高速公路智能化建設(shè)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇高速公路智能化建設(shè)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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[摘 要]機電系統(tǒng) 高速公路 智能化

中圖分類號：TV523 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）20-0329-01

前言：近幾年來高速公路的發(fā)展勢頭迅猛，高速公路的發(fā)展與普及可以為國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟利益，同時發(fā)達的高速公路網(wǎng)絡(luò)也是一個國家交通現(xiàn)狀的一種體現(xiàn)。高速公路的機電系統(tǒng)的建設(shè)也占據(jù)了未來高速公路發(fā)展的重要位置。機電系統(tǒng)主要分為三項“通信”、“收費”、“監(jiān)控”。這三大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相互交錯，系統(tǒng)之間聯(lián)系緊密。為實現(xiàn)高速公路智能化，對機電系統(tǒng)的建設(shè)改造首當其沖。

1 我國機電系統(tǒng)現(xiàn)狀及建設(shè)意義

1.1 我國機電系統(tǒng)建設(shè)的主要意義

高速公路機電系統(tǒng)在整個高速公路中占有重要地位，總的來說，機電系統(tǒng)是以電子、電氣、控制、信息、機械和交通工程等技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性系統(tǒng)。它主要用來輔助高速公路的設(shè)施交通功能。高速公路要想從老式公路向新式公路轉(zhuǎn)型，機電系統(tǒng)必不可少。同時機電系統(tǒng)也是作為實行高速公路智能化的一個重要因素。新型高速公路的標志用三個詞就可概括“安全、暢通、快捷”，而機電系統(tǒng)正是管理高速公路的監(jiān)控、收費、通信等系統(tǒng)的主系統(tǒng)，通過對每個系統(tǒng)的調(diào)控實現(xiàn)對高速公路的總體指揮。因此說機電系統(tǒng)建設(shè)的好壞直接作用于高速公路未來的發(fā)展。中的來說，機電系統(tǒng)的建設(shè)意義非凡。

1.2 我國三大主要機電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，這三大機電主要系統(tǒng)關(guān)系緊密，相互交錯，高速公路的正常運轉(zhuǎn)依賴這三個系統(tǒng)的良好運作。當前我國高速公路的收費方式主要還是采用收費站、收費處、收費分中心這三種方式。收費系統(tǒng)的總管理中心被安放在該路段級別最高的收費中心處，方便收費中心對下設(shè)的各個分支路段的收費站點進行統(tǒng)一管理。我國監(jiān)控系統(tǒng)也可以分為兩大類，一種是收費監(jiān)控，另一種是道路監(jiān)控，高速公路在某種意義上來講是一段完全封閉的路段，監(jiān)控系統(tǒng)也可以被看做是閉環(huán)系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)將公路上車輛的數(shù)量或者是交通狀況進行監(jiān)控記載，將記載的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h端的服務器中，又系統(tǒng)對這些信息整理分析，將措施或提示輸出到各個指揮中心，完成對不同情況的緊急處理。最后是通信工程的現(xiàn)狀分析，相對于其他兩個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的組成較為復雜，通信系統(tǒng)主要是為高速公路提供語音業(yè)務，監(jiān)控，圖像處理等方面幫助，這幾個方面也是相互獨立存在的。作為高速公路機電系統(tǒng)的三大主要系統(tǒng)，要加以新技術(shù)進行管理，更好的為高速公路服務。

1.3 三大系統(tǒng)之間與對外的協(xié)調(diào)合作

這三項機電系統(tǒng)中，通信系統(tǒng)為監(jiān)控系統(tǒng)與收費系統(tǒng)提供了技術(shù)支持，通信系統(tǒng)通過不同速率的傳輸通道，將信息、圖像、音頻傳輸?shù)酵饨缑浇椋瑢崿F(xiàn)將各個體系連通在一起，這就是三大系統(tǒng)的一次比較典型的結(jié)合運用。這就需要在設(shè)計機電系統(tǒng)的過程中，清楚了解各個系統(tǒng)的需求，根據(jù)需求進行分析，提出適當?shù)慕鉀Q方案，選定傳輸設(shè)備，將最適當?shù)难b備運用到對應的系統(tǒng)上，確定設(shè)備的種類數(shù)目，將成本降到最低，同時也要將維護修復的的費用降至最低，這對高速公路的發(fā)展起到了積極促進作用。同時這三項機電系統(tǒng)有同有異，他們對電源的要求各自不同，但對電源的穩(wěn)定性要求很高，電源最好沒有中斷的情況出現(xiàn)，因此只有使用專線電源才能滿足這種要求。三項系統(tǒng)之間要注意協(xié)同合作，對其他設(shè)施也要奉行這一原則，例如與標志牌位置的協(xié)調(diào)，對場區(qū)位置的改造，緊急電話系統(tǒng)的設(shè)置等等。在與設(shè)備和其他系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)節(jié)中，要做到以大局設(shè)計為主，在整體設(shè)計合理的情況下對沖突進行微調(diào)，確保系統(tǒng)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，保證系統(tǒng)功能的完整。

2 實現(xiàn)高速公路智能化

2.1 什么是高速公路智能化

有效的利用當代的科學，將當代多種科學技術(shù)方法，例如：控制技術(shù)、運籌學、人工智能、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等融入到高速公路的管理治理之中，使高速公路高度智能化，對待緊急事件能有擬人的思維，快速分析，得出最佳的方案解決，以此來解決突發(fā)事件。高速公路的智能化同時體現(xiàn)在車、人、路的關(guān)系上，能將三者緊密結(jié)合，創(chuàng)造出一種安全、高效的運輸途徑。隨著科技的進步，時代的發(fā)展，越來越多的國家注意到智能化的高速公路在經(jīng)濟和交通上的重要作用，都先后開展了相應的“高速公路智能建設(shè)”工程，我國就在北京、上海、深圳等十多個大型城市進行了相應的公路建設(shè)，并且在工程的初步取得了一定的成果。可以想象，未來勢必是智能高速的未來，人們可以享受智能帶給我們方便，同時也能安全快捷的到達目的地，這一切都要歸功于智能化高速公路的普及與發(fā)展。

