張永珍

（山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城北高速公路分公司收費(fèi)機(jī)電部，山西運(yùn)城044000）

0 引言

無線數(shù)據(jù)傳輸作為在信息技術(shù)新革命的大背景下誕生的產(chǎn)物，目前已應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，人類日常使用的移動(dòng)電話無線上網(wǎng)技術(shù)就是無線數(shù)據(jù)傳輸最廣泛的應(yīng)用方式。而高速公路無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)又有其獨(dú)特的構(gòu)成，下面就對這一系統(tǒng)的一般組成進(jìn)行介紹。

1 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成

數(shù)據(jù)傳輸為高速公路機(jī)電系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)的功能之一，在當(dāng)今技術(shù)發(fā)展趨勢下使用無線技術(shù)已成為大勢所趨。無線數(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)備主要應(yīng)用于高速公路語音通話工作，可通過通信外線將語音信息直接傳輸至中控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)將外部電話轉(zhuǎn)接至內(nèi)部電話的功能。

1.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主要功能是對監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，由上下行數(shù)據(jù)終端和通信信道組成。其中，上行數(shù)據(jù)終端主要包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)傳輸用計(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、信號收集裝置、調(diào)制解調(diào)器等；通信信道主要包括路由器、交換機(jī)、傳輸系統(tǒng)模塊等。

2 無線數(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

過去，針對高速公路露天監(jiān)控設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸主要依靠有線傳輸模式，這種方法雖然具有可靠性高、操作簡便等優(yōu)勢，但其不足之處也同樣明顯：其一是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要依靠長距離的線路鋪設(shè)，工程量較大且非常耗費(fèi)成本；其二是由于高速公路沿線均為露天環(huán)境，各種自然因素都會(huì)對通信線路的使用壽命產(chǎn)生影響，因此對相關(guān)線路的維護(hù)又形成了一筆不菲的開支。因此，在近些年無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)興起后，傳統(tǒng)的有線傳輸技術(shù)已逐步被取代。

無線傳輸技術(shù)主要基于現(xiàn)行的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（GPRS/CDMA），其數(shù)據(jù)傳輸功能的實(shí)現(xiàn)只需布設(shè)通信設(shè)備及基站，工程量小，且由于硬件設(shè)備大多置于室內(nèi)，極大地節(jié)約了設(shè)備維護(hù)成本。其具體的操作方法如下：在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸設(shè)備上加裝通信設(shè)備，再將監(jiān)控中控室的設(shè)備接入運(yùn)營商提供的公用網(wǎng)絡(luò)，并編制好專用IP地址，通過公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸，實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備控制、接收通信設(shè)備信息、發(fā)布命令給通信設(shè)備等功能，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸。

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)中心及其間的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。過去實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站與收費(fèi)中心間數(shù)據(jù)傳輸主要依靠光纖網(wǎng)絡(luò)，其具有線材造價(jià)昂貴、布設(shè)工程量大、維護(hù)費(fèi)用較高等不足。而新型的無線數(shù)據(jù)傳輸可以通過在收費(fèi)站與收費(fèi)中心間搭建無限IP網(wǎng)絡(luò)的方式得以實(shí)現(xiàn)。這種方法接收發(fā)送信息至IP網(wǎng)絡(luò)使用的設(shè)備主要是固定式寬帶無線IP設(shè)備，這種設(shè)備目前已廣泛應(yīng)用于公用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸、多媒體、視頻語音傳輸、ATM柜員機(jī)的各類業(yè)務(wù)辦理中，其主要采用以設(shè)備需求為分配帶寬原則的通信技術(shù)，在傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸線路及調(diào)制解調(diào)器的基礎(chǔ)上提供一種點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)信息傳輸方案，這種方案的介入部分采用單元化組成方式，由接入主單元和接入從單元組成，具有數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、成本低廉、傳輸效率高、傳輸速度快等特點(diǎn)，因此可以被應(yīng)用于兩地距離較遠(yuǎn)、各點(diǎn)分布分散、帶寬需求大、不方便布設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)等的實(shí)際場所。

