高速公路智能交通管理與控制系統工程研究

王龍輝

摘 要：科學技術飛速發展推動我國公路建設的發展，更多新型技術被運用在交通管控中，公路建設逐漸向智能化轉變。本文主要闡述高速公路智能交通系統概述，高速公路智能交通管理與控制系統工程研究，旨在為相關研究分析提供一些客觀的理論參考，推動我國交通事業發展。

關鍵詞：智能交通;管理與控制;系統工程

0 前言

近些年，城市化加快推進使得城市人口迅速增多，人們對高速公路運輸產生更多需求。智能技術的研發，是我國公路交通的一次大幅度跨進，在保障人們正常出行的基礎上，減少人力成本，提高公路交通的管控質量，為人們提供更加便捷的生活體驗，智能化對整個高速公路領域有著十分重要的影響。

1 高速公路智能交通系統概述

智能交通主要是以先前智能道路轉變而成，智能交通在實際工作期間會將各種信息資料、電子傳感、通信數據、電子處理信息等多種技術，成功運用在我國現階段的交通管控中，在此基礎上使其能夠在廣闊空間內做到功能的有效發揮，是一種全方位的管控系統。智能交通對應的系統可以縮寫為ITS，通常將車輛、高速、人員作為基礎管理要求，出于完成各方面因素相互配合的目的，進而增加高速整體質量，提高運輸效率，避免出現道路堵塞的狀況，可以全方位提升配備的網絡系統運行速度，減少交通事故出現可能，對整個高速運輸有著非常積極的作用。

2 高速公路智能交通管理與控制系統工程研究

2.1 通信系統

對智能交通來說，最為基礎的效用是信息傳遞，通信工程為高速交通管控的關鍵部分，能夠為高速正常通行、意外處理、工程養護及后續的高速收費提供有效的通信保障，還可以為提升高速配備的服務水平貢獻基礎力量。很多時候，通信工程在實際中的功能是為高速日常中的管控、收費網絡提供對應的語音服務、圖像服務、傳輸數據的通道服務，使高速運行維護更加堅實可靠，在高速安全方面發揮著強大的效用，是現代化高速發展下的必然產物，也是保證高速高效經營的必然需求，對現階段我國具備的信息技術而言，高速配備的信息系統通過兩種方式做到效用的具體實現，SDH（光纖傳輸）、千兆以太網。對高速特定的通信網絡來說，其能夠為高速工作提供語音以及非語音的服務，其中語音服務是指業務、調度、對講電話，非語音服務是用于高速收費、監督控制系統、10M或是100M的以太網、RS232等方面信息傳輸的主要途徑，在智能交通的管控期間，有著較為強大的作用。

2.2 收費系統

對智能交通中的收費系統來說，大多數時候會將收費站點、運營收費點、費用結算點、車道收費點這四個方面設置為主要體制，處于這些位置的工作人員都將計算機作為日?；拘枨?，利用以太網方式完成網絡連接。在車道收費點獲得最初的數據信息，計算機系統會將這些信息及時傳遞到收費站點，收費站點將獲取的信息集中整理后，傳送到費用結算點和運營收費點。從這些站點的日常工作來看，系統完成的收費操作為封閉形式，多數時候會以人工形式識別車體的外形、收取高速費用、視頻監控、核對檢測設備，是一種半自動的工作形式。在聯網收費的前提下，采取計重的方式收取貨車的費用[1]。上面提到的收費方式較為傳統，現階段高速收費常見的方式為不停車自動收費，這種系統又被稱作ETC，這項技術是目前我國最為先進的智能交通管控技術。與此同時，在其中還存在一些除現金以外的支付形式，比如在高速收費點采取電子自動收費和人工收費結合的方式，將不需要產生接觸的IC卡設置為高速通用的行程卡，還有為ETC及除現金之外支付配置的CPU卡，這種類型的卡已經在我國很多省份推行。某些省份對高速繳費設置專項的預付卡，可以實現除現金之外的費用支付，持卡車輛在經過配置ETC技術的欄桿時，ETC欄桿會識別卡的類型自動扣費，在相關部門購買通行卡并在其中存儲足夠數量的金錢就可以做到，很大程度上減少車輛?？康臅r間，避免車輛排隊時間過久發生道路堵塞現象，為人們出行提供極大方便，提升高速收費的工作效率。

2.3 監控系統

對智能交通中的監控系統來說，這個系統主要構成為監控點和外場設備，其中監控點是由網絡、投影、監控、電源等多個系統設備構成。工作人員可以在監控點，使用網絡設備完成網絡視頻的連接導入、收發語音信息以及相關信息的集中管理，監控點也可以稱作為一種網絡信息管控平臺[2]。與此同時，網絡系統能夠對較大范圍內的事物進行有效搜索，還能夠保證整日的連續性工作。對高速智能交通配備的監控系統來說，這個系統通常會位于收費站點處，對一定范圍內道路狀況實時監控。對管理收費的智能監控來說，多數的作用是對車輛狀況、廣場范圍、收費點完成監督，實時監控并記錄四周道路中車輛型號、人員操作以及多種意外事件的發生過程，并對交易雙方行為全面監督。對管理道路的智能監控來說，這個系統主要的作用是監控高速主要路段狀況和事故頻發路段狀況，及時掌握路況信息監視各種違章現象，發出指示正確引導順利通行，降低高速發生意外事故的概率，使高速更加安全通行順暢。

現階段，在道路監督控制的智能系統中，使用RFID的城市相對較多，這個系統內部配備有讀寫器、數量特定的天線、標簽等。其內部讀寫器設備和標簽以特定形式完成能量轉換，這種方式對讀寫器設備和標簽之間信息流通有著重要的意義。對現階段高速智能交通配置的監控系統來說，尤其是將RFID技術運用在車載機方面，這種運用方式可以實現短程數據的有效讀取，彌補之前數據讀取期間存在的不足，有著較為重要的作用。與此同時，這項技術的運用可以使高速中RFID標簽以循環的方式完成掃描，每當車載機對標簽ID進行一次有效讀取，車載機配置的關鍵控制芯片對這個標簽ID進行詳細的對比判斷，將最終的對比結論運用GPRS、GSM網絡等方式，傳送到高速的監控點，進而做到對高速智能交通的有效管控。

對智能交通的整個管控系統來說，車載機是一個至關重要的部分，車載機是其所在高速智能交通整個管控系統的連接點，實際工作中最為主要的任務是采集所在高速路段中行駛車輛的相關記錄以及車輛具備的特點信息等，并全面接收高速智能交通配備的監控點發來的信息。對車載機來說，其內部主要組成有RFID部件和GPRS部件。車載機內部的RFID部件主要負責對車載機所在車輛位置以及車輛運行的速度數值進行判定，而車載機內部的GPRS部件主要負責運用GPRS技術以及GSM技術，完成智能交通控制點與車載機兩者之間長距離的信息流通。

3 結論

總而言之，高速公路智能交通管理與控制系統完善與發展，對我國經濟有著重要的影響，和高速自動化管理控制有一定的關聯性，可以做到有效提升工作效率和質量。由此可見，在現實生活中相關部門需要重視這方面的技術創新，增加資金與人才的投入，加快我國高速智能化發展步伐，推動相關產業持續性發展。

參考文獻：

[1]李夢露.智能交通系統技術在交通管理與控制領域的應用及發展[J].河南科技，2020，39（26）：98-100.

[2]張振鐸，劉曉冰，李忠芝.交通誘導管理控制系統通信協議安全性研究[J].網絡空間安全，2020，11（3）：34-38.