2.2 智能化與機電系統(tǒng)建設(shè)程度的聯(lián)系

前文提到機電系統(tǒng)是智能化的基礎(chǔ)，未來勢必是智能高速的未來。機電系統(tǒng)的持續(xù)建設(shè)是高速公路智能化的一個過程，但并不是智能化的全部，這是一個長遠的建設(shè)發(fā)展過程，設(shè)計者要有大局觀，改造者更不能目光短淺，被初期的成果迷惑了發(fā)展的方向。機電系統(tǒng)要在設(shè)計者的手中完成轉(zhuǎn)型，要從傳統(tǒng)公路的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變能成為一個運用簡單方便，功能齊全，成為未來發(fā)展所需的信息化系統(tǒng)。就我國當前工程進度來講，在必要的設(shè)備方面已經(jīng)齊全，但是在管理方面還有很大的欠缺，硬件的完善并不代表功能的完善，從科學的角度出發(fā)，運用先進的管理手段對設(shè)備進行管理，將設(shè)備的最大功效完完全全的發(fā)揮出來，通過對機電系統(tǒng)的信息化管理才能帶動高速公路的自動化、規(guī)范化、智能化的運營管理。要學會利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，將有利資源整理分析，彌補高速公路在軟件方面的欠缺，爭取提高高速公路的發(fā)展速度。

2.3 對機電系統(tǒng)建設(shè)運用新技術(shù)

機電系統(tǒng)對技術(shù)有著很高的要求，尤其是在收費、監(jiān)控、通信上應用的技術(shù)更是多種多樣，隨著近幾年來發(fā)展速度的顯著提升，無論是圖像傳輸?shù)募夹g(shù)還是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基本上每種技術(shù)都存在著或大或小的突破。這就存在一個問題，在建設(shè)智能化高速公路的過程中，公路沒有建成技術(shù)就被淘汰了，這就需要對高速公路的建設(shè)周期進行嚴格的把控，縮短建設(shè)周期，在檢驗合格的情況下盡早的投入使用，同時在設(shè)計的過程中我們就要采用當前最先進的技術(shù)，才能保證技術(shù)的先進性，在使用期間也要時刻注意技術(shù)發(fā)展動向，根據(jù)公路的實際情況，在有些可以更新技術(shù)的地方進行維護更新，在技術(shù)、設(shè)備、材料等方面力求接軌國際水平，這樣我們整個機電體統(tǒng)的建設(shè)以及智能高速公路的發(fā)展才能時刻保證走在領(lǐng)先的位置。

3.結(jié)語：

機電系統(tǒng)的建設(shè)作為高速公路智能化的一部分，與高速公路的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，在高速公路與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)連接后，機電系統(tǒng)的作用更是不言而喻，所以說搞好機電系統(tǒng)的建設(shè)尤其重要，在機電系統(tǒng)的建設(shè)過程中存在著幾個需要注意的方面，一方面我們要和實現(xiàn)高速公路智能化的國家建立友好的合作關(guān)系，對那些成功的案例進行分析，吸取成功的經(jīng)驗，同時針對國外先進的技術(shù)要引進學習，通過對外學習和自身的研發(fā)，打造適合自己國家的智能化高速公路。所以說對我國現(xiàn)狀要有足夠的認識，要根據(jù)國家的經(jīng)濟狀態(tài)、交通概況、道路特點等方面進行綜合性的考慮，建設(shè)與我國國情相符的智能化高速公路，智能高速公路前景廣闊，大力發(fā)展機電系統(tǒng)建設(shè)，爭取早日實現(xiàn)高速公路智能化。

參考文獻：

[1] 楊曉光，儲 浩.高速公路管理信息化與智能化及長三角應對策略[J].上海公路，2012，（2）：8-13.

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關(guān)鍵詞：高速公路;路網(wǎng)運營;路網(wǎng)服務;智能化系統(tǒng);系統(tǒng)建設(shè) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2015）02-0021-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0109

1 系統(tǒng)概述

就目前高速公路信息化建設(shè)中普遍存在的道路感知與監(jiān)控中數(shù)據(jù)挖掘分析及決策能力不足而造成的管理綜合化應急處置能力不強的缺陷，建立一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以出行服務為導向，應急保障為重點，面向管理、應用和服務的集成思想為指導，數(shù)據(jù)中心、指揮調(diào)度平臺為核心，滿足高速公路各路橋單位需求的相關(guān)業(yè)務應用為架構(gòu)的省級高速公路營運管理信息化的智能化系統(tǒng)具有十分現(xiàn)實的意義。

2 系統(tǒng)目標

包含高速公路路網(wǎng)管理部門、基層單位和參與企業(yè)，路邊設(shè)施及各類系統(tǒng)采集的交通信息，高速公路營運管理中的人、車、路為對象。以數(shù)據(jù)中心、指揮調(diào)度平臺為其核心建設(shè)內(nèi)容，以信息采集系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、運行維護系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)為其主要建設(shè)內(nèi)容，覆蓋聯(lián)網(wǎng)營運管理的所有業(yè)務范圍，并在一個統(tǒng)一的架構(gòu)內(nèi)全方位考慮業(yè)務管理的信息化和智能化。

