高速公路机电系统的管理

　　高速公路机电系统有三大系统，包括：监控系统（收费站及道路监控）、收费系统、通信系统，这里面包含机电、通信、电子等众多学科领域。这三大系统也正在不断的进行着更新，不断的向着信息化和自动化方向发展，新开发的集成系统软件主要有以下功能：实时联网收费，养护管理，实时交通监控，环境检测、报告，事故处理救援，办公自动化，Internet公共服务部分等内容。本文将对收费、监控和通信三个子系统的安装与调试、机电系统的集成与应用维护和机电系统的方案进行阐述。 

 

 

　　高速公路机电系统的主要功能在于对道路设施进行控制和管理，随着信息化技术的不断引入，机电系统逐渐发展成综合性大系统，其中主要包括收费、监控和通信三个子系统，子系统之间通过通信网之间联系，由计算机进行控制，通过光缆数字通信连接成远程计算机网络，各网络间信息共享。在各个子系统的安装与调试前，应该对总体方案进行合理设计，由于过去的高速公路系统软件存在“各自为政”的状况，因此应该对原有系统进行改造，实现各个子系统之间的软件集成。软件集成分为以下四方面的集成： 

 

　　首先，是用户界面集成，通过用户界面集成系统提供统一的用户界面，通过统一的操作习惯使用软件的所有功能，不同功能的子系统的使用是在整个集成用户界面内操作，这种集成度较高的集成能让使用者有种系统配套的感觉。 

 

　　其次，信息和数据的集成，将三个子系统的数据进行筛选、调整，进行格式、储存和处理统一的集成模式。其各个子系统的数据是相对独立的，但是各个子系统数据库可以相互共享。 

 

　　再次，业务流程集成，对所有相似的业务进行集成，不止是数据之间的相互共享，把所有子系统的用户管理进行统一设计，甚至完全独立，作为独立的业务进行管理，其他子系统各自读取需要的数据。 

 

　　最后，是函数集成，函数集成则是一个完完全全的集成。这几乎要求每个子系统进行完全的规划和设计。对具体到每一功能的函数都迸行了集成，让整个高速公路营运管理系统变成一个有机整体：从远程方法调用、分布计算等技术发展起来的WebService等技术，可以比较好地实现这个层面。 

 

　　高速公路系统集成项目管理系统应该依据统筹规划、整体设计的原则，建立合理的软件构架，将子系统的不同业务和方法集成，实现高速公路营运的效益最大化。 

 

 

　　2.1收费系统 

 

　　高速公路收费系统一般包括收费车道、收费站、营运公司收费中心和收费结算中心四级收费体制，每一个站点都是由计算机设备通过以太网连接成一个网络。近年来，电子不停车收费系统ETC逐渐兴起，其快速、方便的特性受到各地高速公路收费系统的青睐，许多收费系统中都预留ETC车道及相关设备。 

 

　　收费系统的安装与调试，主要是指收费计算机的软、硬件系统的构成方式，将服务器、以太网交换机、IC读写器和工作站等进行系统内连接，收费中心计算和收费站两级系统共同通过联网与硬件的支持形成计算机软、硬件系统。高速公路收费系统还包括以下几个组成部分：收费车道设备，由收费员终端、非接触式IC卡读写器等是多样必须的附属设备构成：监控系统，为了保证收费系统的收费公正公开，就必须借助闭路电视监控系统，主要包括外场设备和收费站监视控制设备两部分组成。 

 

　　2.2通信系统 

 

　　高速公路的管理机构主要包括管理中心、管理分中心、各个监控点和收费站组成。在高速公路管理中负责运输大量信息的机构就是通信系统。高速公路的通信系统主要由以下机构组成，主干线传输、业务、指令和紧急电话、数据传输、图像传输、广播、通信电源和通信管道。 

 

　　通信系统对于高速公路的正常、高效运营有着重要的作用，可以说是电机系统的中枢神经。目前对于通信系统的安装和调试主要有如下两种技术，SDH光同步数字传输系统和千兆以太网技术，后者可实现语音、数据和视屏三网合一。 

 

　　SDH光同步数字传输系统的通信中心建立在监控和收费中心，通过光纤线路配置终端设备OLT，结合具体高速公路的各个站点的实际情况设置通信站，在各个通信站配备ONU，再根据实际情况选择同步传递模式，用4芯光纤组成2芯通道保护自愈环状网络完成整个通信系统。 

 

　　千兆以太网技术系统可以完成图像、数据和语音信息的接人，其主要特征是带宽大、兼容性强，通畅的收费系统都采用以太网接口，有效的提高了可靠性，通畅以光纤作为传输媒介，在各个站点建立交换机，用4芯光纤形成自愈环网。 

 

　　2.3监控系统 

 

　　高速公路管理中，为了确保车辆的行车安全和行车效率，就必须对公路交通的密度和车速进行监控。高速公路监控系统就是通过一定的方法对高速公路的交通状况进行控制，主要包括如下三方面：人口匝道控制、主线控制和通道控制。 

 

　　监控系统的安装与调试主要包括两个成分，监控中心和外场设备。监控中心由计算机系统、闭路电视监控系统和摄影设备等组成，采用局域网结构，其工作原理在于外场设备检测外部信息，将信息通过通信系统传输回监控中心进行分析处理，再将结果反馈给外场设备。外场摄影机传输图像回监控中心，监视器及时切换到事件地点。外场设备主要是指车辆检测器、气象检测器、可变情报板、可变限速板和外场摄像机等设备。 

 

 

　　由于高速公路的机电系统具有投资大、功能复杂、技术领域广、设备种类多、分布广泛、环境恶劣等特征，并且设备发生故障的频率较高，对于机电系统的维护是相当重要的。当前对于机电系统的维护主要有以下三种意见，首先应该对机电系统中的子系统如通信系统进行社会化维护试验，其次选择技术含量不高或较高，但要求维修及时的进行系统外包。最后，试将机电系统整体外包进行维护，通过对承包单位严格考核和管理，夯实中心基础工作，逐步使机电系统维护工作变成监控中心的次要工作任务。 

 

　　4.结语 

 

　　高速公路机电系统充分保障公路的安全运营和使用效益，本文主要对高速公路机电系统集成项目管理系统设计方案、高速公路机电系统的安装与调试和机电系统的应用维护进行分析，希望能对高速公路机电系统的完善起到一定的作用。