高速公路機電系統安全運行管理相關問題探討

蔣 揚 黃 振 陳雪云

（浙江省機電設計研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

1 高速公路機電系統安全運行管理的社會價值

現階段，高速公路領域持續發展，高速公路機電系統的運行管理將安全和高效作為管理重點。在系統運行過程中，安全性十分重要，簡言之，安全運行指的是保障人員和車輛的安全。為了保證管理效果，實現管理目標，相關管理部門需要對實際交通情況進行采集，進而合理控制車輛數量。如今，傳統的管理手段已經不符合現代化發展需求，不能對交通流進行合理控制，因此，需要結合現代化、智能化的技術和設備，來輔助工作人員進行管理，全面實現管理目標。高速公路機電系統中具有眾多機電設備，故障問題不可避免，因此，需要建立嚴密的管理制度，形成高效的管理模式，能夠有效延長設備的使用壽命，有助于研究專業技術。可以設置相應的管理部門，制定管理計劃，確定機電設備的維修方法，保持設備完好，進而保證系統的穩定運行。

2 高速公路機電系統

高速公路使用的機電系統較多，常見的有三大系統，即監控系統、收費系統和通信系統。高速公路機電系統常見的故障主要可分為兩種情況。

一種主要是由于機電系統常年處于惡劣環境下的工作狀態或人為操作不當等引起的系統永久性故障，比如攝像機損壞造成無法觀看，收費車道控制器因為溫度過高燒損等，此類故障必須要通過設備整治更新才能解決問題，常見的機電設備使用年限也基本維持在6～8 年的范圍內。

另一種主要是由于同類設備技術進步、功能完善或者標準規范提高等，造成原有的系統設備雖然能夠勉強使用，但是已經不滿足相關的技術要求。比如模擬攝像機已經無法滿足高清觀看需求，DLP 投影被LCD 液晶拼接屏取代等。對于此類故障設備，雖然可以短暫使用，但從長遠管理需求及技術發展角度出發，仍然同樣需要進行設備整治更新。

2.1 通信系統

與高速公路的使用功能相對應，監控系統主要服務于交通監控功能，收費系統主要服務于路段收費功能，通信系統主要服務于監控、收費信息的通信傳輸和管養事務處理通訊功能。

監控系統主要包括監控分中心設施、車輛檢測設施、路段視頻監控設施、可變信息發布設施、氣象環境檢測設施、監控管理平臺等。常用的系統設備包括監控大屏、監控工作站、車輛檢測器、路段監控攝像機、可變信息發布板、氣象儀等。

對于高速公路管理系統而言，其中的通信系統是重要的支撐系統，可以作為相關部門聯系的紐帶，建立相應的聯系網絡[1]。該子系統將保護信息和傳遞信息作為關鍵任務。為保證高速公路系統的穩定性，就需要保證通信系統的可靠性。眾所周知，通信工作具有一定的專業性，并且具有較多的通信方式。通信系統可以將相關數據進行連接，在此過程中，計算機可以直接參與通信。該系統的建立往往采用分級管理體制，通過應用這種體制，可以保證信號持續傳遞，在傳輸過程中不被中斷。對于高速公路的系統而言，一般是由程控交換系統、通信管道等共同構成。

2.2 監控系統

眾所周知，在高速公路相關系統中，需要應用控制、電子等技術，可見該系統具有較強的綜合性。其中，監控系統起到重要作用，可以實時關注系統運行的實際情況，及時發現故障問題。在運行管理的過程中，可以應用監控系統，對氣象等信息進行采集，還可以通過該系統，對交通情況進行合理判斷，便于工作人員控制全線交通狀況，有助于實現環保和高效等目標。該系統具有較多功能和優勢，比如，可以對交流信息進行采集；可以建立多樣化的信息發布渠道，以此來對交通事故做出及時響應；還可以建立交通數據庫，在數據庫中可以收集相關數據，為該領域的經營和決策提供有力的數據支持[2]。

