文/許婷琴、鄔亮

1 前言

在高速公路通信工程中通信系統(tǒng)是非常重要的組成結(jié)構(gòu)。就當(dāng)前現(xiàn)狀而言，由于各種因素的影響，收費(fèi)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效果還未達(dá)到目標(biāo)要求，而將高速公路通信系統(tǒng)應(yīng)用于收費(fèi)以及監(jiān)控系統(tǒng)中能夠提高各項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)作水平。

2 高速公路通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介

通信系統(tǒng)的建立由不同的部分組成，其中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是控制中心、傳輸系統(tǒng)兩個(gè)部分?？刂浦行男枰治鲚斔偷男畔?，然后發(fā)出各項(xiàng)指令；傳輸系統(tǒng)需要傳遞與運(yùn)輸各項(xiàng)信息，起著中介的作用。而傳輸系統(tǒng)之所以能夠完成信息的傳遞工作，其關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用。

3 高速公路通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

我國(guó)高速公路建設(shè)規(guī)模龐大，因此通信系統(tǒng)的建立也需要一個(gè)龐大的系統(tǒng)。而如此龐大的系統(tǒng)如果僅僅進(jìn)行單個(gè)區(qū)域的通信系統(tǒng)設(shè)置，各個(gè)公路段的信息無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享，那么對(duì)于信息的分析與利用就需要耗費(fèi)更多的經(jīng)濟(jì)投入且無(wú)法實(shí)現(xiàn)全方位的信息共享。因此，實(shí)踐中為了避免上述情況發(fā)生，我國(guó)高速公路通信系統(tǒng)的建立需要進(jìn)行統(tǒng)一化的設(shè)置管理。在統(tǒng)一化的設(shè)置下，各個(gè)系統(tǒng)的操作相同，另外根據(jù)高速公路所在路段的不同可以進(jìn)行進(jìn)一步的分級(jí)管理，且大系統(tǒng)下由數(shù)個(gè)不同的小系統(tǒng)組成。在資源搜集或者調(diào)配的過(guò)程中，只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中不同地區(qū)的切換就能夠完成信息的收集與管理。在當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展形式下，互聯(lián)網(wǎng)、智能系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的結(jié)合才能夠滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求[1]。

4 通信系統(tǒng)在監(jiān)控中的作用

通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)可以在使用過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)控，例如：某個(gè)大的墻面需要通過(guò)視頻監(jiān)控之后才能夠?qū)ζ錉顟B(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，因此在實(shí)踐的過(guò)程中，不同的收費(fèi)站點(diǎn)都設(shè)置了相應(yīng)的攝像頭，并且通過(guò)攝像頭收集相應(yīng)的信息，及時(shí)傳遞到收費(fèi)中心，然后由信息中心經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后對(duì)整個(gè)車輛的行駛過(guò)程進(jìn)行全面管理控制。由此可見(jiàn)，監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路系統(tǒng)中屬于非常重要的一個(gè)部分，且內(nèi)容在管理上起到的作用很大。此外，高速公路檢測(cè)控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中，主要是通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)的方式挖掘存在的問(wèn)題，并根據(jù)路段的實(shí)際運(yùn)行情況，推算出有效的網(wǎng)絡(luò)處理方案，以此及時(shí)做好相應(yīng)的交通疏導(dǎo)以及分流，讓車輛處于穩(wěn)定的行車狀態(tài)當(dāng)中。另外，在實(shí)踐過(guò)程中，如果交通運(yùn)行流量狀態(tài)處于飽和時(shí)期，就要借助交通流量模型，對(duì)其運(yùn)行過(guò)程以及概況進(jìn)行研究，從而為整個(gè)系統(tǒng)的工作開展奠定良好的基礎(chǔ)[2]。

5 高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)傳輸方式

我國(guó)當(dāng)前的收費(fèi)系統(tǒng)以半自動(dòng)化的方式進(jìn)行，通過(guò)計(jì)費(fèi)卡對(duì)車輛運(yùn)輸過(guò)程中的公路里程進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與測(cè)算，得出所需要繳納的費(fèi)用。但隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能化時(shí)代的到來(lái)，未來(lái)我國(guó)的收費(fèi)系統(tǒng)必將朝著智能化、自動(dòng)化的發(fā)展方向前進(jìn)。