3 項目信息化建設(shè)的技術(shù)方案

3.1 信息化系統(tǒng)框架設(shè)計

建設(shè)的信息化系統(tǒng)框架將以路網(wǎng)-路段兩級數(shù)據(jù)中心為數(shù)據(jù)交互共享管理的核心，以數(shù)據(jù)采集、指揮調(diào)度、運行維護、決策支持等系統(tǒng)為主要業(yè)務應用的載體，實現(xiàn)路網(wǎng)與路段的數(shù)據(jù)采集匯聚、存儲管理、分析挖掘、交互共享，并在此基礎(chǔ)上完成日常營運管理、應急指揮調(diào)度、公眾信息與展示、輔助決策支持、系統(tǒng)運行維護管理等業(yè)務管理功能。

3.2 數(shù)據(jù)中心設(shè)計

數(shù)據(jù)中心是實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚、管理、交互的核心，也是對數(shù)據(jù)進行處理、分析、挖掘，提升數(shù)據(jù)利用價值的中樞，在整個信息化系統(tǒng)建設(shè)中具有十分重要的地位。本次設(shè)計的數(shù)據(jù)中心，計劃包括綜合數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)處理平臺設(shè)計等常規(guī)功能以及動態(tài)交通地理信息（GIS-T）仿真分析系統(tǒng)這一提升挖掘功能，并從安全性和主要性能指標角度明確數(shù)據(jù)中心所需要滿足的性能需求。數(shù)據(jù)處理平臺部分由數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)、數(shù)據(jù)融合處理系統(tǒng)、交通狀態(tài)預測與估計系統(tǒng)、交通狀態(tài)指數(shù)分析評估系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)組成。整個數(shù)據(jù)中心與信息采集系統(tǒng)、外部系統(tǒng)和應用平臺之間形成信息交互與共享機制。

3.3 指揮調(diào)度平臺設(shè)計

根據(jù)路段監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析情況，對高速公路運行情況進行調(diào)度和誘導，并可對交通突發(fā)事件進行預測預警。

3.3.1 交通運行監(jiān)控子系統(tǒng)。調(diào)用數(shù)據(jù)中心集中管理的環(huán)境感知數(shù)據(jù)、車輛感知數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)和其他類型數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對高速公路各方面運行情況的無縫實時感知和多角度多層次展現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，將靜態(tài)/動態(tài)交通信息、氣象環(huán)境信息、周邊路網(wǎng)交通信息、公路沿線各城市相交道路信息與狀態(tài)分析預測模型相互結(jié)合，完成對交通運行狀態(tài)的模擬預測。對交通運行狀態(tài)的預測不僅體現(xiàn)在對常見的周期性流量變化（如早晚高峰、節(jié)假日高峰等）的預測，也體現(xiàn)在對因突發(fā)事件導致的局部區(qū)域（點和面）的流量增長預測。

子系統(tǒng)主要由四部分組成，分別為視頻監(jiān)控、清排障車輛管理、兩客一危車輛管理、交通態(tài)勢監(jiān)管。

3.3.2 事件管理子系統(tǒng)。在視頻圖像數(shù)據(jù)的智能化分析基礎(chǔ)之上，同時融合多信息事件判別，最后通過人工查看視頻圖像的手段確定交通事件是否存在。該系統(tǒng)可以幫助管理者實現(xiàn)事件的自動識別和快速確認，提升事件處置的效率。

3.3.3 輔助管理子系統(tǒng)。包括人員管理、票據(jù)管理和值班管理等三個功能。主要針對日常管理中比較重要的環(huán)節(jié)進行優(yōu)化管理，簡化操作流程和復雜度，加強報表間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度減少重復填報，使管理工作更貼合實際需求的同時提升效率。

3.3.4 預案管理子系統(tǒng)。對應急事件指揮、交通暢通調(diào)度所涉及的各類專業(yè)預案進行管理，包括對輸入事件類型、處置流程、協(xié)同部門、通知方式等信息。

3.3.5 指揮調(diào)度子系統(tǒng)。包括指揮調(diào)度、公共資源聯(lián)動管理、應急資源管理和決策支持四大功能模塊，實現(xiàn)對我省高速路網(wǎng)和路段發(fā)生的氣象災害、交通事故、交通事件（火災、道路擁堵、道路施工養(yǎng)護、警衛(wèi)任務、危化品車輛運輸、闖卡逃逸、違章通行和其他突發(fā)事件等）進行有效的指揮、處置、聯(lián)動、反饋、分析等一系列的智能化操作。

3.3.6 交通信息子系統(tǒng)。以高速公路數(shù)據(jù)中心為數(shù)據(jù)來源和交互基礎(chǔ)，直接與信息業(yè)務庫進行數(shù)據(jù)交互，結(jié)合預先建立的信息預案模型，實現(xiàn)智能生成情報板指令信息，并通過數(shù)據(jù)中心下發(fā)到各外場情報板及其他顯示終端，完成信息的。

3.3.7 決策支持子系統(tǒng)。對多源數(shù)據(jù)進行集中統(tǒng)計、分析、挖掘，生成和管理交通營運業(yè)務的統(tǒng)計分析報表，為各業(yè)務系統(tǒng)（運行監(jiān)控、指揮調(diào)度、信息等）提供必要的數(shù)據(jù)支撐;為領(lǐng)導和調(diào)度管理人員在重大節(jié)假日管制、免費放行管理、業(yè)務指揮調(diào)度、日常管理辦法制定等方面提供輔助決策服務。

