高速公路機電系統中現代通信技術的運用

趙江澎

（山西交通控股集團有限公司長治高速公路分公司，山西 長治 046000）

0 引言

目前，對于高速公路省界收費站，我國收費公路制度現已取消對其的實施，在這種發展背景下，需要通信系統為高速公路收費、監控等系統帶來更加直接、多元、安全、穩定的傳輸通道，更大的接入傳輸帶寬[1]。因此，本文深入研究了現代通信技術在高速公路機電系統中的運用，具有重要意義。

1 高速公路機電通信系統簡析

在高速公路機電通信系統中，包括系統軟件、系統硬件、數據傳輸系統這三大部分，如圖1 所示。

圖1 高速公路機電通信系統的構成

1.1 系統軟件

一般情況下，在高速公路機電通信系統中，系統軟件是由多個部分組成的，包括資源管理、事故警告、安全維護等[2]。盡管不同的高速公路工程會根據自身的實際情況選用相應不同構成的系統軟件，但是卻存在一個共同點，即在進行系統軟件設計過程中，一定要適應于系統硬件，并且應有效連接局域網與用戶網。

1.2 系統硬件

在高速公路機電通信系統中，系統硬件是由接入網、機電通信系統、交換系統、電源等構成的[3]。

（1）電源，在大多數情況下，高速公路機電通信系統常常使用220V 的交流電，因此宜使用220V 的電源。不過，需要強調的是，一般情況下，網絡設備主要選用48V 直流電的電源。

（2）接入網，通過利用接入網，能夠有效連接用戶與通信網絡設備，以光線路終端接入網（optical line terminal, OLT）為例，根據有關規定，通過合理使用OLT，能夠有效處理獨立局域網中的通信業務。

（3）機電通信系統，在高速公路中開展救援活動過程中，機電通信系統發揮著極為重要的作用，因此一定要合理設計機電通信系統，一定要選用良好性能、高質量的管線與電纜，以促使機電通信系統變得更加可靠。

1.3 數據傳輸

在高速公路機電通信系統中傳輸數據時，可以選用電纜、音頻話路等不同傳輸方式。因為這些傳輸方式各具自身的特點，存在很多不同之處，所以在利用音頻話路、電纜傳輸等方式來傳播數據過程中，一定要維持監控系統[4]。一般情況下，主要采用模擬傳輸方式來監控外場，所以光纖傳輸只能起到輔助的作用，而不是起到主導作用。鑒于此，由于不同的數據傳輸方式具有不同的特點，為充分發揮出這些數據傳輸方式的作用，在設計高速公路機電通信系統時，設計人員一定要熟悉與掌握各種不同的數據傳輸方式。

2 目前高速公路機電通信系統中的主要技術分析

2.1 分組傳送網技術

采用分組傳送網技術（packet transport network,PTN），能夠統計復用傳送分組業務流量。在網絡與底層光傳輸媒介之間的協議（Internet protocol, IP）業務二者之間，在不影響高速公路機電通信系統的條件下，布設1 個層面，可以有效擴大自我操控空間[5]。分組傳送網技術具有較高實用性、可靠性、有效降低投入成本等多種優勢特點。

2.2 自動交換光網絡技術

我國高速公路機電通信系統常常會使用自動交換光技術。

（1）通過使用自動交換光技術，可以有效減少搜索故障問題的時間，快速排查高速公路中產生的各種故障問題，因此能夠大幅度加快高速公路機電通信系統的運行速度[6]。

（2）因為自動交換光技術的自動化能力、拓撲能力是比較強的，所以能夠拓撲到網絡中具有使用價值的資源，以及時、主動查找到機電通信系統中產生的故障問題，但是在使用這種技術時，需要設置一定數量的數據節點與光纜路由出口[7]。

（3）自動交換光網絡技術，該技術的信息篩選能力是十分高的，能夠有效管理機電通信系統的故障問題，并能夠有效提高機電通信系統的安全性[8]。

2.3 高速公路聯網通信技術

因為SDH 具有很多優勢特點，如可以傳輸大量的信息、具體非常強的穩定性等，所以被廣泛應用于多個行業領域中[9]。而在高速公路機電通信系統中，通過使用AOS 技術，能夠借用SDH 來傳送大量的ATM 信息，與此同時，還能夠優化機電通信系統的使用性能，顯著減小信息傳輸成本，并提高信息的傳輸速度。值得一提的是，在互聯網的數據組網中，AOS 技術具有非常好的發展前景，所以在高速公路機電通信系統中，該技術的發展前景也是非常好的。

3 現代通信技術在高速公路機電系統中的應用要點

3.1 數字地圖技術

目前，我國已經進入數字化社會，所以各行各業正在廣泛使用數據技術來處理各種數據信息，尤其是數字地圖技術。在國外發達國家中，數字地圖技術的發展時間比較長，發展比較成熟，現已被廣泛運用在各行各業中，相比之下，國內數字地圖技術的發展時間就比較短，尚不成熟，尚未深入研究高速公路中的數字地圖技術，所以無法充分發揮出數字地圖技術的指向性功能。

