高速公路機電系統發展研究

佟小龍 張宇

摘? 要：伴隨著我國高速公路建設的迅速發展，高速公路機電系統也得到了快速的發展。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。新世紀以來，，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。本文介紹了高速公路機電工程的構成及主要特點，說明了高速公路機電工程已具有了一定的市場規模，并對高速公路機電系統今后的建設提出了相關的建議。

關鍵詞：高速公路;機電系統;發展

一、高速公路交通機電系統概述

1.1交通監控系統

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。

1.2收費系統

高速公路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。

1.3通信系統

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、高速公路機電系統建設現狀

現有的高速公路機電系統，除了部分較發達地區高速公路已實現聯網收費外，基本上都是各段相對分隔，彼此獨立運行的;高速公路系統內部、各路段之間并沒有真正做到相互聯網、信息共享，沒有形成一個有機融合的整體。發達地區與欠發達地區差異較大。上海已初步完成了高速公路交通聯網監控系統、聯網收費管理系統、應急指揮系統、路政管理信息系統和道路設施管理信息系統的建設。江蘇基本實現了省、市、縣三級互聯，應用了車輛通行費管理系統、養路費征稽管理系統、高速公路聯網收費系統、監控系統氣象檢測系統、基于GIS的省市縣三級公路養護管理系統、路政管理系統等，其聯網收費電子支付系統已正式開通，系統運行穩定。浙江省制定了交通信息化規劃目標，旨在近幾年實現真正意義上的公路、水路交通網絡化、一體化、系統化管理。欠發達地區尤其是交通不發達地區，高速公路機電系統建設形勢不容樂觀。從設計來看，機電系統設計不敢采用新技術，怕麻煩，僅立足于很成熟的技術，沒有一定的前瞻性，有的甚至直接套用原有設計;再者，各設計沒有遵循統一的標準或規范。

三、高速公路機電系統發展中應注意的幾點

3.1加強高速公路機電系統維護

3.1.1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。

3.1.2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。

3.1.3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。

3.1.4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。

3.2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3個方面：

3.2.1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。

3.2.2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。

3.2.3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。

綜上所述：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。

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