2.3 配電照明系統

在高速公路運行過程中，配電照明系統可以為其內部設備進行供電，保證供電安全。實際的供電不僅包括配電，還包括變電。對于變電建設而言，往往設有各類配電箱。對于緊急供電而言，往往配有柴油發電機組。在高速公路上，有廣場照明、隧道照明和車道照明等子系統。在高速公路的事故高發地段，可以設置主線照明，發揮照明的積極作用，還可以為監控系統提供有力支持，便于攝像機進行記錄。在隧道路段，照明系統需要結合人的視覺特點，合理分布光照。現階段，高速公路系統中，往往采用集中供電的模式，經過穩壓措施，電源可以穩定供電，輸送到配電箱，繼而引入到收費車道等區域的控制箱中。

2.4 收費系統

對于高速公路的運行管理工作而言，收費系統十分關鍵，該系統可以對收費口的交通量進行有效統計，同時，可以結合相關標準，收取合理的通行費[3]。

此外，可以將相關數據進行整合和歸納，并將其輸送到收費管理中心。在該系統的運行過程中，可以編制各類管理報表，將關鍵信息數據進行保存，對進入到高速公路的車輛進行調控。眾所周知，通行費是高速公路的主要經濟來源，更是維修道路的經費來源。該系統主要有以下組成部分：其一為收費站；其二為收費車道；其三為收費管理中心。收費站可以結合實際交通量，設置多個收費車道。同時，收費廣場周圍往往會設置收費監控樓，通過計算機等設備，可以對收費情況進行管理，通過通訊網絡，可以將相關內容組合成網絡系統。收費系統主要包括收費分中心設施、收費站設施、收費車道設施、收費廣場設施、有線對講報警設施、收費管理平臺等。常用的系統設備包括收費管理服務器，收費大屏，收費工作站，車道控制器，車道、車亭、收費廣場攝像機，手動、自動欄桿，讀卡器，發卡機等。

3 高速公路機電系統的安全運行管理措施

3.1 落實安全生產制度

維護系統安全運行的過程中，需要明確安全生產制度，同時還要進行全面落實，可在平時進行檢查。并通過自檢、互檢和專檢的方式，發現工作中存在的問題。一方面，對于道路和隧道工作而言，工作人員是否穿戴了安全裝置，可以通過自檢的形式進行檢查。在實際工作中，需要佩戴安全帽和手套，對于高空作業而言還需要系安全帶。另一方面，對于電工作業而言，可以應用互檢的方式，兩人及以上進行相互監督，可以一個人進行操作，另一個人進行有效保護和嚴格監督[4]。

3.2 矩陣式管理模式

眾所周知，我國國土面積大，不同地區的地勢存在差異性。因此，對于地勢高峻的山區高速公路而言，相關人員可以結合當地的實際特點，應用矩陣式的方式進行有效管理，對當地系統安全運行管理架構，進行有效的重構。結合管理結構可知，在不同的路段，可以派專門人員對監控和通信等工作進行管理，保證系統運行的安全性。此外，可以應用縱向專業技術，作為最終指令，通過這種方式可以有效防止該種管理模式中，不同指令導致的矛盾局面。

3.3 系統設備的更新與改進

近些年，機電系統逐漸被應用于高速公路系統中。社會和科技不斷進步，信息技術也在不斷更新，因此，需要對系統的設備進行更新，與時俱進，保證系統設備可以符合時代發展的需求。當下，系統設備已經迎來了更新換代的節點。對于系統運行而言，如果設備沒有得到及時更新，容易導致系統實際性能遲緩，同時還會影響經濟效益和社會效益。為了保證系統正常運行，完成相應的工作，需要對設備進行更換，這里的更換不是指用相同的新產品代替舊產品，而是結合行業和時代發展的趨勢，應用具有高性能、現代化的產品，來代替舊產品，可算是技術上的革新。在更新換代的過程中，需要重視系統安全運行的實際需求，相關人員可以對技術進行研究，分析其可行性，保證其符合實際需求，制定出行之有效的管理方案[5]。

