［摘 要］在當(dāng)前國(guó)家大力倡導(dǎo)新型智能交通建設(shè)背景下，新型通信技術(shù)在高速公路機(jī)電信息化建設(shè)中的作用逐漸凸顯出來(lái)。文章圍繞現(xiàn)代通信技術(shù)在高速公路機(jī)電信息化建設(shè)中的具體應(yīng)用展開深入探討，以期為相關(guān)人員提供參考。

［關(guān)鍵詞］現(xiàn)代通信技術(shù)；高速公路；機(jī)電；信息化建設(shè)；應(yīng)用措施

［中圖分類號(hào)］U418.7 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）03–0125–03

1 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)組成

1.1 硬件設(shè)備

高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的整體，由硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)共同構(gòu)成。這二者結(jié)合起來(lái)通信系統(tǒng)才能有效行運(yùn)行并提供服務(wù)，其中硬件設(shè)備負(fù)責(zé)實(shí)際的物理傳輸工作，包括信號(hào)的發(fā)射、中繼、接收等。電源是通信系統(tǒng)硬件設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)，接入網(wǎng)扮演著承上啟下的角色，其將中樞網(wǎng)絡(luò)與客戶網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，使得整個(gè)通信系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

接入網(wǎng)可以處理多種語(yǔ)言和協(xié)議，充當(dāng)了硬件設(shè)備之間的通信橋梁，保證了不同設(shè)備之間能夠互相理解和協(xié)同工作。接入網(wǎng)通過(guò)管理和分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低了數(shù)據(jù)擁塞，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。接入網(wǎng)既要處理上行的用戶請(qǐng)求，又要處理下行的數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)數(shù)據(jù)流的管理和秩序的維護(hù)至關(guān)重要。

在數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中，接入網(wǎng)需要進(jìn)行大量的計(jì)算和分析，以便進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分類，將應(yīng)用的數(shù)據(jù)發(fā)送到正確的目標(biāo)地址。同時(shí)，接入網(wǎng)還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和管理，確保數(shù)據(jù)的安全和完整，避免數(shù)據(jù)泄露或丟失。

在硬件設(shè)備方面，還包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和交換設(shè)備。交換設(shè)備主要負(fù)責(zé)通信系統(tǒng)的連接和路由選擇。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，來(lái)優(yōu)化通信系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高數(shù)據(jù)的傳輸速率和減少數(shù)據(jù)的丟失。

1.2 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)通信系統(tǒng)中的硬件設(shè)備進(jìn)行管理和控制，通過(guò)軟件系統(tǒng)的優(yōu)化和管理，可以使硬件設(shè)備運(yùn)行更加高效穩(wěn)定。軟件系統(tǒng)還可以針對(duì)硬件設(shè)備的不同特性提供豐富多彩的功能服務(wù)，通過(guò)軟件系統(tǒng)的處理，可以使硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)一些較為復(fù)雜的功能，如智能交通管理、應(yīng)急廣播、緊急救援等。

軟件系統(tǒng)還可以對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行不斷的更新升級(jí)，以適應(yīng)新的通信環(huán)境和需求。當(dāng)通信系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，軟件系統(tǒng)可以快速定位并處理問(wèn)題，保障通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。不論是硬件設(shè)備的故障，還是通信系統(tǒng)的錯(cuò)誤，甚至是遭受惡意攻擊，軟件系統(tǒng)都能進(jìn)行有效的預(yù)警、診斷和修復(fù)。這是因?yàn)檐浖到y(tǒng)具有強(qiáng)大的處理能力和靈活的應(yīng)變策略，可以快速地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行判斷并采取相應(yīng)的措施。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與軟件系統(tǒng)越來(lái)越緊密地結(jié)合在一起。網(wǎng)絡(luò)為軟件系統(tǒng)提供了新的功能平臺(tái)，比如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更大范圍、更高效率、更快速度的信息處理和傳輸，同時(shí)也為軟件系統(tǒng)提供了無(wú)限的空間和可能性。軟件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)相整合的同時(shí)，也增加了通信系統(tǒng)的復(fù)雜性和安全難度。如何在提供高效服務(wù)的同時(shí)保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，是當(dāng)前軟件系統(tǒng)面臨的重大挑戰(zhàn)。

