高速公路通信系統(tǒng)常見問題及其解決方案

王靜

摘要：為充分發(fā)揮高速公路通信系統(tǒng)的作用，確保高速公路的安全運(yùn)行，對(duì)高速公路通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成進(jìn)行了闡述，對(duì)高速公路通信系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了概述。分析高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方案，以確保高速公路的通行安全，全面提升高速公路的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：高速公路；通信系統(tǒng)；解決方案

0? ?引言

目前，高速公路通信系統(tǒng)主要由車載無(wú)線通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)等組成。車載無(wú)線通信系統(tǒng)主要用于車載信息的采集和發(fā)布，視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于對(duì)路面情況進(jìn)行監(jiān)控，收費(fèi)系統(tǒng)用于對(duì)車輛進(jìn)行收費(fèi)。由于車載無(wú)線通信系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)帶寬要求較高，因此對(duì)高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)提出了較高的要求。

隨著高速公路的快速發(fā)展，原有的高速公路通信系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)有高速公路發(fā)展的需求。為保障高速公路車輛的安全運(yùn)行，需要建立一套帶寬較高、延時(shí)較小的通信系統(tǒng)。基于此，本文對(duì)高速公路通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成進(jìn)行闡述，對(duì)高速公路通信系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行概述。同時(shí)分析高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方案。

1? ?高速公路通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成

1.1? ?硬件組成

高速公路通信系統(tǒng)硬件主要有數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、通信設(shè)備和交換設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備主要有路由交換器、服務(wù)器和交換機(jī)等，主要用于完成對(duì)高速公路上收費(fèi)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲(chǔ)。通信設(shè)備主要由調(diào)制解調(diào)器（Modem）、無(wú)線數(shù)字微波收發(fā)器（微波發(fā)射機(jī)）和無(wú)線數(shù)字微波接收機(jī)等組成，主要用于實(shí)現(xiàn)高速公路上收費(fèi)站點(diǎn)之間的通信。

交換設(shè)備分為主交換設(shè)備和分交換設(shè)備，主交換設(shè)備主要由交換機(jī)（又稱傳輸級(jí)交換機(jī)）、光網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器（光端機(jī)）和數(shù)字微波收發(fā)器等組成，用于實(shí)現(xiàn)不同種類通信設(shè)備之間的交換功能。

1.2? ?軟件組成

高速公路通信系統(tǒng)需要大量軟件來(lái)支持工作，其中包括資源配置系統(tǒng)、安全維護(hù)系統(tǒng)、事故警告系統(tǒng)和數(shù)據(jù)報(bào)表系統(tǒng)等。

在日常運(yùn)行中，需依靠局域網(wǎng)與用戶網(wǎng)的連接實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)單一化的特點(diǎn)，其傳輸過(guò)程更加簡(jiǎn)單，傳輸速度更快，能最大限度提高數(shù)據(jù)傳輸效率，方便管理人員根據(jù)數(shù)據(jù)及時(shí)作出判斷，從而降低事故發(fā)生率，保證高速公路的安全運(yùn)行。

2? ?高速公路通信系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1? ?傳輸信道多樣化

高速公路網(wǎng)覆蓋范圍廣，線路復(fù)雜，所采用的傳輸信道多是數(shù)字傳輸信道，傳輸容量大，頻率資源豐富。為了適應(yīng)高速公路對(duì)通信系統(tǒng)容量的需求，要求高速公路網(wǎng)通信系統(tǒng)具有高容量、高可靠、高質(zhì)量和高利用率等特點(diǎn)。

通信系統(tǒng)所采用的數(shù)字傳輸信道，主要包括數(shù)字程控交換信道和數(shù)字微波信道。高速公路網(wǎng)中數(shù)字程控交換信道建設(shè)將是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。數(shù)字微波信道則具有頻帶寬、信號(hào)衰減小、容量大等優(yōu)點(diǎn)，它是一種靈活高效的數(shù)字傳輸媒介，可以滿足高速公路網(wǎng)對(duì)通信系統(tǒng)容量需求高、可靠性要求高的特點(diǎn)。

2.2? ?業(yè)務(wù)種類繁多

高速公路的特點(diǎn)決定了其通信業(yè)務(wù)種類繁多。高速公路上的主要通信業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和綜合業(yè)務(wù)等。

其中：語(yǔ)音業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音、短信息和長(zhǎng)途電話。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括數(shù)據(jù)和圖像傳輸；網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)包括因特網(wǎng)接入、因特網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送、因特網(wǎng)文件傳送等。綜合業(yè)務(wù)包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)等。各種業(yè)務(wù)需要相應(yīng)的專用通信網(wǎng)來(lái)承載，而不同的專用通信網(wǎng)的容量大小又各不相同。