5.1 高速公路的計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行需要兩個(gè)系統(tǒng)之間的信息交換。首先，通信的車輛需要計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算，并以此對(duì)于其運(yùn)行的路程進(jìn)行收費(fèi)、核算；其次，高速公路運(yùn)行過(guò)程中的車輛通信情況以及繳費(fèi)情況需要進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，應(yīng)當(dāng)將上述兩項(xiàng)內(nèi)容上傳網(wǎng)絡(luò)信息庫(kù)，便于系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)查詢。

5.2 高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)的傳輸

在這一過(guò)程中，收費(fèi)數(shù)據(jù)的傳輸所利用的是光纖系統(tǒng)。通過(guò)光纖系統(tǒng)的應(yīng)用，將公路通過(guò)的車輛情況以及收費(fèi)情況進(jìn)行信息傳輸。在實(shí)踐中，不同的系統(tǒng)應(yīng)用可以聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)所應(yīng)用領(lǐng)域的需求，對(duì)各項(xiàng)系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)進(jìn)行分析與探討，最終決定利用光纖系統(tǒng)快速且便利地傳輸信息。另外，在高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)通訊系統(tǒng)的應(yīng)用可以整合、分離數(shù)據(jù)，達(dá)到數(shù)據(jù)真實(shí)性要求[3]。

5.3 收費(fèi)站監(jiān)控圖像的傳輸

為了提高收費(fèi)效率、保障通信安全以及其他需求，需要對(duì)高速公路的車輛通信情況進(jìn)行監(jiān)控。在此過(guò)程中，應(yīng)計(jì)算車輛在公路中通信的時(shí)間，即需要將通信的圖像信息進(jìn)行傳遞。而這一過(guò)程中需要完成兩次傳輸：首先，需要將車輛通信信息進(jìn)行傳輸，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心；其次，進(jìn)行第二次傳輸，在收費(fèi)系統(tǒng)中將運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行信號(hào)的再次傳輸[4]。

6 高速公路的通信系統(tǒng)

這一系統(tǒng)的建設(shè)需要考慮多個(gè)方面的因素，同時(shí)建設(shè)多個(gè)系統(tǒng)還需要考慮到不同的系統(tǒng)建設(shè)需要達(dá)到何種水平：

6.1 高速公路的線路鋪設(shè)

線路的鋪設(shè)由幾個(gè)方面決定：確定整個(gè)公路的總長(zhǎng)，根據(jù)距離進(jìn)行線路長(zhǎng)度確定；分析與探討當(dāng)前實(shí)踐中的信號(hào)傳輸系統(tǒng)，并對(duì)通信線路進(jìn)行設(shè)置，分析其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，基于分析結(jié)果，決定應(yīng)用何種系統(tǒng)。當(dāng)前，在我國(guó)的實(shí)踐中有多種通信技術(shù)傳遞方式，不同的方式各有優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì)；對(duì)高速公路通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與考量，分析本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。由于高速公路的路途較長(zhǎng)，對(duì)于線路的設(shè)計(jì)與鋪設(shè)需要耗費(fèi)大量的財(cái)力，因此選擇價(jià)格適中的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)較為符合現(xiàn)狀。如果線路的鋪設(shè)需要耗費(fèi)大量的財(cái)力，那么當(dāng)?shù)卣馁Y金預(yù)算可能會(huì)不足；如果線路的鋪設(shè)耗費(fèi)的資金數(shù)量過(guò)少，那么建設(shè)的結(jié)果可能就會(huì)無(wú)法得到保障?？紤]到高速公路處于野外，無(wú)法估算天氣狀況，因此在信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，需要保障線路設(shè)計(jì)能夠滿足惡劣天氣下進(jìn)行通信的需求。此外，還需要考慮到信息的傳輸數(shù)量[5]。由于通信車輛較多，涉及的信息處理數(shù)量也會(huì)隨之上升，如果不能滿足大容量的信息傳輸，那么就無(wú)法真正幫助高速公路進(jìn)行通信系統(tǒng)的有效運(yùn)行。因此，對(duì)于線路的設(shè)計(jì)需要符合上述公路線路鋪設(shè)的實(shí)際需求，否則系統(tǒng)的設(shè)置將不能繁榮經(jīng)濟(jì)、高效工作，只會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)。