2 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)功能分析

高速公路上，合理有效的通信系統(tǒng)能夠?yàn)榻煌ü芾硖峁┐罅繉氋F的數(shù)據(jù)與信息，進(jìn)而保證交通的高效運(yùn)行和安全性。

在圖像處理方面，需要注意圖像的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。由于圖像信息具有直觀和實(shí)時(shí)的特性，對(duì)于交通監(jiān)控圖像、電視頻道圖像等，工作人員需要進(jìn)行細(xì)致鑒別和區(qū)分。合適的圖像處理技術(shù)，如圖像識(shí)別、圖像分割和圖像增強(qiáng)等，可用于對(duì)各類通信圖像進(jìn)行更為精準(zhǔn)和詳細(xì)的處理，進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量，使其在諸如車輛識(shí)別、交通擁堵監(jiān)測(cè)等方面提供更為精細(xì)的服務(wù)。

傳輸處理是通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在處理傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，工作人員應(yīng)堅(jiān)持原則，即以穩(wěn)定、快速、準(zhǔn)確為目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的操作處理。為了達(dá)到這一目標(biāo)，可以采用一些先進(jìn)的技術(shù)，如光纖通信、5G 通信等，以提高信息傳輸速率和準(zhǔn)確性，降低數(shù)據(jù)丟失率。同時(shí)，也應(yīng)考慮制訂應(yīng)急預(yù)案，對(duì)應(yīng)處理傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種異常情況，確保通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

為了保證數(shù)據(jù)的合規(guī)性和安全性，應(yīng)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)審核和加密處理。通過(guò)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和挖掘，以生成有價(jià)值的信息和知識(shí)，幫助決策者進(jìn)行決策。

3 高速公路機(jī)電工程通信系統(tǒng)技術(shù)

3.1 GPRS無(wú)線通信技術(shù)

通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）是目前廣泛應(yīng)用于高速公路上的無(wú)線通信技術(shù)。其是以無(wú)線分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)，主體為GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）。GPRS 使得長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)的高效傳遞成為可能，極大地提升了高速公路通信系統(tǒng)的效率和性能。借助TDMA（時(shí)分多址）信道，GPRS 能夠完成基礎(chǔ)信息的傳輸，包括文本、圖片、音頻、視頻等多種類型的數(shù)據(jù)。

作為通信系統(tǒng)中不可或缺的一部分，GPRS 能夠借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建起一條信息高速公路，將信息及時(shí)地發(fā)布至各個(gè)終端用戶，使信息能夠完整地相互整合。GPRS 也大幅改善了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的體驗(yàn)。通過(guò)使用這項(xiàng)技術(shù)，用戶無(wú)論身處何處，都能實(shí)時(shí)地接收和發(fā)送信息，獲取所需的服務(wù)。在高速公路系統(tǒng)中，GPRS 應(yīng)用十分廣泛，例如，其能夠用于車輛定位服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控。此外，交通警告和天氣預(yù)報(bào)等實(shí)用信息，也可以通過(guò)GPRS 及時(shí)通知給用戶。

3.2 分組傳送網(wǎng)技術(shù)