隨著高速公路車輛的不斷增加，通信量也會(huì)隨之增加，因此如何滿足高速公路的多種業(yè)務(wù)需求成為一個(gè)非常關(guān)鍵問題。高速公路網(wǎng)不僅涉及到不同部門之間的協(xié)調(diào)與合作，也涉及到不同部門之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作，因此高速公路通信系統(tǒng)必須能夠?qū)崿F(xiàn)多部門間信息的共享。

2.3? ?網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大且通信設(shè)備多

高速公路通信系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、安全保衛(wèi)和信息傳輸?shù)榷喾矫娴募夹g(shù)。從通信設(shè)備的種類上講，既包括各種類型的通信設(shè)備，如程控交換機(jī)、無(wú)線電話機(jī)、車載臺(tái)、交換式集線器和視頻會(huì)議系統(tǒng)等，也包括各種類型的通信網(wǎng)絡(luò)，如通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和無(wú)線通信網(wǎng)等。

從設(shè)備的功能上講，既有滿足基本通信需要的設(shè)備，如程控交換機(jī)、無(wú)線電話機(jī)等，也有滿足特殊通信需要的設(shè)備，如移動(dòng)電話、車載臺(tái)、視頻會(huì)議系統(tǒng)等。從系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)模上講，既有常規(guī)的公路信息網(wǎng)絡(luò)（包括專用通信網(wǎng)和公用通信網(wǎng)），也有用于特殊業(yè)務(wù)的專用通信網(wǎng)。

3? ?高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)常見問題

目前高速公路通信系統(tǒng)在運(yùn)行中還存在一定的局限性，這與公路建設(shè)體系分布有關(guān)。高速公路橫跨里程大，公路通行系統(tǒng)分布較為分散，由于采用技術(shù)和設(shè)備管理方式不同，使得整個(gè)高速公路的通訊建設(shè)系統(tǒng)存在一定差異，難以形成規(guī)范的管理模式。

同時(shí)網(wǎng)絡(luò)建立和建設(shè)方面也存在一些問題，如地方政府對(duì)高速公路建設(shè)干預(yù)過(guò)多，造成施工單位的管理方式和管理風(fēng)格不同，通信系統(tǒng)的構(gòu)建模式發(fā)生變化，難以形成固定的模式。

3.1? ?對(duì)高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)不夠重視

在高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，部分地區(qū)管理部門存在建設(shè)意識(shí)不足問題。他們往往更多關(guān)注高速公路路基路面等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，對(duì)于確保高速公路正常運(yùn)行的通信系統(tǒng)建設(shè)而重視力度不夠，導(dǎo)致建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)資金有限。

3.2? ?通信系統(tǒng)建設(shè)管理機(jī)制有待健全

通信系統(tǒng)建設(shè)管理機(jī)制直接影響高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)水平。由于部分地區(qū)高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)管理機(jī)制不夠健全，導(dǎo)致采購(gòu)的設(shè)備質(zhì)量出現(xiàn)問題，在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障。這樣不僅增加了維護(hù)成本，而且影響到高速公路的正常運(yùn)行。

3.3? ?通信系統(tǒng)建設(shè)資金投入力度不足

在高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，需要穩(wěn)定投入項(xiàng)目資金，切實(shí)滿足通信系統(tǒng)建設(shè)的要求。現(xiàn)階段，部分項(xiàng)目的資金短缺問題較為普遍，由于上級(jí)部門支持力度與資金投入不足，導(dǎo)致高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)工作難以有效開展。

3.4? ?通信系統(tǒng)資源共享效果不佳

高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)期間的各類信息均隸屬于不同部門，這些部門沒有對(duì)掌握的信息進(jìn)行共享，導(dǎo)致信息資源嚴(yán)重浪費(fèi)，部分重要的信息資源無(wú)法得到良好應(yīng)用。高速公路通信系統(tǒng)中的交通信息，應(yīng)由統(tǒng)一的交通信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)布以確保相關(guān)管理部門及普通民眾均能夠了解高速公路交通網(wǎng)絡(luò)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)高速公路建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種問題。但在資源共享效果不利背景下，由于公路交通網(wǎng)內(nèi)部信息無(wú)法及時(shí)獲取，導(dǎo)致公路通信系統(tǒng)實(shí)際管理水平難以滿足要求。

3.5? ?專業(yè)管理人員缺失

部分地區(qū)仍然缺乏專業(yè)的高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目管理人員。由于非專業(yè)人員對(duì)高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)的流程及目標(biāo)認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致實(shí)際建設(shè)時(shí)存在各種問題，且無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，還有個(gè)別人員對(duì)先進(jìn)通信設(shè)備的操作不夠熟練，導(dǎo)致高速公路通信系統(tǒng)難以發(fā)揮出應(yīng)有作用。

