高速公路機電系統發展研究

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摘要：隨著電子技術的飛速發展，以及高速公路通車里程的不斷增加和經驗的不斷積累，我國高速公路機電系統無論是在規模上還是在技術上都與世界接軌，并在收費上采取了記重收費這一方式，開創了歷史，盡管如此，其中還存在著許多問題。雖然我國加強了對高速公路的建設，但由于資源和環境因素的制約，僅靠擴大路網根本無法較好的解決這些問題，還就需要對現有的高速公路進行智能化改造，以達到減緩交通擁擠、減少交通事故和提高通行能力的目的。智能化是高速公路發展的必然趨勢，同時也是科技發展的必然結果。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。本文將談談有關高速公路機電系統發展的相關問題。

關鍵詞：高速公路；機電系統；發展研究

高速公路機電系統是充分發揮道路設施交通功能的主要輔助系統，機電系統包含了多個子系統，它主要包括通信系統、監控系統、收費系統等，各個子系統內部和各子系統之間通過通信網進行聯系，監控系統和收費系統大都為計算機控制系統，通過光纜數字通信連接成遠程計算機網絡，各網絡間信息共享。近年來，雖然我國的高速公路機電系統發展非常迅速，但在其發展過程中還存在著許多不足之處，這就需要相關的技術人員不斷地去完善。

一、高速公路機電系統簡介

高速公路機電系統分為三類，即通信系統、監控系統和收費系統。隨著電子技術的發展和應用功能的細化，這三類系統的組成跟以往有了很大的變化，以某高速公路為例。

1.交通監控系統一般由監控中心和外場設備兩部分組成。監控中心由計算機系統、閉路電視監視控制設備、投影設備、不間斷電源系統等組成。監控中心計算機系統采用局域網結構，能接入視頻、數據和語音信息，構成一個多媒體的信息平臺，具備方便的擴展性。計算機系統具有每天24h連續工作的能力。監控軟件工程是交通監控系統的靈魂工程，它采集外場設備檢測到的信息，進行分析處理，生成相應的控制方案，通過外場的情報板等設備發布路況信息。

2.收費系統是高速公路建設費用回收的途徑，收費系統一般采用“收費車道—收費站—各運營公司收費中心—收費結算中心”的四級收費體制。各級站點的核心都為計算機設備，這些設備通過以太網交換機連成網絡。收費車道采集的原始收費數據，通過計算機網絡實時傳送到收費站，收費站將采集的數據集中后發送給收費結算中心和相應的運營公司的收費中心。在收費結算中心，對每次出口的收費按照該車輛的車型和實際行駛所通過的路段、里程進行分割計算，得出各路段的應收款，然后存入收費結算中心的數據庫，并將清分的結果送給相應的運營公司的收費中心。

3.通信系統主要是為高速公路運營管理及監控、收費系統提供必要的話音業務及數據、圖像信息傳輸通道，它是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、高效運營及實現現代化交通管理必不可少的手段。根據目前的技術狀況，通信系統基本采用2 種實現方法。一種為SDH光纖數字傳輸系統；另一種為可實現語音、數據、視頻三網合一的千兆以太網技術。

二、高速公路機電系統發展中應注意的幾點

1.加強高速公路機電系統維護

（1）需要定期做好保養檢測工作機電系統維護主要包括日常保潔、事前保養檢測和事后修復3 部分，各部分費用依次遞增。所以采用以設備分類為依據，以日常檢測、定期保養為基礎的預防維修，對重復性發生故障的部位，針對故障發生的原因進行改善維修，以防止同類故障的再次發生。找出影響設備質量的關鍵因素，采取措施把質量缺陷減少或消滅在形成發展的過程中，提高系統的維護成效，減少維修費用，保證設備的完好率最高。

（2）突出重點、照顧一般。對發生故障影響到高速公路運營及安全的關鍵設備采取預防維修，并實施重點保障，要在一定時限內完成搶修；對出了故障不影響整體運行的設備實行事后修理。這樣不僅可以節約經費，又能滿足正常運營的要求，使有限的維修資源相對集中地使用在起重要作用的設備上。

（3）善于總結，加強與兄弟單位間的經驗交流對運行期內出現的系統故障及處理方法要認真、系統的記錄在案，不斷加強技術經驗總結和信息交流，提高系統故障的可預見性，同時加強與各路段機電設備維護部門的經驗交流與合作，在技術和管理上提倡大膽探索、開拓創新。

（4）重視維護技術人員的技術培訓工作。技術隊伍的鍛煉與培養不僅要在機電設備建設期、驗收期進行，還要在設備運行期間通過組織集中業務培訓、技能考核、設備生產企業現場實際操作、聘請有關專家舉辦各種技術講座和新技術交流及運行維護經驗交流等活動，不斷提高技術人員素質。

2.加強高速公路機電系統評價體系建設。加強高速公路機電系統評價體系建設，其作用具體表現為以下四個方面：

（1）對于前期投資的指導作用。在我國近期高速公路的建設過程中，對高速公路機電設備的投資額越來越大，在整個項目投資中的比例有上升的趨勢，如何規范、合理的對高速公路機電設備進行投資，使之可以保證高速公路機電設備以ITS 的方向可持續發展，因此制定對于運營狀態下的機電系統的評價，為總結前期投資經驗提供了理論依據，對于未來項目的前期投資有著重要的指導作用。

（2）對于機電系統本身的改進作用。通過對機電系統的運營情況進行評價，確定實際運營過程中所存在的問題，通過對問題的分析和研究，制定切實可行的建議和措施，使得機電系統更好的服務于高速公路。

（3）對于機電系統設計和集成企業的導向作用。高速公路機電項目的開發研究和應用實施都需要巨額投資。由于信息技術日新月異，產品雖多，但大都處于試驗階段，各大公司爭相推薦自己的產品，使得高速公路在選型訂貨以及應用效果分析方面無所適從，沒有通用的評價標準，缺乏對機電產品和技術的社會效益、經濟效益實際運營評價的依據，沒有一套適合關于高速公路自身發展特點的對于機電系統評價的理論與方法，以此來促進高速公路機電系統的發展，因此對于本評價體系的研究，對于高速公路機電系統設計及集成企業也有技術指導作用。

（4）對于項目可持續發展的作用。現階段，由于各設計單位對于高速公路設備選型的依據不盡相同，對于其所要實現的功能不盡統一，本文提出對于高速公路機電系統進行評價使得對于高速公路機電系統的選型更符合高速公路對于機電系統的要求，對于項目的可持續發展有著很好的推動作用。

3.在高速公路機電系統的建設過程中，一方面應積極地進行國際性的技術交流和合作，了解和掌握發達國家在這方面取得的成功經驗和做法，同時也應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，進行全面認真的分析研究，制定出符合我國國情的發展戰略，推動我國高速公路早日實現智能化。

機電系統己成為高速公路發展建設中不可缺少的一部分，其發展的好壞直接影響著高速公路的運營狀況。盡管我國在高速公路機電系統方面已取得了不小的成就，但還是難以滿足時代快速發展的需求，相關技術人員還應不斷地進行探索、創新，努力克服工作中遇到的種種困難，為促進我國高速公路機電系統的快速發展做出應有的貢獻。