音交換。增加收費(fèi)站收費(fèi)車道的數(shù)量，通過軟交換系統(tǒng)在收費(fèi)站設(shè)置指揮、服務(wù)和內(nèi)部對講系統(tǒng)。

4.數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。將建設(shè)三個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，分別作為計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和專用于高速通信的綜合網(wǎng)絡(luò)。采用IP over SDH/Ethernet over SDH或光纖直連。第一，付費(fèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。承載路段通行費(fèi)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)通行費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸至省交通運(yùn)輸部數(shù)據(jù)應(yīng)用和通行費(fèi)結(jié)算中心。每個(gè)收費(fèi)站安裝一個(gè)收費(fèi)千兆三層以太網(wǎng)交換機(jī)，在分中心設(shè)置一個(gè)分中心三層以太網(wǎng)交換機(jī)，通過專用網(wǎng)絡(luò)與收費(fèi)系統(tǒng)相結(jié)合，建立起網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，用于MSTP之間的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳。第二，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。承載道路監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、道路收費(fèi)視頻、ETC視頻、分組語音數(shù)據(jù)等相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)一般每個(gè)通訊站在路段配備視頻10G以太網(wǎng)交換機(jī)，在與付費(fèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)隔離的路段設(shè)置視頻監(jiān)控10G環(huán)網(wǎng)。千兆以太網(wǎng)交換機(jī)（監(jiān)控第3 層交換機(jī)）、副中心交換機(jī)和付費(fèi)站視頻10 個(gè)千兆位第3 層以太網(wǎng)交換機(jī)通過十個(gè)連接。通過千兆光路和MSTP高速通信專網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可將信息中心（監(jiān)控中心）、省交通監(jiān)控應(yīng)急中心的各類數(shù)據(jù)全傳輸。第三，高速通信專網(wǎng)綜合網(wǎng)。承載路段視頻會議、高速辦公等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)向高速信息中心傳輸多種數(shù)據(jù)。組建千兆融合網(wǎng)絡(luò)，將路段內(nèi)各收費(fèi)站、分中心接入三層以太網(wǎng)交換機(jī)，在分中心安裝分中心、分中心融合網(wǎng)絡(luò)匯聚交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

5.其他組成。第一，通信電源系統(tǒng)。為通信站提供并安裝整流電源、蓄電池、通信設(shè)備防雷接地等。第二，光纜工程。用于干線傳輸系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控的光纜采用分線布放方式，減少干線通信光纜的連接損耗。第三，無線系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安裝在各個(gè)路段的收費(fèi)站，為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物流辦公室等各種應(yīng)用，為未來的擴(kuò)展做準(zhǔn)備。第四，高速公路機(jī)房群動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。公路機(jī)房集團(tuán)電力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過分級管理、集中監(jiān)控的手段，實(shí)現(xiàn)機(jī)房設(shè)備的一體化管理，包括電力系統(tǒng)監(jiān)控、環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控和安防系統(tǒng)監(jiān)控。

二、公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)主要技術(shù)

2.1自動(dòng)切換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

自動(dòng)切換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)中應(yīng)用最多的技術(shù)，數(shù)據(jù)處理能力非常強(qiáng)，可以快速排查問題的發(fā)生并進(jìn)行分類，大大節(jié)省了許多故障排除的錯(cuò)誤。這段時(shí)間也進(jìn)一步加快了我國高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的運(yùn)行。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)除了具有強(qiáng)大的處理功能外，還具有強(qiáng)大的拓?fù)涔δ埽衫镁W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溆行зY源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。因?yàn)檫@種技術(shù)自動(dòng)化程度比較高，效果也比較明顯，所以必須結(jié)合光纖路由插座才能更好的達(dá)到這種效果。

2.2分組傳送網(wǎng)技術(shù)

分組傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的含義主要是指在底層傳輸介質(zhì)和IP之間建立一層，該層的主要功能是進(jìn)行分組業(yè)務(wù)操作，并為其他業(yè)務(wù)提供更多幫助。分組傳送網(wǎng)技術(shù)主要是設(shè)置到更高層次，所以操作起來更靈活，往往需要更高的操作空間，但對于整個(gè)系統(tǒng)來說，并不影響結(jié)構(gòu)和性能。分組傳送網(wǎng)技術(shù)相比自動(dòng)交換光技術(shù)網(wǎng)絡(luò)具有更多的優(yōu)勢，不僅具有自動(dòng)交換光技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且成本也比較低。因此，從各方面因素來看，分組傳送網(wǎng)技術(shù)非常安全和實(shí)用，今天被廣泛使用。

2.3 ATMOVERSDH技術(shù)

ATMOVERSDH 是指使用同步數(shù)字層（SDH） 傳輸ATM? 信息。同步數(shù)字方法由于其穩(wěn)定性強(qiáng)、傳輸容量大，在今天得到廣泛應(yīng)用。ATM和SDH的結(jié)合可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸操作并顯著節(jié)省成本。ATMOVERSDH在公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)中的合理應(yīng)用具有很大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的前景。

