高速公路機電通信系統新技術發展狀況分析

洪盛++洪豐

摘 要：機電通信系統是高速公路建設最為重要的部分之一，是現代網絡通信技術在公路運行管理中實際應用的體現，可有效提升高速公路運營管理效率。當前我國高速公路建設應更多地關注機電通信系統的重要作用。文中主要通過闡述高速公路通信系統的主要構成，分析現有的主要通信技術及其特點，以期為機電通信系統建設提供參考。

關鍵詞：高速公路；機電通信；新技術；網絡通信

中圖分類號：TP393；U495 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）09-00-02

0 引 言

機電通信系統是高速公路建造最為重要的部分之一，關系到高速公路運行的安全性、穩定性、長效性。良好的通信系統可為公路管理人員提供簡便的管理手段，極大地提升高速公路交通管理效率。隨著科學技術的不斷革新和信息化的深入普及，高速公路管理信息化成為必然趨勢，電機通信系統是公路管理信息化的基礎和保障，建立完備可靠的通信系統，實現機電通信技術的提升是未來通信發展的方向之一。

1 高速公路通信系統構成

1.1 通信傳輸線路

高速公路機電通信系統目前已全部采用光纖通信，光纖通信具有以下優勢：

（1）通信容量大，數據傳輸質量高，傳輸距離長，且具有很強的抗電磁干擾能力，優于電纜、無線等傳輸方式。

（2）高速公路通信要求可進行語音、圖像和數據的實時傳輸，信息容量大，對傳輸帶寬要求高，光纖的高帶寬通信可滿足要求。

（3）光纖中繼距離長，適合高速公路沿線站點距離長短不一致的實地狀況。

（4）適合中等容量的長距離傳輸，光纖采用長波長單模傳輸方式，成本更低。

1.2 程控交換系統

高速公路通信系統一般采用三級程控交換。一級程控交換設立在總公司通信中心，負責完成總公司終端的電話轉接，管理所有來去電的轉接任務，并連接二級公路網中心，實現總部與外部的話務通信。三級程控交換設立在各下屬管理所，主要負責本部門的話務連接和出入部門的話務轉接。為了提升系統的可靠性和靈活性，各級程控交換中心應保證相互連接，組成多迂回的程控交換網絡。

1.3 語音通信系統

通信系統主要分為業務電話、指令電話和移動電話部分。業務電話是為公路管理局、分公司、各管理所及高速公路設備（收費站、服務區、加油站、交警等）提供內外聯系電話。業務電話與市話公網相連接，采用全網自動撥號。指令電話主要為監控中心下達交通調度和監控指令服務。在監控中心和分中心設置兩套指令電話控制臺，供交警和公路值班人員使用，便于交警進行調度工作和交通控制。指令電話控制臺設置在各分公司內，具有單呼叫、群呼叫和自動錄音等功能，控制臺同時具備轉接功能，以實現指令控制臺與指令控制電話機的轉接。

1.4 移動通信系統

移動通信包括語音通信和圖像、傳真、數據等的無線傳輸，可自主進行移動通信系統的搭建，也可以租用公用移動通信網絡。公用移動通信網絡可進行全國漫游，省去了自行建網的費用，但網絡租賃費用高，且不具備群呼叫和組呼叫等功能。自行搭建高速公路專用移動通信網絡可有效解決上述問題，但需要具有專業網絡技術的人員團隊，且資金投入大，建議使用800 MHz的集群移動通信進行移動網絡的搭建。

2 主要通信技術分析

2.1 RPR

RPR是一種新型網絡技術，可有效支持環形網絡拓撲結構，在光纖連接失敗或斷開的情況下可快速恢復，此外，該技術還具有數據傳輸高效簡單，成本低等優勢。RPR采用由分組交換點構成的環形結構，節點之間通過光纖連接，拓撲結構基于方向相反的內環和外環，實現了數據的雙向同時傳輸。RPR技術具有以下優勢：