3.4 公眾服務平臺總體設(shè)計

3.4.1 出行信息服務子系統(tǒng)。利用智能終端包括手機、平板等，為出行公共提供道路運行信息的實時查詢、視頻瀏覽和導航提醒服務。包含道路運行狀況查詢（道路流量、擁擠度、道路緊急事件、施工、服務區(qū)人流等信息）、視頻瀏覽（高速出入口的視頻信息）、導航提醒（實時接收道路異常事件、施工信息的提醒以及相應的分流措施等）。

3.4.2 綜合交通信息子系統(tǒng)。（1）道路情報板信息――通過道路情報板、路測限速標志等發(fā)送道路運行信息;（2）服務區(qū)信息――通過服務區(qū)情報板發(fā)送道路運行信息;（3）收費站前有線廣播――通過收費站前有線廣播播放道路運行信息;（4）站前誘導屏信息――通過收費站前誘導屏道路運行信息;（5）移動情報板信息――道路發(fā)生緊急事件或者臨時管制、疏導時，通過移動情報板發(fā)送相關(guān)信息;（6）網(wǎng)站實時信息――將道路運行信息經(jīng)過人工審核后實時在公司網(wǎng)站上;（7）短信平臺――通過短信平臺對區(qū)域內(nèi)的公眾群發(fā)道路緊急事件信息;（8）官方微博――將道路運行信息經(jīng)人工審核后在官方微博上，提高信息的及時性。

3.4.3 廣告媒體投放子系統(tǒng)。對高速公路經(jīng)營場所的廣告媒體投放進行管理，從廣告訂單、內(nèi)容設(shè)置、廣告發(fā)送及回收全過程進行管控，并對其進行數(shù)據(jù)分析，確立相關(guān)的廣告類型和播放策略，提高廣告收

益率。

3.4.4 服務區(qū)信息推送子系統(tǒng)。通過在服務區(qū)布設(shè)WiFi熱點，以用戶點擊廣告及相關(guān)推送信息的形式，獲取一定的上網(wǎng)時長。一方面為進入服務區(qū)的用戶提供上網(wǎng)的便利，提高了服務水平;另一方面，提高了廣告及信息的關(guān)注度，提升廣告效益，也為進行服務區(qū)流量引導控制提供了新的通知手段。

4 結(jié)語

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一、前言

20世紀80年代，微電腦技術(shù)應用開始得到迅速發(fā)展，與之相關(guān)的控制技術(shù)、圖像顯示技術(shù)、通信技術(shù)等都有了新的突破，計算機越來越廣泛地應用在社會生產(chǎn)各個領(lǐng)域。隨著多媒體技術(shù)、人工智能學科的進一步研究，現(xiàn)在的計算機應用系統(tǒng)的智能化程度也越來越高，在高速公路領(lǐng)域，智能化系統(tǒng)的應用在本世紀初也得到了長足發(fā)展。

二、高速公路自動化收費系統(tǒng)

我國高速公路在上世紀80年代開始建設(shè)并得到迅速發(fā)展，這個階段，計算機應用開始逐步普及，技術(shù)正在不斷發(fā)展提高。所以，高速公路收費系統(tǒng)最初是采用的純?nèi)斯な召M方式，隨后發(fā)展到初步的財務計算機管理。隨著計算機技術(shù)、IC卡技術(shù)以及圖像技術(shù)的發(fā)展，高速公路收費開始進入全面自動化管理階段。從車輛上路領(lǐng)取電子通行卡開始，車輛車型、牌照、上路時間等信息進入高速公路收費自動化管理系統(tǒng)，等到車輛駛離高速公路時，系統(tǒng)讀取通行卡信息，比對車型、牌照，自動計算并語音提示司乘人員應交費金額，收費后系統(tǒng)自動啟動擋桿放行。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的逐步成熟，為高速公路區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費提供了技術(shù)保證。聯(lián)網(wǎng)收費通過計算機聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可實現(xiàn)自動分拆車輛在各不同路段行駛里程，結(jié)算相應路段費用，這樣就可把不同運營主體管理下的高速路段有機地接合在一起，撤銷主線收費站，大大提高了交通運輸效率。目前正在逐步推行的ETC（電子不停車收費系統(tǒng)）系統(tǒng)，更具智能化，通過非接觸式感應卡的運用，達到系統(tǒng)完全無人工直接參與，實現(xiàn)全自動化收費。

三、智能化辦公管理

在高速公路領(lǐng)域，智能化應用不僅僅運用在收費系統(tǒng)中，在現(xiàn)代化的辦公管理中，也處處盡顯智能化的亮點。以河北高速公路石安管理處下屬某收費站為例，做如下說明：1.辦公無紙化。由于各收費站分散于高速公路沿線，以往公文報表的上傳下發(fā)十分不便，隨著計算機的普及應用，辦公條件逐步改善，基本實現(xiàn)了無紙化辦公。除一些需要備案的文件之外，通知、公告、節(jié)假安排等日常事務文件報表均采用電子化形式，通過郵件或傳真上傳或下發(fā)，電子化辦公，便于查詢和歸檔，更加便捷和及時。2.通訊自動化。通過沿高速公路建設(shè)的主干光纖，所有收費站所互聯(lián)成網(wǎng)，實現(xiàn)電話網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理，由高速交通樞紐大樓與外界接駁。雖然管理處和各收費站在空間上分散、距離較遠，但通過通訊自動化系統(tǒng)，做到了各處室職能部門與收費站各工作崗位實現(xiàn)內(nèi)部通話，網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一使用，既強化了內(nèi)部管理，也實現(xiàn)了對外聯(lián)系的形象統(tǒng)一。3.安防自動化。以現(xiàn)代化的技術(shù)防范手段為主體，輔以補充的人員防范，是現(xiàn)代化辦公環(huán)境安全的必然選擇。各收費站監(jiān)控系統(tǒng)主要分為車道監(jiān)控和收費廣場監(jiān)控。收費站監(jiān)控分中心實時監(jiān)視現(xiàn)場圖像信息，并通過高速網(wǎng)絡(luò)傳至交通樞紐監(jiān)控中心，實現(xiàn)遠程的監(jiān)控管理。高速公路現(xiàn)代化的安防系統(tǒng)，通過閉路電視監(jiān)控、周界防范等電子智能化手段，保證了各收費站點安全的工作環(huán)境和正常的工作秩序。4.后勤管理自動化。在管理處及各收費站點，食堂售飯均安裝了POS機，實現(xiàn)了后勤管理的自動化。電腦微機結(jié)算，替代傳統(tǒng)餐券管理，既衛(wèi)生又方便，減少印發(fā)、兌換、清點諸多環(huán)節(jié)，提高了食堂工作效率和管理層次。