分組傳送網(wǎng)技術(shù)是一種面向分組業(yè)務(wù)的專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于公網(wǎng)信息網(wǎng)的理論來(lái)設(shè)計(jì)。其以各種IP協(xié)議及地面?zhèn)鬏斀橘|(zhì)為基礎(chǔ)，融合了它們的優(yōu)點(diǎn)，尤其是分組交換技術(shù)的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性，從而創(chuàng)建了一個(gè)能夠高效提供多種業(yè)務(wù)支持的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。分組傳送網(wǎng)技術(shù)是適應(yīng)分組業(yè)務(wù)6 類突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送需求的一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這種技術(shù)跟電路交換技術(shù)相比，能夠更好地滿足突發(fā)性業(yè)務(wù)的需求，并在傳輸過(guò)程中利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的技術(shù)，提高了網(wǎng)絡(luò)的使用效率，降低了網(wǎng)絡(luò)通信的總體成本。此外，分組傳送網(wǎng)技術(shù)基于PIN 理論，在實(shí)現(xiàn)分組操作的同時(shí)，還提供了對(duì)其他業(yè)務(wù)的支持。例如，其能夠同時(shí)支持音頻、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的傳輸，滿足用戶的不同需求。

分組傳送網(wǎng)技術(shù)采用分組傳輸模式，數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被切分為多個(gè)分組，每個(gè)分組都被單獨(dú)處理和發(fā)送，大幅減小了單個(gè)數(shù)據(jù)丟失帶來(lái)的影響，提高了數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。分組傳送網(wǎng)技術(shù)也借鑒了光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，具有更高的安全性能。通過(guò)利用光纖等傳輸介質(zhì)，能夠大幅提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬和傳輸速率；由于光信號(hào)的物理特性，使得信息的攔截和竊取變得更為困難，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性。

3.3 AIM over SDH技術(shù)

在通信系統(tǒng)中，異步傳輸（ATM）和同步數(shù)字體系（SDH）的結(jié)合能夠顯著提高傳輸效率。這兩種技術(shù)的融合可以發(fā)揮出卓越的性能，提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力，使得信息傳輸更加穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛。

ATM 技術(shù)可以將各種不同速率及服務(wù)類型的業(yè)務(wù)包括音頻、視頻、數(shù)據(jù)等，打包成等長(zhǎng)度的分組進(jìn)行傳輸，具有速度高、服務(wù)類型多樣化及網(wǎng)絡(luò)資源利用率高的特點(diǎn)。ATM 技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于其靈活的帶寬分配機(jī)制。通過(guò)動(dòng)態(tài)分配帶寬資源，ATM 寬帶網(wǎng)絡(luò)能夠更加滿足多媒體業(yè)務(wù)的要求，并在數(shù)據(jù)交互方面提供更為實(shí)時(shí)的服務(wù)。

SDH 技術(shù)是一種通過(guò)光纖或無(wú)線電波傳送數(shù)字信息的方式。其主要優(yōu)點(diǎn)是具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率和很大的數(shù)據(jù)傳輸量，特別適合大規(guī)模和長(zhǎng)距離的數(shù)字信號(hào)傳輸。由于SDH 采用了同步傳輸方式，使得數(shù)據(jù)在傳輸中的誤碼率極低，反映出高度穩(wěn)定的傳輸特性。

而ATM over SDH 技術(shù)是將這兩種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以SDH 強(qiáng)大的傳輸能力為基礎(chǔ)，增加ATM的靈活性和多樣性。該技術(shù)除了具有SDH 的高速率、大容量、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)外，還兼顧了ATM 在提供多種業(yè)務(wù)類型、高資源利用率等方面的優(yōu)點(diǎn)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)通信的總體成本。

3.4 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)將光網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)交換設(shè)備結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)Ω咚俟返慕煌顟B(tài)、路況、車輛行駛等各個(gè)方面進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)控和評(píng)估。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心是光纖通信技術(shù)，并結(jié)合了現(xiàn)代通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)等一系列高科技。光纖作為一種新型的通信介質(zhì)，其傳輸速率和傳輸距離遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)的銅線，能夠滿足大規(guī)模、高密度的數(shù)據(jù)傳輸需求，解決了傳統(tǒng)交通監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸距離短、速率慢、易受干擾等問(wèn)題。并且，光纖的高頻帶寬也使得各種類型的數(shù)據(jù)，包括語(yǔ)音、圖像、視頻等都可以在同一平臺(tái)上進(jìn)行傳輸，極大地提高了信息處理和傳輸?shù)男?。自?dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得各種交通數(shù)據(jù)可以進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地交換和處理，大幅提高了信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。例如，車輛的行駛狀態(tài)、收費(fèi)站的交通狀況、路面的車流量等信息，都可以通過(guò)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新和發(fā)布，為高速公路的管理和使用提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。

