高速公路機電系統(tǒng)優(yōu)化設計及新技術應用研究

張磊

山西省交通信息通信有限公司 山西太原 030000

高速公路的正常運行需得到多方面的支持，機電設備在其中占據重要地位，為發(fā)揮出機電設備的應用優(yōu)勢，應在施工中將其安裝到位。對此，值得工程人員對機電設備安裝工作展開深入的探討[1]。

1 高速公路機電系統(tǒng)存在的問題

①高速公路運行管理基本無法中斷，且管理設備分布相對分散，因而要想對這些機電設備統(tǒng)一管理與運用，非常困難。加上目前該行業(yè)并未為機電應用體系設置專業(yè)、完善的評價體系，假設其在工作中出現(xiàn)一些問題，管理者也無法及時排查出，由此可見，目前高速公路機電設備管理存在明顯漏洞，使得機電系統(tǒng)無法真正發(fā)揮出效用。此外，很多單位認為機電系統(tǒng)管理內容僅僅是保養(yǎng)、維護所有設備，并沒有考慮到對設施的分類與編碼，致使管理混亂，大大增加了工作量。②監(jiān)控系統(tǒng)并未發(fā)揮出實際效用。目前，行業(yè)所使用的監(jiān)控系統(tǒng)工作效率低下且缺乏針對性。系統(tǒng)設計過程中，設計者并未意識到規(guī)范與標準的重要性，雖然系統(tǒng)建設耗費了大量資金，但成效低，并存在一定的功能重疊和浪費現(xiàn)象，還有設備的不可靠，這就造成了只 “監(jiān)測” 而不 “控制” 的情況，更談不上對交通的調控、指導和決策反饋的作用。

2 高速公路機電系統(tǒng)的優(yōu)化設計

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)中主要包含的子系統(tǒng)是收費站端，其主要負責獲取數(shù)據，并將數(shù)據輸送至監(jiān)控中心，要求該系統(tǒng)能夠識別與獲取語音、音頻等不同形式的數(shù)據信息，把數(shù)據輸送至監(jiān)控中心內，由監(jiān)控中心對這些數(shù)據信息進行分析后發(fā)出相關指令。所以，收費站端改造的重心則是豐富數(shù)據獲取方式、提升系統(tǒng)壓縮數(shù)據的能力，增添數(shù)據通訊終端數(shù)目。監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化應得到高度成熟的信息技術的支持，從技術人員的角度來看，則要全面收集數(shù)據，創(chuàng)建完善的結構體系，覆蓋高速公路機電系統(tǒng)的各組成部分。

2.2 通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)結構主要包含硬件、軟件以及數(shù)據傳輸三個部分，核心部分是數(shù)據傳輸，即依賴電纜、數(shù)據、光纖之類的材料完成數(shù)據傳輸工作，有利于各個模塊共享信息。因此，在優(yōu)化設計工作中，應重點考慮數(shù)據傳送時的信號穩(wěn)定問題，技術人員要著重探討信號覆蓋范圍的延展問題，從局域網設置的角度入手，配備適量的信號增幅器，以加強信號釋放強度，保證數(shù)據傳送時的及時性和穩(wěn)定性[2]。

2.3 收費系統(tǒng)

收費系統(tǒng)包括收費、汽車類型等統(tǒng)計工作，在具體實施過程中需要根據實際情況監(jiān)督考察進入高速通車輛的相關情況，而且在遇到突發(fā)事件時要做好備份工作，并及時處理突發(fā)狀況。在具體操作過程中，收費系統(tǒng)需要通過以下幾部分進行運轉過程，即電動欄桿、通行信號燈、報警系統(tǒng)等對車輛的監(jiān)控。為保證收費系統(tǒng)的正確運行，需要保證每個子系統(tǒng)都能運行準確，在高速公路工程建設竣工后，相關部門要多次模擬和使用高速收費系統(tǒng)，為高速公路收費工作提供條件，保證收費工作的高效性和準確性。

3 新技術在高速公路機電系統(tǒng)中的應用

3.1 運用ATMOVERSDH 技術

因為SDH 具備較強的穩(wěn)定性且其信息傳輸容量較大，能在眾多領域發(fā)揮核心作用，故將ATMOVERSDH 技術應用到高速公路機電通信系統(tǒng)中，利用SDH 系統(tǒng)來傳輸ATM 信息。將ATM 和SDH 體系有效結合，可實現(xiàn)數(shù)據信息的穩(wěn)定傳輸，不但能提升信息數(shù)據傳輸速度，還能降低信息數(shù)據的傳輸成本。若高速公路機電通信系統(tǒng)運行時出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可自行診斷且能實現(xiàn)自我修復。如故障原因比較復雜，系統(tǒng)無法實現(xiàn)自動修復，則可以采取人工方式來處理。技術人員接收到故障信息后，需第一時間趕到現(xiàn)場，明確系統(tǒng)故障的具體位置。為了更好地提升系統(tǒng)維修的及時性，在高速公路機電通信系統(tǒng)建設環(huán)節(jié)，還需安裝預警系統(tǒng)與自動交換光網絡結構系統(tǒng)并進行維護，保證系統(tǒng)啟動更及時[3]。

3.2 收費系統(tǒng)

ETC 系統(tǒng)作為電子不停車收費功能的新技術已廣泛應用到高速公路機電系統(tǒng)當中，該系統(tǒng)主要是由識別、通信等多個子系統(tǒng)構成，主要包含自動車輛識別系統(tǒng)、自動車型分類系統(tǒng)以及現(xiàn)場稽查處理系統(tǒng)等。早期的人工收費系統(tǒng)存在過站效率低、人工成本高等問題，尤其對于節(jié)假日等高峰通行時段，而ETC 系統(tǒng)的投入使用將會使得收費效率大大提高。其主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。其中硬件系統(tǒng)保證了車輛識別、監(jiān)控和通信；軟件系統(tǒng)通過智能連接用戶進行不停車識別繳費。上述的主要技術操作都是基于網絡信息技術的發(fā)展，而在具體的新技術應用過程中，技術人員還需要解決一些設計方面的不足。目前來說，較為重要的是基于出行線路提供不同的選擇，以及如何準確識別出行的線路，按照車輛所經過的不同高速公路的公里數(shù)設置科學合理的收費金額等問題。

4 結語

機電系統(tǒng)是維持高速公路穩(wěn)定運行的關鍵，在高速公路車流量逐步增加的背景下，以何種方式做好對機電系統(tǒng)的優(yōu)化設計工作以及引入新技術都顯得尤為關鍵，值得技術人員在此方面展開深入的探討。盡管現(xiàn)階段的高速公路機電系統(tǒng)已經取得較好的發(fā)展，但也存在局限之處，依然有較大的提升空間，需要加強系統(tǒng)的優(yōu)化設計工作，探索新技術，提高高速公路機電系統(tǒng)的運行效率[4]。