高速公路收費站機電設備可視化管理與實時監控分析

郭麗娜

（山西交通控股集團有限公司晉中高速公路分公司，山西 晉中 030800）

引言

在智慧交通系統工程中，高速公路機電設備作為重要組成部分，其主要是由通信、收費以及監控等系統構成。當前在高速公路快速發展的背景下，不管是通車里程數或是車輛數量均出現了大幅增加[1]，所以積極調整高速公路內部結構，實現收費站機電設備可視化管理與實時監控勢在必行。

1 加強高速公路收費站機電設備監控管理的重要性

近年來，我國公路交通事業得到了較為快速的發展，也使得我國高速公路通車里程有了較大幅度的提升，全國高速公路實現“一張網”運行對高速公路管理工作提出了更為高標準的要求。在高速公路系統中，收費站是較為重要的組成部分，尤其是收費站的機電設備能夠為高速公路車輛安全、快速通行提供有效保障。隨著高速公路收費站現代化管理技術水平的不斷提升，可視化管理與實時監控等相關技術也在高速公路收費站管理中得到了較為廣泛的應用[2]。高速公路收費站借助機電設備能夠實現對通行車輛進行收費、監控、通信等管理工作，借助現代化管理手段能夠有效提高高速公路的運行效率。在最初的高速公路收費站管理過程中，主要是借助人力的方式進行收費與監控管理，涉及較少的機電設備使用，即便使用了一些機電設備，但是在功能上也較為單一。在科技水平不斷進步的推動作用下，新技術、新設備應用到了高速公路的機電設備方面，大大提高了機電設備的運行、管理功能，尤其是可視化管理與實施監控功能的應用與提升，為實現高速公路的高效運行提供了有效的信息支持與保障。在我國經濟發展過程中，高速公路的發展有著較為重要的推動作用，并且隨著高速公路建設規模的不斷擴大，高速公路的管理重要性與必要性也更為凸顯，對此，必須加強新技術在高速公路收費站機電設備管理中的有效應用，實現對機電設備較高水平的可視化與實時監控，實現收費站管理水平的不斷提升。

2 高速公路收費站機電設備系統的主要功能

2.1 監控功能

高速公路收費站機電設備系統有效集合了地理信息技術、局域網技術以及無線通信技術，其能夠利用終端設備還有監控中心服務器來動態監控機電設備的運行情況，并且實現管理的可視化。利用終端設備能夠動態傳送機電設備的運行情況以及具體位置等信息傳送給監控終端，隨后利用服務器來將其呈現在電子地圖內。同時還可以將有關數據和實現設定數值做對比，以實現連續監控的目的，讓工作人員能夠不間斷、可視化地開展監控工作，滿足高速路網高效運行、及時處置突發事件和提供優質出行服務要求[3]。

2.2 通信功能

在信息化時代下，國內高速公路收費站的通信系統得到了不斷的革新，經過2019 年的“撤站”項目和2020 年的“高速視頻云聯網”項目，原先的SDH 接入傳輸網面臨著設備老舊、性能不足，網絡帶寬不夠等一系列問題，以太網的強大功能優勢凸顯，通過在收費站和路段分中心部署三層以太網交換機，組建高速公路路段通信接入萬兆以太環網，承載高速收費數據和監控業務，有效提高了信息傳送的穩定性與安全性，視頻分辨率以及圖像質量上均得到了有效提升，充分滿足了監控業務對大寬帶、低時延網絡通信需求，為收費監控和業務提供安全可靠的網絡通道。

不僅如此，高速公路以太網的規模及功能逐步擴增，高速公路的通信系統不僅覆蓋了收費站、隧道、橋梁，而且還能將公路的信息及時、準確、穩定、安全地進行傳遞，實現高速公路信息資源的高效共享。