通過(guò)借助互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的交通問(wèn)題進(jìn)行深度挖掘和預(yù)測(cè)，幫助管理者及時(shí)找到問(wèn)題的根源，制訂出更為科學(xué)、合理的解決方案。如今，人工智能算法已能夠在交通數(shù)據(jù)中識(shí)別出各種規(guī)律和趨勢(shì)，為交通治理提供了新的途徑和手段。

4 高速公路通信系統(tǒng)應(yīng)用策略

4.1 加大力度建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在確定自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為發(fā)展方向后，應(yīng)對(duì)相關(guān)資源、人員配備、項(xiàng)目進(jìn)度等進(jìn)行合理策劃，確保實(shí)施過(guò)程的順利進(jìn)行。同時(shí)，管理部門還應(yīng)主動(dòng)引導(dǎo)市場(chǎng)力量的參與，通過(guò)行政手段，如政策引導(dǎo)、財(cái)稅激勵(lì)等，促進(jìn)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)施和推廣。管理部門應(yīng)以開放的姿態(tài)，積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的研發(fā)人才和管理人才，以及相關(guān)領(lǐng)域的科技成果。

在資金方面，管理部門可以通過(guò)政府引導(dǎo)基金、科技項(xiàng)目扶持等方式，為關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供有力的財(cái)力保障。從基本的硬件設(shè)備到復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，都需要經(jīng)過(guò)逐步建設(shè)和改進(jìn)，才能滿足自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求。管理部門需要明確信息系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，制訂具體的工作計(jì)劃，鼓勵(lì)內(nèi)部團(tuán)隊(duì)追求創(chuàng)新，關(guān)注用戶需求，積極進(jìn)行信息系統(tǒng)的優(yōu)化，以提升通信網(wǎng)絡(luò)的使用效果。

4.2 革新通信系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)的優(yōu)化不僅可以提高通信質(zhì)量和效率，還可以增強(qiáng)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相關(guān)部門應(yīng)注重引入創(chuàng)新軟件開發(fā)模式和工具，動(dòng)態(tài)優(yōu)化軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，以滿足不斷升級(jí)更新的通信需求。這需要與各大科技公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)進(jìn)行深度合作，通過(guò)采用最新的開發(fā)理念和架構(gòu)，提高軟件系統(tǒng)的魯棒性和適應(yīng)性，確保在復(fù)雜的通信環(huán)境中都能夠正常運(yùn)行。相關(guān)部門可以采用試點(diǎn)試驗(yàn)的方法，以穩(wěn)健的步驟推進(jìn)通信系統(tǒng)的更新和革新。

通過(guò)在一些特定的區(qū)域或高速公路段進(jìn)行試點(diǎn)運(yùn)行，不斷找出并及時(shí)修正新技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中可能遇到的問(wèn)題，可以在保證全國(guó)整體高速公路通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性的同時(shí)，以最小的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的更新和革新。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，現(xiàn)代通信技術(shù)在高速公路機(jī)電信息化建設(shè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這無(wú)疑為高速公路的建設(shè)和管理開啟了新的可能，提供了更優(yōu)化、更智能的解決方案。但同時(shí)，工作人員也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展總是伴隨著相應(yīng)的挑戰(zhàn)和問(wèn)題，這就需要工作人員在享受技術(shù)帶來(lái)的便利的同時(shí)，不斷探索和解決新技術(shù)帶來(lái)的問(wèn)題，最大化地發(fā)揮其在高速公路機(jī)電信息化建設(shè)中的潛力和價(jià)值。

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