3.4 確保機電系統的可靠性

結合當下的實際情況而言，一些單位對于高速公路機電系統的設計存在的認知存在一定誤區，在設計過程中更加重視系統的先進性，容易忽視系統的實用性和可靠性。在系統應用過程中，系統的可靠性十分重要。因此，需要結合現代化設備以及先進技術，建立自我防護機制，以此來防止在短時間內發生的數據丟失問題[6]。此外，必須要保證系統持續、穩定運行，才可以保證系統的可靠性，可以應用以下幾種方法：首先，工作人員可以定期對系統和設備進行嚴格的檢查。在系統出現故障的時候，其檢測系統往往會發出預警信號，工作人員接收到信號，便可以指導設備故障問題，可以及時啟動預留設備，保持系統工作的持續性，使系統穩定運行。其次，對于該系統的服務器而言，可以應用雙機備份的形式，對相關內容進行備份儲存。需要注意的是，相關軟件應該具有嚴密性，可以存在容錯，同時還應具有一定安全性和抗干擾性。最后，應該保證備用供電系統的實用性，當出現停電事故的時候，可以及時啟動備用系統，以此來保證機電系統穩定運行。所以，必須要定期對備用電源進行檢測，保證其可以正常運行。

3.5 提高維護人員的綜合素質

任何工作都需要人力支持，在高速公路機電系統中也是如此，提高維護人員的綜合素質，可以保證安全管理效果。對于系統而言，容易出現一些故障，對此，必須要進行及時修復，防止出現更大的損失，造成不良影響。因此，必須要建立一支具有專業性的人才隊伍。在工程建設期間，維護人員需要掌握該系統的施工線路和工程狀況，為維護工作提供數據支持。在工程驗收過程中，維護人員需要結合合同和圖紙等，掌握系統結構，了解其功能，分析其布局，為后續工作奠定基礎。同時，相關部門需要調動維護人員的積極性，使其提高管理效率，通過教育培訓來提高維護人員的綜合素質，保證工作質量。

3.6 改進機電系統的維護計劃

我國高速公路里程長、范圍廣、路段分布多，不同路段的維護標準有所差異，缺乏一套較穩定的維護評價方案，使得機電系統的維護效果參差不齊。因此，為了更好地保證機電系統的運行效果，結合實際情況對現有的維護計劃予以改進與優化，有助于采取合理的措施處理機電系統運行故障，收獲更佳的經濟效益。機電系統維護計劃的改進，應做到以下兩點。

一是明確維護計劃的制訂周期。對于小型機電設備，以每周、每月為固定時間，制訂相應的維護計劃；對于中型機電設備，以季度性維護計劃為主；對于大型機電設備，適宜制訂年度維護計劃。根據不同時間階段，所制訂的維護計劃要符合機電系統運行要求，及時處理運行期間較易出現的故障，從而切實保證機電系統維護效率與質量[7]。

二是科學評估機電系統的維護內容。高速公路機電系統規模較大，各類機電設備分布廣泛，改進原有的維護計劃，從維修與維護兩個方面進行評估，便于匯總各類數據，為后續工作提供相應的數據記錄與報告，幫助維護人員及時改進不足，進一步提高維護工作效率，滿足機電系統穩定運行需求。例如，在機電系統的子系統——監控系統運行過程中，維護人員根據各類監控設備的運行狀態，考慮不同監控設備承擔的監控功能，做好高速公路交通監控的維修與維護評估工作，促進相關維護計劃的全面落實，便于直觀監測與控制交通環境變化、車流量、交通基礎設施等情況，減少運行故障的出現。

4 結語

總而言之，高速公路機電系統具有全面性和復雜性，機電設備的維護是高速公路機電系統安全運行的重要途徑。應用行之有效的管理策略，可以保證機電設備的維護效果，進而使高速公路系統向著現代化、智能化方向發展。因此，相關人員需要探索機電系統管理方面存在的不足，提出有針對性的優化方法，促進該系統穩定、安全運行。