淺談高速公路智能化對機電系統的影響

摘 要:本文通過闡述我國高速公路機電系統建設的意義，指出了高速公路智能化對機電系統的要求，進而結合我國實際情況針對高速公路機電系統建設提出了幾點建議。

關鍵詞:高速公路 機電系統 智能化

中圖分類號:U4文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0098-01

引言

近年來，我國高速公路發展迅猛，帶來了巨大的經濟利益和社會效益，大大的提高了交通服務水平。根據交通部發布的《國家高速公路網規劃》，國家將斥資2萬億元，新建5.1萬公里高速公路，到2030年底，實現我國高速公路總規模達到8.5萬公里的目標。

但是，國民經濟發展迅速，汽車數量急劇增加，人們對交通的需求逐漸增大。特別是在經濟發達地區，快速發展的高速公路網跟不上人們日益增長的需要。另外，高速公路全封閉、車速高、匝道間距大、維護對交通影響很大，交通安全和環境污染等問題在運營過程中始終存在。國外經驗表明，由于資源和環境的制約，僅僅靠擴大路網并不能較好地解決這些問題，還要對現有的高速公路進行智能化管理，從而減緩交通擁擠、減少交通事故和提高通行能力。例如，德國在部分高速公路段采用了智能速度指導系統，可以在各種同情況下調整最高限速，這項措施大大降低了交通事故發生率。因此，智能化是高速公路發展的必然趨勢，高速公路智能化建設勢在必行。現階段，高速公路智能化建設主要體現在機電系統建設及其改造上。

1 高速公路機電系統建設的意義

高速公路機電系統是以電子、電氣、控制、信息、機械和交通工程等技術為基礎的綜合性系統，是高速公路智能化的基礎。機電系統主要包括監控、收費、通信、供配電及安全等子系統，保障高速公路“安全、暢通、快捷”的運營，是高速公路現代化的體現。高速公路機電系統發展水平的高低，直接影響到高速公路的管理水平的高低。

2 高速公路智能化對機電系統的要求

2.1 高速公路智能化

高速公路智能化是指將先進的信息技術、數據通信技術、控制技術、傳感器技術、運籌學、人工智能和系統綜合技術有效地集成應用于高速公路的建設和管理，使其具有語言、數學邏輯推理、視覺模擬或替代人的肢體運動的能力，從而加強車輛、道路、使用者三者之間的聯系，形成一種安全、高效的運輸系統。它可在集成視頻、語音、數據的基礎上對高速公路運輸管理系統進行更加便捷、直接、清晰的調控，并可實現多形式的融合視頻通信應用，為智能交通系統也給高速公路系統的指揮調度帶來很大的便利。

隨著科技的進步，我國加快了高速公路智能化建設的進程。科技部在“十五”國家科技攻關計劃中設立了“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”重大項目，在北京、上海、深圳等10個典型城市進行的試點示范工程已全面啟動。在長三角或京津冀實施區域已初步形成中國綜合智能交通技術體系。可見，高速公路智能化其實并不遙遠。

2.2 高速公路智能化對機電系統的要求

智能化是機電系統的推廣和擴展，也是高速公路發展的必然趨勢。高速公路的智能化不可能一步到位，它是一個不斷完善、不斷發展的過程，需要高速公路規劃者、設計者、建設者放眼未來，高瞻遠矚，將機電系統設計、建設成為一個適度超前、功能易擴展、升級改造方便的信息化系統，以滿足未來發展需要。

從當前機電系統建設情況來看，高速公路智能化已經基本具備所需的硬件，如各種傳感器、監控設備、信息發布裝置、收費設備、事故救援設施等，但缺乏動態、制度化、規范化系統的綜合管理。當然，很多設備的功能還需完善，數量也需要增加。只有充分運用先進、合理、經濟又適用的電子、信息、指揮、控制與通訊等技術及其科學手段和措施，才能全天候、多方位、不間斷、安全可靠、長期高效又切實經濟地對高速公路進行科學化、規范化、自動化、智能化的全程監控與運營管理等活動。我們應該在現有機電系統基礎上充分利用網絡技術，整合資源，融合各類信息，同時不斷增加、完善其軟件功能。

3 對機電系統建設的幾點建議

高速公路智能化的實現需要完善的機電系統，利用飛速發展的科學技術來改進、完善現有的機電系統，能推動高速公路智能化的早日實現。結合我國高速公路建設的現狀及國外經驗，對我國機電系統的建設提出以下幾點建議。

3.1 建立、健全高速公路交通管理信息化和智能化的標準和規范

機電系統采用國際通用標準或國家與行業標準，使各子系統的操作平臺、通訊接口與協議標準化，可實現互聯互通并支持二次開發或功能調整，同時實現迅速的信息交換和高度共享，為全省甚至全國聯網打好基礎。

3.2 合理規劃、科學設計

科學技術對機電系統的影響較大，科學技術發展迅速，機電系統從規劃、設計到投入使用之間的時差就不可忽視，所以，規劃者、設計者必須高瞻遠矚，放眼未來，充分借鑒國外成功經驗和我國的實際情況。同時，高速公路建設是一個整體工程，在土建、房建工程建設中很多機電系統建設的工序都已進行，因此土建、房建工程的設計和建設中應充分考慮機電系統的要求，以減少變更和避免重復施工造成的浪費。

3.3積極采用新技術

收費、監控、通信三項系統所采用的通信、計算機網絡、自動控制、遙感、遙測及圖像傳輸等技術近年來發展迅猛，日益發展，各子系統技術密集、科技含量高，因此設計時要緊密跟隨最新的技術方向，在認真進行技術、經濟可行性分析和需求的調查研究后，根據實際情況積極采用先進的材料、設備和技術。現階段機電系統建設不但要滿足當前先進性技術的要求，還要使系統保持較長期長效的技術優勢。

3.4 建立高速公路綜合信息平臺

現有機電系統雖然可以采集各種信息，但是采集到的信息的利用率卻很低。建立一個高速公路綜合信息平臺，將各類機電信息通過綜合信息平臺的整合以分級授權的使用方式傳送到各級管理者PC終端設備以便作出決策，能為高速公路的高效運營夯實基礎，并給出行者提供方便。

重視機電人才的發掘培養，使機電系統各個層次從業人員能夠積極工作并充分發揮主觀能動性和創造力。

4 結語

機電系統是高速公路智能化的基礎，是高速公路發揮整體效益的重要保障，特別是高速公路管理聯網后，機電系統在高速公路管理的作用將會更加明顯。在高速公路機電系統的建設過程中，要做好兩個方面:一方面應積極地進行國際性的技術交流和合作，借鑒發達國家的做法和成功經驗，另一方面應充分考慮我國的經濟發展水平和產業結構、資金來源、道路狀況和交通特點等實際情況，進行全面認真的研究分析，制定出符合我國國情的發展戰略，推動我國高速公路智能化的早日實現。

參考文獻

[1]楊曉光，儲浩.高速公路管理信息化與智能化及長三角應對策略[J].上海公路，2006(2):8～13.

[2]鄒文端.高速公路智能化若干問題的研究[D].南華大學:碩士學位論文，2006.

[3]楊墉金.陳志鋼.淺談智能交通系統(ITS)[J].江西測繪，2005，60(3):34～39.