高速公路通信系统在收费和监控中的应用
摘 要：随着我国高速公路和经济的快速发展，高速公路成为各个城市、重要港口、工业中心之间联系的必要交通干线。通信系统在高速公路方面的应用已经起到了举足轻重的作用，能够保证高速公路的安全、舒适、快速、便捷；能够充分发挥重要信息传输。为了保证高速公路的功能特点能发挥，务必对其通信设备及通信技术作出更高要求，在高速公路建设、管理、运营及维护全过程中，充分利用现代化的通信技术。文章对高速公路通信系统在收费和监控中的应用进行了详细探讨。
关键词：高速公路；通信系统；通信技术
引言
经过公路建设的飞速发展，以横贯东西和纵贯南北的五纵七横国道主干线的主骨架的高速公路格局已逐步完成。通信技术已经成为了二十一世纪重点发展的新技术之一，随着通信系统在高速公路建设行业中的大量应用，同时对其技术的更新也有了更高的要求。我们只有更好地学习及熟悉通信系统的应用原理，才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。将通信技术应用到高速公路中，不仅提高了高速公路收费站的工作效率，而且带来了很大的便利，实现了一种自动化的控制。通信技术的引入，增强了高速公路在运营时的安全功能，降低了恶劣事故的发生率，确保居民在出行时生命财产安全。
1 高速公路通信系统的现状分析
目前，我国高速公路主要采用的是SDH光纤数字传输系统，在各大高速公路上已经都有应用，比如，京珠高速公路、京沪高速公路和成渝高速公路等等。随着高速公路渐渐发展的通信体系，其信令形式、选型的设备、制式要尽量维持相同，方便于以后的统一维护与管理，同时也为中国交通的专用通信网打下优良的基础。将各种现代通信技术的融合运用，从而来推动我国高速公路的智能化，现代化的飞速跨越式发展。高速公路机电项目几乎是使用光纤通信体系，为了高速公路通信而供应的远距离传输渠道的是光纤数字传输体系，通过所构建的通信网络，就可以将所收集到的信息逐级进行传输，从而确保了信息的快速传输与信息的通畅。由高速公路的监控、收费等系统发出的信息、图像、影音等都需要经过通信系统进行传输。只有高速公路通信系统向网络化发展，才能适应高速公路网络交通流量的调节和控制。
2 通信系统在收费中的应用
2.1 收费系统含义
关键分成收费中心、收费车道一级收费站等的收费体系，而各个站中间都会产生一个计算机局域网，再运用通信体系有机的与收费中心连接在一起。依据高速公路通信体系业务的内容与特征，通信体系使用三级程控交换，收费系统通常都是自动收费，也就是人工对车型实施辨别、计算机计费与把现金付费当作重点的收费方法。高速公路的收费体系使用分级的形式，依照收费数据其关键分为收费中心计算机、收费站计算机和收费车道计算机三级。依照一连串智能控制规则与策略形成控制方案，这样来完成控制交通流量、让交通环境得到改善、事故减少、高速公路达到相对高的服务水平。
2.2 在收费中通信系统的作用
计算机收费体系通常分两级，就是收费中心计算机体系与收费站计算机体系。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的，这站的局域网由收费站控制室计算机和这站的收费广场车道控制计算机来组成。收费体系的摄像机在各个收费站广场出口都设置了，每一个摄像机的图像信号既要传到相关的收费站又要传到收费/监控中心。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。支持现金、预付卡、储值卡等支付方式；可选用IC卡、磁票、二维条卡作为通行券，提供独特的专家分析系统；各级可以实现监控下级的操作异常事件；行券、票据、设备等的严格管理，各级系统可以自动统计交通量、通告量曲实现了对路费、通线图；实时监测出入口车道的设备状态等。各局域网中间、收费中心和地区拆帐中心中间需要经过通信体系完成数据传输实施勾通。现代通信技术在公路通信系统中已经开始由单一内部通信环境开始扩散向外部广阔的区域通信过渡。
3 通信系统在监控中的应用
3.1 监控系统含义
数据传输的重要保证是优良的通信线路，在进行通信线路的设计过程中，需要从经济性、可靠性、合理性等多个方面出发来设计高速公路通信网络。监控数据传输通路分为2级，外场设备监到路段监控分中心的数据输送通路的为第一级；路段监控分中心到省监控中心数据传输通路为第二级。使用电缆或光缆的是数据传输的介质，实线传输在近距离使用，ADM或ONU信道传输则在长距离运用。外场设备监控到路段监控分中心的数据输送使用金属电缆或运用ONU、OLT供应的音频信道。先通过MODEM，再通过实线（电缆）直接到路段监控分中心的是监控外场设备数据；当监控外场设备到路段监控分中心间距相对远时，先通过MODEM传到就近的光通信站的是监控外场设备数据，运用ONU的2/4线音频接口传到相关的路段监控分中心，再通过MODEM解调后，传到路段监控分中心的通信控制器。通信体系和监控体系的分工界面是：负责上的、下端的调制解调器的是监控系统。分工界面为通信体系的主配线架（MDF或VDF），通信体系分别接到监控外场设备的分线盒与主配线架的外线侧的是电缆。
3.2 通信系统在监控中作用
监控系统可以进行专项监控，如用视频监控监视某个大桥车辆流通情况、路面使用状态监测、探测和确认交通事故等。高速公路在各个收费站点都设置了监控摄像机来对各个收费通道以及收费站点的情况进行拍摄并实时传输到收费中心中进行数据处理，并通过收费系统完成监控、控制信号的传输。所以，监控系统作为高速机电系统的一个重要组成部分在道路信息收集处理、优化管理决策、通行安全和保证投资效益方面起着极其关键的功能。
高速公路监控体系的功能是对高速公路网完成实时监控与交通控制，让高速公路的管理人员方便根据高速公路的运行情况进行相应的决策。在现有的道路和环境条件下，高速公路的通信系体系在每一站综合业务接入网的ONU设备业务通道中供应足够的2/4wVF接口，而对于监控数据则经过调制解调转换为模拟信号进行传输。监测系统能够全方面记录交通情况，提供相应处理信息，有效改善交通运输能力，预防可能发生的交通事件、事故和阻塞；运用科技化手段去避免出现较大损失，在有效时间内解决问题。
高速公路监控系统是对实时收集的路网交通信息实施解决，依据每一路段的交通运行情况分析计算，对路网将来时刻交通状况实施预测，进而经过诱导掌控车流适当的调控车流分布。当交通量达到饱和时，利用交通流量模型理论分析交通状态，对交通流量进行诱导和控制，提高路网通行能力，交通控制算法是交通控制系统的核心，按道路监控体系的作用要求与设备特征，体系又能分为交通信息采集体系、交通状态分析体系、交通控制体系等。
4 结束语
随着社会经济及高科技的飞速发展，我国大部分省份的高速公路骨干网已经逐步形成，交通的运营管理现代化与信息化也愈来愈重要，作为智能交通、信息化基础对高速公路运营和运行管理服务的监控、收费、通信系统，取得了很大的发展。通信系统对高速公路的安全、通畅起到方便、快捷、有效的作用，大力推动了高速公路信息技术的发展。高速公路的革新及进步对通信科技的创新会造成较为深远的影响。在今后当中，需不断地提升高速公路通信科技方法上的创新，以便于更好地为我国的高速公路建设服务。
参考文献
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