6.2 高速公路通信系統(tǒng)的程控交換

為了提高通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率，可以將整個(gè)通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)倪^(guò)程分為三個(gè)部分，將三個(gè)部分聯(lián)結(jié)并進(jìn)行信息傳輸。首先，需要將總部與外界進(jìn)行溝通與聯(lián)系的部分作為一級(jí)；其次，需要將各分屬部門的對(duì)外溝通與聯(lián)系作為一級(jí)；最后，需要保障收費(fèi)點(diǎn)的信息傳遞暢通無(wú)阻，可以將其作為最小的單位，單獨(dú)成立一級(jí)。基于上述三級(jí)內(nèi)容，可以快速完成信息的傳輸與共享，提高工作效率，而這一過(guò)程就被稱為程控交換。需要注意的是，在公路通信系統(tǒng)程控交換時(shí)，要對(duì)數(shù)據(jù)相互傳輸?shù)馁|(zhì)量進(jìn)行控制，以保證信息質(zhì)量得到提高[6]。

6.3 高速公路的語(yǔ)音通信

工作過(guò)程除了涉及工作人員之間的信息傳輸以及上下級(jí)之間的指令傳達(dá)，還涉及對(duì)于車輛通信過(guò)程中語(yǔ)音通話的保障。如果在高速公路行駛的過(guò)程中，車輛所載人員處于斷網(wǎng)狀態(tài)，那么就會(huì)對(duì)其生活與工作產(chǎn)生極大的不便。因此，必須建立起一套完整的機(jī)制，對(duì)高速公路中工作人員的語(yǔ)音通信狀態(tài)予以保持和暢通[7]。

6.4 高速公路的移動(dòng)通信系統(tǒng)

當(dāng)今時(shí)代是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，也是信息時(shí)代，社會(huì)生活中的每一個(gè)成員都需要進(jìn)行信息的傳輸與通信。然而，在當(dāng)前的高速公路建設(shè)過(guò)程中，現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)并無(wú)法滿足人們的生活以及工作的需求。而要想提升這一系統(tǒng)的運(yùn)行效率，可以通過(guò)自建網(wǎng)的建立來(lái)完善系統(tǒng)。

7 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的通信

在高速公路收費(fèi)處以及相關(guān)路段升安裝攝像頭，可以將拍攝之后的圖像詳細(xì)傳輸?shù)秸{(diào)動(dòng)中心，方便工作人員按照具體的情況進(jìn)行決策。由于圖像數(shù)據(jù)龐大，通信數(shù)據(jù)處理需要很大的光纖數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。故而為了提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?，需要采用一?duì)一的方式進(jìn)行傳輸。

7.1 高速公路監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸

在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程，通過(guò)應(yīng)用該公路通信系統(tǒng)，可以在相關(guān)接入網(wǎng)設(shè)備中提供更多的接口，以此為接口連接后給數(shù)據(jù)的傳輸?shù)於己没A(chǔ)。

7.2 高速公路監(jiān)控圖像傳輸

對(duì)于高速公路通信系統(tǒng)而言，在操作過(guò)程中需要傳輸?shù)膱D像信息非常多且數(shù)據(jù)內(nèi)存較大。因此，為了提升監(jiān)控圖像傳輸?shù)男?，可以采用單?dú)的光纜連接傳輸終端，從而實(shí)現(xiàn)快速傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語(yǔ)

高速公路通信系統(tǒng)的建立能夠幫助人們處理高速公路中的收費(fèi)環(huán)節(jié)，同時(shí)還能夠?qū)φ麄€(gè)路段內(nèi)的信息傳輸起到幫助作用。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于此系統(tǒng)的建設(shè)還處于發(fā)展階段，可以通過(guò)技術(shù)升級(jí)與改造來(lái)適應(yīng)不斷變化的現(xiàn)實(shí)狀況。