四、智能化系統(tǒng)在高速公路管理中的作用

高速公路管理智能化系統(tǒng)的建設(shè)，在運行應用過程中起到了顯著的作用：大大提高了高速道路通行效率，提高了運輸能力；簡化了收費程序，減少了出錯率；減少和杜絕逃費現(xiàn)象、人情放行現(xiàn)象；防止貪污作弊現(xiàn)象；安全性大幅提高；路況信息、通行信息更加全面豐富；節(jié)約生產(chǎn)成本，提高了辦公效率；逐步實現(xiàn)道路、車輛實時監(jiān)測控制；

五、高速公路智能化應用發(fā)展趨勢

隨著計算機、自動控制、傳感技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展提高，未來的系統(tǒng)應用會更具智能化，在高速公路管理領(lǐng)域，目前的研究正向以下幾個方向深化：1.聯(lián)網(wǎng)、不停車收費技術(shù)。聯(lián)網(wǎng)收費目前已經(jīng)在高速公路順利實施，正在不斷完善。不停車收費基于無線射頻技術(shù)，在車輛上安裝有車載電子標簽，車輛通過收費站口時，可與車道內(nèi)的微波收發(fā)裝置短程通信，自動辨識車輛信息并傳至收費管理中心網(wǎng)絡(luò)。車輛可以較高速度行駛通過收費站口，實現(xiàn)了不停車全自動收費管理。不停車收費將大大提高高速公路通行能力，降低收費管理成本，并大大改善了收費站點的環(huán)境，當前石安高速不停車收費系統(tǒng)正在建設(shè)中。2.集成化、開放性。高速公路管理系統(tǒng)中，以通行費收取管理為主線，而其中又涉及到路況信息、路段氣象、實時監(jiān)控圖像等多種重要的公共信息。新型的高速公路管理系統(tǒng)是一個高智能化的信息系統(tǒng)，收費管理要和車輛監(jiān)控信息等信息集成在一個平臺上來運行；高速公路管理信息化系統(tǒng)應具備開放性，能夠和交管、氣象、物流等部門行業(yè)進行公共信息交換，達到信息資源整合共享。3.全球定位系統(tǒng)（GPS）和3G移動通信業(yè)務應用。隨著全球定位系統(tǒng)的完善和3G通信業(yè)務的開通，高速公路管理系統(tǒng)智能化應用也將會有新的發(fā)展。通過GPS、3G移動通信和收費管理系統(tǒng)結(jié)合，可以對上路車輛實時圖像聲音的跟蹤，對路況全方位監(jiān)控，遠程指揮疏導車輛，杜絕換卡違章等現(xiàn)象，并可以對遇險事故進行最及時恰當?shù)木仍?/p>

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【關(guān)鍵詞】高速公路；機電設(shè)備；智能化；節(jié)能

保證駕乘人員在高速公路的行車安全，依靠投用在高速公路路段上的智能機電設(shè)備，同時在使用科技的智能化機電設(shè)備的同時，高速公路管理應該不斷整合資源，真正做到“節(jié)能減排”。

1對高速公路傳統(tǒng)機電系統(tǒng)的解析

（1）高速公路傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備主要的的作用是信息的采集、處理、提供和反應決策，該設(shè)備通過在高速公路沿線設(shè)置的外場設(shè)備，迅速地向各個監(jiān)控基地傳送數(shù)據(jù)，及時匯報高速公路的各種運行狀態(tài)。就當前我國高速公路的現(xiàn)狀，各級監(jiān)控中心多數(shù)是獨立的機構(gòu)，一般情況下包括監(jiān)視設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、投影儀、以及一些相關(guān)的服務器。這些機電設(shè)備通過外場設(shè)備形成一個互相聯(lián)系的、信息互通的網(wǎng)絡(luò)。由于各級監(jiān)控中心保持相互的獨立性，所以在特殊情況發(fā)生時，一般要通過各級監(jiān)控中心向救援、路政等相關(guān)部門進行通報，之后再由這些部門進行事故的相關(guān)處理，工作效率受到很大程度上的制約。

（2）高速公路的通信設(shè)備的智能化和節(jié)能化是高速公路實現(xiàn)現(xiàn)代化的有力保障，通信設(shè)備承擔著記錄監(jiān)控設(shè)備和收費系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的重任，這些數(shù)據(jù)包括圖像、語音、信息傳輸?shù)取Ｊ瞧渌咚俟窓C電設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的有力保障，此外，高速公路通信設(shè)備，負責在發(fā)生意外狀況的時候，與相關(guān)救援部門取得聯(lián)系，包括設(shè)備維護、設(shè)備故障、事故救援等。最后通信設(shè)備系統(tǒng)還對高速公路管理通訊中心、聯(lián)系業(yè)務和管理部門等具有重要作用。