2.3 無線數(shù)據(jù)互通

高速公路路面上的無線數(shù)據(jù)傳輸主要指的是高速公路路政部門使用路政車輛進(jìn)行路面情況巡查及突發(fā)狀況處理時(shí)及時(shí)將相關(guān)信息傳輸給指揮中心這一過程，該過程使用有線傳輸顯然是不可行的。當(dāng)對數(shù)據(jù)傳輸速度要求較低時(shí)，可以使用公用移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS/CDMA）；而當(dāng)對數(shù)據(jù)傳輸速度要求較高或傳輸如視頻等數(shù)據(jù)量較大的文件時(shí)，則主要采用數(shù)據(jù)傳輸電臺的形式，構(gòu)建無線視頻傳輸信道，將路面實(shí)時(shí)情況或事故處理實(shí)況等視頻資料傳輸給指揮中心，方便指揮中心對后續(xù)工作進(jìn)行部署。

2.4 路政車輛指揮調(diào)度

路政車輛作為處理高速公路上各種突發(fā)情況的臨時(shí)處置場所，對其使用的調(diào)度應(yīng)保證絕對的合理性，因此構(gòu)建無線路政車輛調(diào)度系統(tǒng)顯得尤為重要。這一系統(tǒng)構(gòu)成簡單，僅由車載信息處理設(shè)備與中控室組成。具體的數(shù)據(jù)傳輸流程如下：各個(gè)路政車輛的實(shí)時(shí)位置通過隨車設(shè)備無線傳輸至GPS網(wǎng)絡(luò)，再由中控室接收，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)了解路政車輛位置的目標(biāo)，并與路政車輛傳輸回的路況信息及事故處理情況結(jié)合，及時(shí)判別相關(guān)路面情況是否需要更多路政車輛支援。目前在某些高速公路路段對這一系統(tǒng)的使用已細(xì)化至駕駛?cè)藛T，即中控室的命令可以直接點(diǎn)對點(diǎn)地傳輸給單一路政車輛內(nèi)人員，同時(shí)路政人員在下車處理事故時(shí)通過隨身攜帶的視頻設(shè)備將事故現(xiàn)場的情況及處理事故的過程實(shí)時(shí)展現(xiàn)給中控室，既方便了中控室對于事故處理方法做進(jìn)一步規(guī)劃，又對相關(guān)路政人員執(zhí)法過程起到了監(jiān)督作用。

2.5 無線視頻傳輸

無線視頻數(shù)據(jù)傳輸是作為信息技術(shù)發(fā)展至今實(shí)現(xiàn)的一種具有較高技術(shù)要求的數(shù)據(jù)傳輸形式，其應(yīng)用于高速公路系統(tǒng)中具有較大的實(shí)際意義，能使高速公路管理部門實(shí)時(shí)了解路面狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法違章行為，對保障高速公路交通安全起到了重要作用。無線視頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的關(guān)鍵就是建立符合要求的視頻數(shù)據(jù)傳輸信道，其既要保證視頻傳輸所需的較大帶寬需求，還需要保證在不同天氣情況下視頻資料的穩(wěn)定傳輸。目前無線視頻數(shù)據(jù)傳輸主要使用的傳輸速率從64kbps到8Mbps，在這一速率范圍下，視頻傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)在保證速度的前提下具有良好的傳輸效果，在穿過障礙后信息強(qiáng)度不會(huì)出現(xiàn)明顯衰減。同時(shí)，視頻處理技術(shù)的不斷發(fā)展也不斷放寬了對于視頻信道傳輸速率的要求，如新型的H.264格式視頻在200kbps的信道上即可實(shí)現(xiàn)視頻傳輸質(zhì)量滿足要求的效果。再與新興的車載視頻處理器相配合，通過數(shù)據(jù)傳輸電臺將在車輛終端即處理好的視頻資料傳輸給中控室，能夠進(jìn)一步降低對于視頻傳輸信道速率的要求，這一方案目前在很多高速路段已開始進(jìn)行試點(diǎn)使用，能夠?qū)⒁曨l傳輸網(wǎng)絡(luò)范圍擴(kuò)展至十余公里。

3 結(jié)語

高速公路系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸作為對高速公路路面安全、收費(fèi)站收費(fèi)、交通事故處理均有重要作用的一項(xiàng)工作，對其進(jìn)行良好的落實(shí)應(yīng)當(dāng)引起高速公路管理部門足夠的重視。相關(guān)管理者在對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的同時(shí)，還要不斷探求對新技術(shù)的開發(fā)，真正構(gòu)建好我國高速公路系統(tǒng)智能化管理體系，為提升我國道路交通水平做出貢獻(xiàn)。

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