三、提高公路通信系統(tǒng)技術(shù)水平的措施

3.1改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

要更好地升級高速公路通信系統(tǒng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級是關(guān)鍵，是保證通信系統(tǒng)技術(shù)效率和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。首先，有關(guān)單位要引進(jìn)多位互聯(lián)網(wǎng)專家，建設(shè)強(qiáng)大的人才庫，將最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到通信系統(tǒng)技術(shù)中。其次，要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合實(shí)際建設(shè)情況，使通信系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用具有科學(xué)性和可行性。機(jī)電工程通信系統(tǒng)可以改善分配和數(shù)據(jù)，在處理能力上更好地滿足不同路段的施工需求。最后，高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)必須適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，全面提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的安全性，如對道路狀況、車輛運(yùn)輸狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，同時(shí)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，可以更好地管理高速公路?？傮w而言，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是很快的，在機(jī)電工程建設(shè)中，有關(guān)單位要充分利用和發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合當(dāng)前建設(shè)中存在的問題，采取最合理、最有效的解決方案。加大大型技術(shù)人員的招聘力度，申請更多的設(shè)備和資金支持，確保通信系統(tǒng)技術(shù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展相一致，進(jìn)一步促進(jìn)高速公路的順利運(yùn)營。

3.2必須做好通信系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)工作

高速公路通信系統(tǒng)自愈環(huán)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)對一般運(yùn)行故障的自診斷和自修復(fù)功能，因此如果高速公路通信系統(tǒng)無法修復(fù)故障，維修人員立即前往故障現(xiàn)場排查.為了降低維護(hù)人員的維護(hù)難度，在搭建通信系統(tǒng)時(shí)需要做好預(yù)警，定期對設(shè)備進(jìn)行檢查。另外，由于高速公路通信系統(tǒng)的性質(zhì)非常復(fù)雜，對維修人員的技術(shù)水平提出了很高的要求，不僅技術(shù)水平高，維修人員還必須遵循通信系統(tǒng)的相關(guān)要求.對于日常工作中容易出現(xiàn)的問題或難以解決的技術(shù)問題，要提前準(zhǔn)備對策，建立永久性易損件和易損件庫，注意維護(hù)保養(yǎng)。通過對相關(guān)設(shè)備的維護(hù)，降低故障頻率，提高及時(shí)維修率。當(dāng)然，對于通訊系統(tǒng)的維護(hù)，只有有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)或?qū)I(yè)技術(shù)人員才能進(jìn)行通訊系統(tǒng)的維護(hù)，并且必須具體責(zé)任到人，以便負(fù)責(zé)人找人發(fā)生故障后及時(shí)解決問題解決和修復(fù)故障，確保公路數(shù)據(jù)進(jìn)行正常傳輸。

四、高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢

4.1提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)

為了提高高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)的工作效率，需要利用互聯(lián)網(wǎng)接入功能，通過高速公路通信系統(tǒng)訪問動(dòng)態(tài)服務(wù)器頁面、電話和視頻會議等，形成國家級的交通網(wǎng)絡(luò)。在ATM融合方面，IP、SDH等技術(shù)作為主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于高速公路通信系統(tǒng)，同時(shí)新技術(shù)進(jìn)行有效地融合，推動(dòng)通信信息的多元化發(fā)展?，F(xiàn)在，我國的高速公路主要是使用監(jiān)控設(shè)施來收集信息，同時(shí)運(yùn)用路網(wǎng)監(jiān)控對各個(gè)路段的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行收集、傳輸，并將信息分發(fā)給各路段，共享和有效使用信息，并進(jìn)行良好的溝通。在新時(shí)代背景下，各種技術(shù)不斷發(fā)展和快速發(fā)展，通過不斷開發(fā)和完善公路機(jī)電通信系統(tǒng)，將新技術(shù)在系統(tǒng)中進(jìn)行有效地運(yùn)用，不斷完善各項(xiàng)功能，不斷發(fā)展和不斷完善公路機(jī)電通信系統(tǒng)，促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展。

4.2租賃骨干運(yùn)輸服務(wù)

隨著我國電信業(yè)的快速發(fā)展，必須及時(shí)完善寬帶智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)盡快應(yīng)用于高速機(jī)電通信系統(tǒng)?，F(xiàn)在，我國高速在進(jìn)行信息傳輸過程中，主要是使用SDH系統(tǒng)，運(yùn)用光纖對高速公路上的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和創(chuàng)術(shù)，該傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)。由于大部分高速公路網(wǎng)絡(luò)分布在跨地區(qū)或跨省，由于城市的交通不便，高速公路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入城域，但可以被提供一些自治網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商使用。尚不完善擬進(jìn)一步擴(kuò)大公路機(jī)電通信系統(tǒng)安裝范圍的租約。

五、結(jié)束語

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷擴(kuò)張的時(shí)代，高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)成為許多國家的主要討論話題，各國都在努力優(yōu)化機(jī)電通信系統(tǒng)的建設(shè)工作，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運(yùn)行。高速公路機(jī)電通信系統(tǒng)在各國所占的份額最大，要實(shí)現(xiàn)機(jī)電通信系統(tǒng)的健全和建設(shè)，需要專業(yè)技術(shù)人員和管理人員的不斷努力，促進(jìn)我國交通運(yùn)輸業(yè)的健康發(fā)展。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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