2加強高速公路機電設(shè)備的智能管理以及機電設(shè)備的總體構(gòu)架

根據(jù)分析高速公路機電系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，高速公路機電設(shè)備智能化勢在必行，總體構(gòu)架分為管理、監(jiān)督、服務、檢測等。

其中，管理是機電設(shè)備實現(xiàn)智能化的核心和主體，高速公路的運行管理部門是此功能針對的服務對象，主要的工作人員應當充分利用管理功能搜集的采集數(shù)據(jù)并加以分析，通過一些技術(shù)手段，真正實現(xiàn)對高速公路重要路段的日常維護和在發(fā)生突發(fā)事件時的應對能力，從而實現(xiàn)對高速公路機電設(shè)備資產(chǎn)的協(xié)調(diào)，切實有效地做好相關(guān)工作。

服務是高速公路機電設(shè)備智能化的具體表現(xiàn)形式，是高速公路機電設(shè)備的核心內(nèi)容，服務針對的對象主要為大眾，應通過一些高科技的技術(shù)手段，為高速公路道路使用者提供相關(guān)服務，除大眾之外的服務對象還包括政府機關(guān)、社會團體等，高速公路智能化，這些技術(shù)可以及時地為他們提供時效性強的信息。

檢測功能是對上述功能成果的總結(jié)，是高速公路機電設(shè)備智能化的檢驗，確保設(shè)備能夠正常運行，保證高速公路營運暢通。這對于高速公路智能化改革進程具有重要的現(xiàn)實意義，對于機電設(shè)備保質(zhì)保量地完成任務提供了技術(shù)保障。

以上機電設(shè)備的功能充分體現(xiàn)了機電設(shè)備智能化為保證高速公路的優(yōu)質(zhì)服務做出的貢獻，以上三種功能相互依存、聯(lián)系緊密，這些功能充分體現(xiàn)了高速公路機電設(shè)備智能化的優(yōu)勢。

3高速公路機電設(shè)備的檢驗評估

（1）針對路網(wǎng)設(shè)施，其狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)需要及時地處理和高效地傳輸，對終端顯示設(shè)備的作用、可靠性、安全性應當進行科學的分析并得出權(quán)威的結(jié)論。

（2）對于交通狀況、交通事件、交通環(huán)境等高速公路條件的監(jiān)測設(shè)備，對于以上高速公路機電設(shè)備的權(quán)威性、可靠性應當頻繁地做出評定和分析。

（3）針對各級監(jiān)控中心智能化全段數(shù)據(jù)的采集與分析以及設(shè)備的視頻系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)，應當對以上機電設(shè)備的運行進行實時監(jiān)控，同時利用得出的數(shù)據(jù)加以分析評估。

（4）對于智能化軟件平臺應保持高度的一致和可操作性，針對智能化軟件平臺的一致性的優(yōu)化應當以滿足大眾需求為前提，提出操作性強的優(yōu)化設(shè)計方案。

4對于優(yōu)化高速公路配電系統(tǒng)的建議

要實現(xiàn)代高速公路機電設(shè)備的全面智能，改造優(yōu)化機電設(shè)備首先應當結(jié)合當前高速公路智能化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，重新分布高速公路外場設(shè)備，逐步實現(xiàn)高速公路監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對高速公路的全面監(jiān)控。

其次，數(shù)字視頻對傳輸對于高速公路機電設(shè)備的可視化管理具有積極意義，數(shù)字傳輸在保證畫面質(zhì)量、增強傳輸畫面的穩(wěn)定性方面具有絕對優(yōu)勢。

再次，更新一些陳舊的高速公路機電設(shè)備，選用智能化機電設(shè)備并及時更新原始數(shù)據(jù)，并且對現(xiàn)有的設(shè)備分布上整合優(yōu)化，提高設(shè)備利用效率。

最后，建立完整的高速公路網(wǎng)絡(luò)體系，對高速公路機電設(shè)備進行升級、更新整合服務平臺。

5高速公路機電設(shè)備節(jié)能化的現(xiàn)狀

交通運輸在我國是節(jié)能減排的重點行業(yè)，國務院要求加快建設(shè)運輸行業(yè)的低碳排放，高速公路機電設(shè)備的管理是高速公路運營管理中的重要組成，在高速公路節(jié)能減排方面的作用不容忽視，所以，高速公路的節(jié)能化進程，是時展的必然趨勢，合理調(diào)整高速公路機電設(shè)備的負荷分配、提高機電設(shè)備的功率因數(shù)、合理安排機電設(shè)備的供電方式都是高速公路設(shè)備節(jié)能的主要手段，通過對高速公路機電設(shè)備的改造，可以真正提高節(jié)能減排的效果，節(jié)省開支、杜絕資源的浪費、保護環(huán)境。

6高速公路節(jié)能減排的基本含義

從廣義上講，高速公路的節(jié)能減排是指節(jié)約自然資源，減少對環(huán)境有害物質(zhì)的產(chǎn)生，從狹義上說，高速公路的節(jié)能減排是指在運營過程當中，在確保高速公路的正常運轉(zhuǎn)以及車輛的安全通行的前提下最大限度地減少資源的浪費并降低經(jīng)濟成本，實現(xiàn)高速公路收益的最大化。