4? ?高速公路通信系統(tǒng)常見問題解決方案

4.1? ?加強(qiáng)高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)重視力度

為穩(wěn)定推動(dòng)高速公路交通信息化建設(shè)水平，需要在原有基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)重視力度。相關(guān)管理部門應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到高速公路通信系統(tǒng)的重要性，制定出科學(xué)合理的高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)方案，對(duì)信息化建設(shè)全過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格管控。各級(jí)交通管理部門針要對(duì)高速公路通信系統(tǒng)設(shè)置專門的部門，落實(shí)高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。對(duì)高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)運(yùn)營(yíng)的工作人員要進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，使其能夠正確操作先進(jìn)通信設(shè)備。

4.2? ?建立健全高速公路通信體系

各級(jí)交通管理部門應(yīng)當(dāng)建立起高速公路通信系統(tǒng)專項(xiàng)管理機(jī)制，從根本上提升信息管理工作的可控性。要結(jié)合現(xiàn)地區(qū)實(shí)際施工情況、信息化統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，明確高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容。

針對(duì)高速公路交通安全管理工作，要出臺(tái)詳細(xì)的安全管理辦法，為實(shí)現(xiàn)公共通信系統(tǒng)管理目標(biāo)提供重要管控依據(jù)。

4.3? ?加大高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)資金投入力度

應(yīng)在原有基礎(chǔ)上，加大高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)資金投入力度，為信息化建設(shè)工作投入重要資金保障。要建立起高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)補(bǔ)助機(jī)制，補(bǔ)助資金應(yīng)當(dāng)專項(xiàng)應(yīng)用在公路通信系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中。

4.4? ?做好高速公路通信建設(shè)人才培養(yǎng)工作

要做好通信人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)工作，確保工作人員均能夠熟練操作通信軟件，從根本上提升高速公路通信管控水平。

要?jiǎng)?chuàng)造條件組建高速公路通信維護(hù)團(tuán)隊(duì)，努力提高通信維護(hù)團(tuán)隊(duì)的素質(zhì)和整體專業(yè)能力。工作人員要有獨(dú)立維護(hù)通信設(shè)備的能力，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并制定解決措施。

通信設(shè)備和通信系統(tǒng)相對(duì)比較復(fù)雜，為此需要配備專業(yè)人員進(jìn)行管理。需要加強(qiáng)組織對(duì)信息化維護(hù)的學(xué)習(xí)，定期進(jìn)行技術(shù)團(tuán)隊(duì)交流，不斷積累通信系統(tǒng)信息化維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

4.5? ?優(yōu)化高速公路通信系統(tǒng)

高速公路通信系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，由基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層組成，其中基礎(chǔ)設(shè)施層包括核心層、匯聚層、傳輸層和接入網(wǎng)等。核心層通過(guò)SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制，并采用全I(xiàn)P化架構(gòu)實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)平臺(tái)的互聯(lián)互通。網(wǎng)絡(luò)層主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與其他業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的互聯(lián)互通，并通過(guò)SDN技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。平臺(tái)層主要是建立各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，為上層應(yīng)用提供良好的通信通道，并通過(guò)數(shù)據(jù)中心與其他業(yè)務(wù)平臺(tái)的互聯(lián)互通，來(lái)實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用服務(wù)的統(tǒng)一管理和調(diào)度。應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種業(yè)務(wù)的處理和管理，并通過(guò)API接口與基礎(chǔ)設(shè)施層進(jìn)行交互。為了實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的互聯(lián)互通，系統(tǒng)可采用多種技術(shù)手段。互高速公路聯(lián)互通管理系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，使業(yè)務(wù)平臺(tái)可以連接到不同的承載網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)可以與現(xiàn)有的監(jiān)控、收費(fèi)、ETC等業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)與車載單元、路側(cè)單元等設(shè)備之間的互聯(lián)互通。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)可以為高速公路管理者提供不同業(yè)務(wù)平臺(tái)之間的互聯(lián)互通服務(wù)。

實(shí)踐證明，該系統(tǒng)可以滿足高速公路運(yùn)營(yíng)管理與服務(wù)人員對(duì)業(yè)務(wù)平臺(tái)的各種需求，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)平臺(tái)之間互的互聯(lián)互通。

5? ?結(jié)束語(yǔ)

高速公路的正常運(yùn)行離不開完善的通信系統(tǒng)，只有將最新信息技術(shù)手段融入到機(jī)電設(shè)備中，落實(shí)工程建設(shè)目標(biāo)，提升工程質(zhì)量，才能保證高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量，確保高速公路的安全運(yùn)營(yíng)，提升高速公路的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，全面推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。

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