（1）支持三種優先級；

（2）采用統計復用技術；

（3）進行電信保護，提升帶寬利用率；

（4）支持即插即用；

（5）空間可復用。

RPR是在Ethernet技術和異步傳輸基礎上發展起來的新型網絡傳輸技術，屬于地址處理層，主要應用于環形網絡中，組建以數據為中心的城域網絡，為運營商提供快速的故障檢測和自愈能力。RPR可提供數據帶寬的優化管理，以及多業務數據傳輸方案，是針對現有核心網和城域網數據業務特點提出的改進方案。

2.2 寬帶IP

IP網絡是新一代信息網絡的基礎網。一方面，密集波分復用技術已轉向互聯網，另一方面，IP網提供分時復用模式專線，ATM適配和幀中繼等功能，以支持傳統業務。千兆以太網技術主要應用于IP廣域網和城域網，采用路由器、交換機等設備實現IP數據包的交換和路由尋址，構建IP核心網和多業務化的IP城域網絡。寬帶IP技術設計方案主要分為兩大類，一類為Fast Ethernet IP，主要解決在局域網應用中帶寬的瓶頸問題。另一類為IP多業務交換法。寬帶IP技術具有效率高、組網簡便且易維護等優點，且其設備價格也在逐漸降低。

2.3 DWDM密集波分復用技術

DWDM技術利用單根光纖實現數據的收發和組合，在源節點和目標節點之間設立多個虛擬光纖，以保證傳輸效果。利用DWDM技術，一根光纖可同時傳輸4路雙向數據、8路視頻數據、8路雙向音頻數據和以太網信號，數據傳輸速度提升到20 G/h，單根光纖的數據傳輸速度可達到7 T/s。另一個技術優勢是DWDM技術的編碼方式、幀協議和傳輸速度不相關。DWDM網絡可使用以太網和數字數據網進行數據傳輸，數據處理流量在1.25～2.5 G/h之間，部署快捷，可快速滿足客戶的帶寬要求。DWDM技術組網方式靈活，支持環路保護和自愈恢復功能，其不足之處在于傳輸業務完全透明，同一個波長只可提供單種業務，數據封裝尚未形成標準，保護能力不足，波長復用能力缺乏，應用于低速場合，且帶寬利用率過低。與準同步數字傳輸系統相比，其價格優勢不明顯。DWDM技術多適用于網絡安全性高，且對跨平臺數據共享和擴容需求較大的場合。

3 結 語

針對當前機電通信技術現狀，相關技術設計和建設人員應努力完善高速公路機電系統，提升機電通信系統的技術水平。隨著通信技術和互聯網技術的不斷革新，當代高速公路中的機電通信系統已引起各國廣泛關注，很多國家在優化高速公路機電通信系統上加大投入，引用先進通信技術，以提升本國高速公路通信系統的運行效率和可靠性。我國應加大對通信技術革新的重視，以實現高速公路的現代化建設。

參考文獻

[1]馮晗，李洪琴，李琳.應用于高速公路機電系統中的以太網交換機檢測技術[J].交通運輸研究， 2010（14）：34-36.

[2]韓彬.高速公路機電系統智能化運行體系研究與探討[J].公路交通科技， 2012（S1）：5-10.

[3]徐燕.高速公路機電系統技術狀況評價體系研究[J].交通運輸研究， 2011（16）：74-76.

[4]李巖芳，鄭世博.高速公路以太網交換機性能測試探究[J].技術與市場， 2013（7）：37-38.

[5]劉海林.告訴公路信息管理系統中的大數據應用[J].物聯網技術，2017，7（4）：93-94.

[6]黃勇.現代高速公路機電通信系統新技術分析[J].通信電源技術，2015，32（6）：223-224.

[7]李靖.現代高速公路機電通信系統新技術分析[J].交通世界：運輸車輛，2015，32（4）：18-19.

[8]孟俊.探討高速公路機電通信系統新技術[J].黑龍江科技信息，2014（20）：39.endprint