高速公路的節(jié)能減排是一項復雜、系統(tǒng)的工程，它是一種對社會責任的體現(xiàn)，從某種意義上講，實現(xiàn)高速公路機電設(shè)備的節(jié)能化，有可能會降低運營所帶來的收益，這就使我國機電設(shè)備節(jié)能化的發(fā)展出現(xiàn)了瓶頸，因為部分機電設(shè)備的節(jié)能化導致了經(jīng)濟效益的下滑，這個弊端嚴重制約了高速公路機電設(shè)備節(jié)能化的發(fā)展。

7規(guī)范高速公路機電設(shè)備節(jié)能化體系

節(jié)能減排需要科學的理論指導，我國在這方面的研究尚顯稚嫩，這就會讓高速公路相關(guān)管理部門對節(jié)能減排的概念上的認識含糊不清，無法把握節(jié)能減排的標準，造成節(jié)能效果不能最大限度發(fā)揮，規(guī)范高速公路機電設(shè)備節(jié)能化體系是解決這一問題的主要途徑，同時也是相關(guān)部門面臨的一大難題。這就要求相關(guān)部門制定節(jié)能減排方案、推進高速公路節(jié)能化進程、深入開展節(jié)能減排的相關(guān)工作。此外，我國地域遼闊，經(jīng)濟發(fā)展狀況和民族文化背景各不相同，在高速公路機電設(shè)備節(jié)能化的實施過程中應當充分考慮當?shù)氐沫h(huán)境因素、文化差異等等。

8總結(jié)

通過對高速公路傳統(tǒng)機電設(shè)備的現(xiàn)狀分析，結(jié)合當前的經(jīng)濟形勢，建立一套完善的高速公路機電系統(tǒng)智能化和節(jié)能化體系對于節(jié)省開支、環(huán)境保護、保障人民的生命財產(chǎn)安全、節(jié)能減排等方面具有重大意義，為高速公路能夠優(yōu)質(zhì)地為群眾、政府等相關(guān)部門服務提供了重要保障。高速公路機電設(shè)備實現(xiàn)智能化和節(jié)能化是高速公路的運營體系向數(shù)字信息化方向邁出的堅實一步。

參考文獻：

[1]王笑京，李愛民，盛剛，等.高速公路監(jiān)控技術(shù)要求[M].人民交通出版社，2012.

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關(guān)鍵詞：高速公路；智能管理

從我國上世紀八十年代開始建設(shè)第一條高速公路，經(jīng)過近四十年的發(fā)展，目前我國已建成和在建的高速公路里程已超過7萬公里，僅次于美國位居世界第二位。在高速公路快速發(fā)展的同時，如何高效便捷管理的高速公路成為新的課題，隨著現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線光纖傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)及云計算技術(shù)的發(fā)展，為高速公路的智能化管理奠定了基礎(chǔ)。

引言

智能高速公路交通系統(tǒng)是現(xiàn)代高效管理交通系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢，它是將先進的現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線光纖傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)及云計算技術(shù)有機的綜合應用于高速公路管理系統(tǒng)中，從而建立起的一種實時、全天候發(fā)揮作用，立體和全方位的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。智能高速公路交通系統(tǒng)有效整合現(xiàn)有的高速公路交通設(shè)施、減少高速公路車流密集和高速公路沿線大氣、噪聲和環(huán)境污染，實現(xiàn)高速公路傳統(tǒng)安全、提高道路的使用效率，在國內(nèi)高速公路上得到了大力的運用。在國內(nèi)一些發(fā)達省市智能高速公路管理系統(tǒng)的運用證明，這套系統(tǒng)可以有效解決當前車流密集、車輛交通事故多發(fā)、高速公路沿線環(huán)境污染嚴重等問題，其車輛信息化為基礎(chǔ)，依托智能化數(shù)據(jù)傳輸，充分實現(xiàn)高速公路車流智能化識別和管理，高速公路的智能化是立體交通智能物聯(lián)網(wǎng)管理的推進和延伸。

1 建設(shè)高速公路智能管理系統(tǒng)的必要性

高速公路智能管理系統(tǒng)的建設(shè)，投資大，周期長，但是從多方面綜合評定，建設(shè)這套系統(tǒng)非常必要。

1.1 提高運輸效率

我國的高速公路目前的管理，大多還是基于現(xiàn)場人員的管理，管理效率低下。高速公路上一旦發(fā)生交通擁堵或交通事故往往需要很長一段時間才能將信息傳送到道路指揮中心，從收到信息到現(xiàn)場處理這一時間段內(nèi)，更加劇了道路的擁堵，大大降低了高速公路的運輸效率。從國內(nèi)每年的黃金周高速公路不高速就可見一斑。

1.2 有效降低大氣污染

由于目前高速公路的運輸效率低，車輛運行速度緩慢。造成車輛在高速公路上的平均行使時間加長，車輛的尾氣隨之大大增加。近些年在東部地區(qū)長時間大范圍的霧霾天氣，與汽車尾氣的氮污染有直接的關(guān)系。

1.3 減少交通事故

高速公路在建成后，車輛長時間的碾壓勢必對路面造成不同程度的損傷。另一方面高速公路上車輛眾多突發(fā)事件也多，但是在道路上行使的駕駛員對這些情況的變化全然不知，當發(fā)現(xiàn)不良情況也許為時已晚，這也就是高速公路一旦發(fā)生事故，往往會造成大量車輛追尾，損傷慘重的直接原因。

2 高速公路智能管理系統(tǒng)的組成

高速公路智能管理系統(tǒng)是對公路收費、路面監(jiān)測、車輛監(jiān)測、信息采集、信息傳輸和信息等不同功能的集成，它由多個模塊組成。

2.1 智能收費系統(tǒng)

