無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

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作為在信息技術(shù)新革命的背景下誕生的產(chǎn)品，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸已在許多領(lǐng)域中使用。人類使用的手機(jī)的無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸中使用最廣泛的方法。 高速公路無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有自己的配置，下面介紹該系統(tǒng)的一般配置。

1 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成

數(shù)據(jù)傳輸是高速公路機(jī)電系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能之一。在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)下，無(wú)線技術(shù)的使用已成為普遍趨勢(shì)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由以下兩部分組成。

1.1 數(shù)據(jù)交換機(jī)

該設(shè)備主要用于高速公路語(yǔ)音通話。它實(shí)現(xiàn)了通過(guò)通信或外部線路將語(yǔ)音信息直接傳輸?shù)街醒肟刂朴?jì)算機(jī)，并將其從外部線路傳輸?shù)絻?nèi)部線路的功能。

1.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主要功能是處理由監(jiān)視系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)由上行鏈路和下行鏈路數(shù)據(jù)終端以及通信信道組成。其中，上行數(shù)據(jù)終端主要包括服務(wù)器，數(shù)據(jù)傳輸計(jì)算機(jī)，串口服務(wù)器，調(diào)制解調(diào)器等。下行數(shù)據(jù)終端主要包括通信設(shè)備，信號(hào)收集器，調(diào)制解調(diào)器等。通信通道主要包括路由器，交換機(jī)和傳輸系統(tǒng)模塊[1]。

2 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

以前，高速公路上室外監(jiān)控設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸主要依賴于有線傳輸模式。盡管該方法具有可靠和易于操作的優(yōu)點(diǎn)，但是它也具有明顯的缺點(diǎn)。首先，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)必須取決于安裝長(zhǎng)距離線路需要大量工作，而且成本很高。其次，由于所有高速公路都是室外環(huán)境，因此各種自然因素都會(huì)影響通信線路的使用壽命并形成相關(guān)線路的維護(hù)的昂貴成本。這些年的傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷進(jìn)步提升，所以，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)慢慢地取代了傳統(tǒng)傳輸技術(shù)。而無(wú)線傳輸技術(shù)的使用主要需要移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（GPRS / CDMA）。僅需要部署通信設(shè)備和基站即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。由于工程量少，并且大多數(shù)硬件設(shè)備都位于室內(nèi)，因此可以節(jié)省大量設(shè)備維護(hù)成本。具體的操作方法是在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸設(shè)備上增加一個(gè)通信設(shè)備，將監(jiān)控控制室中的設(shè)備連接到運(yùn)營(yíng)商提供的公共網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)備專用IP地址，并通過(guò)傳輸實(shí)現(xiàn)通信。通過(guò)諸如公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備控制，通信設(shè)備信息的接收以及向通信設(shè)備發(fā)出命令的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸。

2.2 收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用

高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)主要由收費(fèi)站，收費(fèi)站以及它們之間的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。迄今為止，收費(fèi)站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)主要依靠光纖網(wǎng)絡(luò)，這具有昂貴的線材，繁重的安裝工程和高維護(hù)成本的缺點(diǎn)。通過(guò)在收費(fèi)站之間建立無(wú)限的IP網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)一種新型的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。以這種方式用于向IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息和從IP網(wǎng)絡(luò)接收信息的設(shè)備主要是固定寬帶無(wú)線IP設(shè)備。該設(shè)備廣泛用于公共互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸，多媒體，視頻和音頻傳輸以及ATM柜員機(jī)。它采用主要根據(jù)設(shè)備要求分配帶寬的通信技術(shù)，并提供基于常規(guī)固定網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸線和調(diào)制解調(diào)器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)信息傳輸方法。該方案的干預(yù)部分采用單元化。配置方法由訪問(wèn)主控單元和訪問(wèn)從屬單元組成。它具有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，低成本，高傳輸效率和高速傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。因此，它可以應(yīng)用于兩個(gè)位置之間的距離的分布和帶寬。

2.3 路政車輛指揮調(diào)度

道路管理車輛被用作臨時(shí)處置場(chǎng)所，以應(yīng)對(duì)高速公路上的各種緊急情況，其派遣必須絕對(duì)合理。因此，構(gòu)建無(wú)線道路管理車輛調(diào)度系統(tǒng)尤為重要。該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的配置，并且僅由車載信息處理設(shè)備和中央控制室組成。具體的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如下：每個(gè)道路管理車輛的實(shí)時(shí)位置都通過(guò)車載設(shè)備無(wú)線傳輸?shù)紾PS網(wǎng)絡(luò)，并接收到中央控制室中，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)目標(biāo)。了解道路管理車輛的位置，并將其發(fā)送到道路管理車輛。根據(jù)事故處理情況，應(yīng)及時(shí)確定相關(guān)路況是否需要更多道路管理車輛的支持。當(dāng)前，已經(jīng)為駕駛員改進(jìn)了在某些高速公路區(qū)段上使用該系統(tǒng)。這意味著可以將中央控制室的命令直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送到一條道路上的被管理車輛負(fù)責(zé)人，道路管理員在下車時(shí)使用隨身攜帶物品來(lái)處理事故。視頻設(shè)備在中央控制室實(shí)時(shí)顯示事故現(xiàn)場(chǎng)的情況和事故處理過(guò)程，從而方便中央控制室進(jìn)一步規(guī)劃事故處理方法，并監(jiān)督執(zhí)法過(guò)程[2]。

2.4 無(wú)線視頻傳輸

迄今為止，無(wú)線視頻數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)為信息技術(shù)發(fā)展的一種形式。這是一種對(duì)技術(shù)要求很高的數(shù)據(jù)傳輸形式。在高速公路系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用非常重要，高速公路管理部門(mén)可以實(shí)時(shí)了解路況。及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為在確保高速公路交通安全方面發(fā)揮了重要作用。建立無(wú)線視頻的傳輸路徑是傳輸技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。不僅僅需要寬帶上的支持，還需要保證在各種環(huán)境因素下的穩(wěn)定傳輸。目前來(lái)說(shuō)，64kbps-8Mbps之間是主要使用的數(shù)據(jù)傳輸速度。在這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)，視頻才會(huì)有良好的保證其質(zhì)量等效果，各種環(huán)境下也可以良好的傳播出去。與此同時(shí)，技術(shù)的更新?lián)Q代同樣也對(duì)傳輸通道有了不一樣的要求。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)：新的H.264格式視頻可以達(dá)到滿足200kbps通道上視頻傳輸質(zhì)量要求的效果。與新安裝的視頻處理器配合，由車輛終端處理的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸站傳輸?shù)街骺刂剖摇Ｄ壳皝?lái)說(shuō)這個(gè)解決的方案被廣泛應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，并且隨著技術(shù)的更新，視頻傳輸技術(shù)也可以在10公里范圍內(nèi)應(yīng)用，大大增加了適用范圍。

3 結(jié)束語(yǔ)

公路系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸是公路安全，通行費(fèi)收費(fèi)和交通事故處理的重要任務(wù)需要公路管理部門(mén)應(yīng)密切注意。在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的同時(shí)，新技術(shù)的相關(guān)管理人員可以真正為我國(guó)的高速公路系統(tǒng)構(gòu)建智能管理系統(tǒng)，并為提高我國(guó)的道路交通水平做出貢獻(xiàn)。 我們需要繼續(xù)探索發(fā)展。