2.3 計算機收費功能

在高速公路收費站機電設備中一項重要功能就是收費，2020 年1 月1 日零時，高速公路聯網收費新系統正式運行，全國高速公路切換為分段式計（收）費模式，按實際（精準）行駛路徑收費[4]。收費機電設備實現收費的自動化，由汽車進入高速公路開始，到其駛離高度公路，高速公路收費自動管理系統都能夠自動識別記錄汽車的牌號、車型還有上路時間等信息，在離開高速公路后，系統會將汽車通行車的信息讀取出來，并按照相應計費標準進行收費。新的收費模式可大大提高高速公路網的整體通行效率，同時對機電設備的性能也是一個挑戰，實現對收費站機電設備的可視化管理和實時監控，是保障高速公路運行安全的重要保障。

3 高速公路收費站機電設備可視化管理及實時監控分析

3.1 科學設計可視化管理與實時監控系統

首先，科學設計方案流程。在開展收費站出入口工作過程中，一個重點內容就是要求工作人員能結合高速公路機電設備的具體分布特點來科學設置與高速公路運行規律相符的機電設備管理系統。管理人員能夠通過訪問管理對象來全面掌握相關內容，同時能夠進入到可視化的管理界面當中。其次，在軟件布局設計方面，高速公路收費站機電設備管理過程可以借助平面分布圖來對各個設備的布設位置進行直觀反映，有效提高了后期布控與運維工作效率。對此，設計人員需要結合收費站機電設備具體位置設計與繪制平面分布同，并按照各個機電設備的真實位置進行繪圖比例的合理縮放、標志。一般來說，高速公路上的收費站之間的距離較大，并且機電設備的布設較為分散，且間距不均勻。因此，在實際布局設計過程中需要對各個收費站進行充分地實地考察，準確采集并明確各個機電設備位置信息，如此方可確保既定設備布局圖紙的高度準確、有效。在實際機電設備系統軟件的布局過程中，設計人員以收費站作為獨立結構單位，分別進行相應的窗口設置，并借助sstab 編輯軟件進行窗口操作的合理定義，做好后續系統設計的充分準備。

3.2 設計并應用圖標符號

圖標符號設計是繼軟件布局設計之后的重要環節，采用簡單化的圖標符號將復雜機電設備模型簡單化，大大縮小了機電設備系統的空間占比，使得機電信息系統工作效率得到有效提升，同時有效提高了機電信息系統操作的便捷性。一般來說，ICO 圖標控制鍵能夠在圖標化機電設備控制中發揮較為重要作用，便于進行單片機的控制設置。在實現信息化與信息系統控制是，按下圖標控制鍵與其相對應單片機實現自動閉合，此時便實現了機電信息系統的通電啟動。

3.3 建立數據庫

數據庫設計也是高速公路機電設備信息系統設計的重要內容。在建立數據庫過程中，包括了對機電設備參數與型號等信息的輸入與應用。如SQL Server數據庫軟件能夠直接應用于Windows 平臺上，具有良好的開放性。相關管理人員能夠先采取建設圖標庫的方式來將圖標及名稱保持下來，隨后建設機電設備數據庫，做好相關字段的設置工作，包括圖片、名稱、型號以及備注等。其次是建立數據庫來對收費站圖層信息與機電設備數據信息進行明確收集、儲存，最后則是實現數據庫與可視化管理程序的有效連接，實現信息的自動訪問。此外，還應注意提高操作人員的系統操作能力與維護技術水平，為充分發揮收費站機電設備功能以及維護系統的正常運行提供有效保障。

4 結語

在信息化科技的今天，高速公路系統快速發展，高速公路機電系統也越發完善，特別是信息化建設水平的不斷提升，對于機電設備管理也提出了更高要求。雖然目前高速公路管理效率與管理水平都有了較大提升，但是面對新的發展要求，高速公路收費站機電設備管理必須提高可視化與實時監控管理水平，才能充分發揮高速公路收費站工作職能，所以需要相關工作人員能夠結合高速公路具體發展要求來不斷優化其系統設計工作，切實發揮出其應有的效用。