3.2 GPRS 無線通信技術

在我國公路網體系中，高速公路屬于高等級公路，具有方便、高效、安全等特點，能夠為人們的出行帶來極大的方便。不過，由于國內經濟的發展速度越來越快，車流量呈不斷上升趨勢，進而導致高速公路交通堵塞問題變得越來越為嚴峻，不斷提高交通安全隱患問題的發生概率[10]。鑒于此，為有效解決以上問題，提高高速公路的行車安全性，有必要構建完善的高速公路交通指揮監控系統。但是，在過去，因為受到多種影響因素的約束，導致監控系統存在較多問題。而在最近幾年中，隨著我國科學技術的不斷發展，出現了GPRS 無線通信技術。與傳統有線通信技術比較，GPRS 無線通信技術具有更多的優勢特點，不但能夠有效降低投資成本，而且可以加快數據信息的傳輸效率。與此同時，外界天氣情況的好壞并不會影響到GPRS 無線通信技術，所以在未來發展中，GPRS 無線通信技術具有非常好的發展前景。

3.3 ITS 技術

在現階段中，ITS 是一種非常先進的技術，在閉路電視監控、ETC 中常常會使用ITS 技術。通過使用ITS技術，能夠有效結合計算機處理技術、現金電子控制技術等，所以ITS 技術具有非常高的工作效能，ITS 屬于一種高效率的公路交通運輸管理系統[11]。此外，駕駛人通過使用ITS 技術，還能夠及時、快速獲取精準的導航等實時信息，進而可以有效提高公路交通的運行效率與通車安全。

3.4 光以太網彈性分組環技術

RPR 技術具有多種優勢特點，如使用成本低、能夠快速傳輸數據信息等。對于RPR 技術，它是一種環形結構，主要是由分組交換點組成的，同時使用光纖來連接各種節點，能夠同時向外環、內環兩個方向來傳輸數據信息[12]。RPR 技術的主要具有以下優勢特點：①可以重復利用空間。②能夠進行即插即用。③可以有效保護電信，快速提高帶寬的使用率。④主要采用統計復用技術等。通過使用RPR 技術，能夠迅速恢復連接斷開或者失敗的光纖，非常適用于環形網絡拓撲結構。

4 高速公路機電通信系統的未來發展趨勢

隨著人們出行需求的不斷增加，人們越來越關注高速公路交通網絡的建設與發展。在我國公路交通網絡中，交通基礎設施是一個非常重要的組成部分，公路交通的運輸狀況深受交通基礎設施完善狀況的影響。所以在最近幾年中，為促使各個地區的人們進行更為方便的聯系，我國正在不斷完善與改進交通基礎設施，尤其是機電通信系統。在未來發展中，機電通信系統勢必會變得更加智能化。

4.1 機電通信系統變得更加智能化

在最近幾年中，隨著我國科技技術水平的不斷提高，不斷出現新的智能化技術，提高了人們的生活水平，相應地，我國高速公路機電通信系統勢必也會變得更加智能化，能夠有效節約更多的人力資源。目前，我國的物流行業在不斷快速發展，物流交通運輸任務變得越來越多，極大提高了我國高速公路的管理難度，在這種情況下，通過使用更加智能化的機電通信系統，能夠有效減輕公路工作人員的工作量，可以更加高質量、高效的傳輸數據信息。與此同時，通過使用智能化的機電通信系統，能夠更加精準、快速地找到故障問題，提高機電通信系統的穩定性。

4.2 進一步建立健全網絡技術

在當下互聯網時代中，網絡技術正在不斷發展與進步，相應地，為提高高速公路的管理水平，需要對高速公路機電通信系統中的網絡技術進行及時地更新換代。不過，為確保高速公路機電通信系統的運行質量，在使用新的、網絡技術、網絡設備過程中，還需考慮高速公路使用狀態等多種因素，與此同時，為避免外泄重要的公路數據信息，提高局域網的管理水平，還需要進一步深入研究與開發有關于局域網的技術。

4.3 高度重視機電通信系統的檢修工作

在現階段中，高速公路機電通信系統可以自行快速解決系統中常見的故障問題，但是該系統卻無法自動修復較為嚴重的故障問題，在這種情況下，就需人工檢修，常常需要投入很多的人力檢修成本費用。而通過合理規劃設計與定期檢修機電通信系統，則能夠有效降低人力檢修成本費用。但是考慮到機電通信系統是極為復雜的，還需要做其他一些工作，這就對機電通信系統檢修人員提出了非常高的要求。

（1）機電通信系統檢修人員一定要預先制定科學、合理的預防方案，除了要及時解決故障問題以外，還需要詳細記錄部分高難度的故障問題。

（2）機電通信系統檢修人員應具有較高的檢修技術所，應根據有關規定，定期巡查機電通信系統。

（3）為快速更換或者處理機電通信系統中的故障部件，需要針對易損耗、易發生故障問題等部件，構建一個完善的備件庫。

（4）為降低高速公路機電通信系統故障問題的檢修難度，需要做好使用社保的養護工作。

（5）將高速公路機電通信系統的檢修工作徹底落實到人，同時要做到明確分工。

5 結語

綜上所述，在我國高速公路運營中，機電通信系統發揮著極為重要的作用，通過做好機電通信系統的運行工作，能夠保證高速公路的運行質量，所以高速公路的運營水平深受機電通信系統運行效果好壞的影響。本文對高速公路機電系統中現代通信技術的運用進行了深入研究，以期對高速公路機電通信系統的不斷完善起到一定的借鑒作用。