智能收費系統(tǒng)主要利用車輛電子通行卡或電子識別標簽等方式，實現(xiàn)公路收費電子化和實時化。目前大多數(shù)收費系統(tǒng)是車輛在收費處需停車，用車輛電子通行卡完成收費過程；另一種較為先進的收費系統(tǒng)是收費系統(tǒng)終端預讀車輛電子標簽內(nèi)容，識別車輛型號車主信息，車輛過程中，智能收費系統(tǒng)將收費終端的接受的車輛信息、繳費信息，實時傳輸?shù)焦芾碇行模ㄟ^中心在與車輛持有人的電子賬戶對接，實現(xiàn)費用的實時劃撥，并將收費信息回傳到收費終端，在車輛接近時對車輛放行，收費全過程車輛正常行駛實現(xiàn)車輛的不停車，大大提高了收費站的車輛通行速度，同時也節(jié)省了收費人員的投入。

2.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路智能管理系統(tǒng)智能監(jiān)控系統(tǒng)。主要對高速公路外場和車輛的監(jiān)控。外場監(jiān)控的內(nèi)容包括：路面、橋梁、隧道、路側(cè)綠化、機電設(shè)備等。車輛監(jiān)控包括：路網(wǎng)中行駛的車輛實時行駛速度、駕駛員安全駕駛情況，全面監(jiān)控道路上車流的密度，同時提供道路分流情況，適時對道路上車輛進行交通引導、事故多發(fā)地段預警、發(fā)生事故地段車輛定位等，保證最大限度地發(fā)揮路網(wǎng)通過能力。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)施可分為兩類。一是信息采集設(shè)施，如路面檢測器、氣象檢測器、緊急電話、巡邏車、攝像機等，這類設(shè)施的主要任務是采集路況、沿路氣象和事故信息。主要是針對路面安全情況、道路車輛密度、兩車間距、車輛行駛速度和交通事故等數(shù)據(jù)的采集。二是信息設(shè)施，如情報預報板、LED可顯示限速標志等，這類設(shè)施根據(jù)中央監(jiān)控系統(tǒng)的指令進行信息的。將采集的信息迅速傳輸?shù)街笓]中心，從而調(diào)動交警、道路管理等相關(guān)單位開始做出反應。

2.3 智能信息查詢系統(tǒng)

智能信息查詢系統(tǒng)是將由監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，利用車載的導航設(shè)備與自動交通管理系統(tǒng)相配合，為道路上的駕駛?cè)颂峁鲂兴璧母鞣N交通狀況、道路、氣象條件、車輛事故和自身安全等有關(guān)信息。通過公用通信網(wǎng)和個人計算機，還可以家中或辦公室得到出行前的最佳行駛路線和沿途的氣象情況等信息，使出行者可以合理地選擇出行方式、時間和路線，同時也可以使路網(wǎng)交通流量獲得平衡分配，提高運輸效率。

2.4 高效的通訊傳輸系統(tǒng)

高速公路智能管理系統(tǒng)建立在高效可靠的通信系統(tǒng)之上。通信信息管理系統(tǒng)由專用通信網(wǎng)絡(luò)、緊急電話系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、信息顯示、系統(tǒng)和監(jiān)控管理中心組成。高速公路上的信息采集、信息處理、交通分析和信息等這些數(shù)據(jù)通過高效的無線和光纖通信線路相互鏈接并直通高速公路指揮中心計算機，指揮中心計算機與以太網(wǎng)相聯(lián)進行全網(wǎng)數(shù)據(jù)共享。公路交通主管部門和交警部門通過這些共享數(shù)據(jù)，共同實現(xiàn)對高速公路監(jiān)控、車輛誘導疏散和違章車輛信息采集傳輸和道路安全及監(jiān)督檢查的工作，攜手確保高速公路的安全暢通。

高速公路通信系統(tǒng)主要包括光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、程控數(shù)字交換系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)圖象傳輸系統(tǒng)、光電纜工程和通信電源系統(tǒng)。

光纖傳輸系統(tǒng)為高速公路沿線設(shè)施（如數(shù)據(jù)采集設(shè)備、道路預警板、無線道路預警器、收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、采集車輛圖象等）提供傳輸通道。為提高傳輸?shù)目煽啃裕嗖捎铆h(huán)路布線方式。

整個智能管理系統(tǒng)，建立一個指揮中心和幾個子中心，指揮中心就是一個通信數(shù)據(jù)收集傳輸儲存的中心，這樣既可以實現(xiàn)遠程管理，也可以實現(xiàn)就地控制。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布儲存，指揮中心數(shù)據(jù)可以直接接入異地大型云數(shù)據(jù)中心。

緊急電話傳輸由中心緊急電話主機、傳輸線路和道路路側(cè)緊急電話終端組成。緊急電話主機設(shè)在每個子中心，能及時顯示路側(cè)緊急電話的呼叫信息，也可以將其中任意兩個呼叫同時處理，可錄音，可與公用業(yè)務電話網(wǎng)相連。

監(jiān)控系統(tǒng)的圖像傳輸：將經(jīng)過編碼的數(shù)字圖像信號通過無線路由設(shè)備傳輸?shù)酵ㄐ欧种行牡耐ㄓ嵖刂圃O(shè)備上，再通過專用接口解碼成模擬信號，在監(jiān)控分中心的視頻顯示器上顯示。

3 結(jié)束語

高速公路智能管理系統(tǒng)是提高高速公路管理水平，保障高速公路安全行車，提高工作效率的必要系統(tǒng)，是實現(xiàn)全國智能交通系統(tǒng)的重要組成，通過建設(shè)高速公路智能管理系，可以大大改善高速公路交通狀態(tài)，促進物流相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。

參考文獻