试析高速公路机电体系中的通信技术应用与不足
谷越 杨欣煜
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

谷越 杨欣煜,. 试析高速公路机电体系中的通信技术应用与不足[J]. 工程与技术研究,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.157937.
摘要: 高速公路机电体系中的通信技术在确保道路管理、交通监控与安全运营中发挥着至关重要的作用。本文分析了高速公路机电体系中通信技术的应用价值,并探讨了几种关键通信技术的实际应用。通过ATM over SDH技术、GPRS无线通信技术和智能交通系统(ITS)的结合,显著提升了高速公路的管理能力和运营效率。然而,当前体系仍面临区域发展不平衡、技术创新不足、管理漏洞及人才短缺等问题。针对这些问题,本文提出了促进地区平衡发展、加强技术创新、完善管理体系、培养专业人才及推广智能化应用等一系列解决措施,以期推动高速公路机电体系通信技术的进一步发展和应用。
关键词: 高速公路机电体系;通信技术;GPRS无线通信;智能交通系统;ATM over SDH
DOI:10.12721/ccn.2024.157937
基金资助:

1高速公路机电体系中通信技术的应用价值

通信系统是高速公路机电体系中不可或缺的组成部分,可以实现车辆与道路设备、各级管理部门之间的信息传递、信息交互。在高速公路机电体系运行过程中,通信系统能够实时传输监控设备所检测到的数据,如车速、车流量、车辆间距、车辆行驶轨迹等,当出现交通拥堵时,通信系统中的计算机系统经过信息采集—分析处理生成智能化道路控制方案,通过发布情报板信息、切换信号灯、现场指挥等多种方式解决交通拥堵问题。通信技术在高速公路机电体系中的运用可以根据实际情况确定高速公路机电通信系统的结构、网络连接形式,满足道路管控需要,保证高速公路畅通与安全 [2]

3高速公路机电体系中通信技术的实际应用

3.1ATMoverSDH技术的应用

ATMoverSDH技术是指以ATM交换设备为基础,采用SDH传输网的通信技术,该技术整合了传统ATM技术与SDH传输网的优势,既可以灵活、动态地分配业务带宽,又能够缩短业务传输时延,扩大业务传输容量,在统一的拓扑结构之下完成数据的传输与交换,满足高速公路机电体系通信需求的不断攀升。ATMoverSDH在高速公路机电体系中的应用需要联网通信和收费系统、监控系统等子系统之间保持物理层面的一致性,根据高速公路调度和管控需要建立骨干交换网、骨干传输网以及边缘交换网。其中骨干交换网可以配置高性能的ATM交换机,交换机之间采用网状结构实现相互连接;骨干传输网采用SDH技术,配置相应的自愈环结构和智能监测装置,实时监测骨干传输网的运行情况,实现对网络故障的智能化定位;边缘交换网配置速率较低的ATM交换机,设置丰富的用户网络接口,支持多业务的接入与访问[3]

3.2GPRS无线通信技术的应用

通用分组无线业务(generalpacketradioservice)利用GSM基础设施提供速率高达100kbit/s分组数据业务的移动蜂窝接入技术。通用分组无线业务(GPRS)仅在实际传送和接收时才使用无线资源,避免浪费无线资源。同时,GPRS无线通信技术可以支持用户占用多个信道,同一个信道也可以被多个用户共享,通过对数据分组的传输和接收降低通信成本,显著提高数据业务的传输和交换效率,并且保证数据质量。与普通公路相比,高速公路机电体系面临着更加复杂的业务环境,对数据业务的传输和交换有着较高的需求,需要通过数据的实时化采集、传输、处理与分析实现对高速公路的管理与维护,切实减少交通拥堵、降低安全事故发生几率。GPRS无线通信技术具有更好的通信性能,信息传输能力更加强大,可以充分发挥高速公路机电系统在公路管理、调度中的作用。在实际的应用中,可以将GPRS无线通信技术运用到高速公路机电体系的监控系统中,在无须布设通信线缆的情况下,依靠移动通信网络实现监控设备之间的无线通信,监控系统实时采集外场设备检测到的道路、天气等信息,全面掌握高速公路通行的实际情况;在收费系统中应用GPRS无线通信技术时可以扩大通信网络的覆盖面,提升通信系统、收费系统的稳定性,尤其是在车流量较大的情况下,GPRS无线通信技术可以支持各类设备的运行,识别车辆的车牌等信息并实现自动扣费;在通信系统中应用GPRS无线传输技术可以及时向监控中心反馈道路情况,使路政车辆内配置的通信设施可以接收到调度管理指令,及时解决高速公路通行中的问题,保证高速公路通行的安全性[4]

3.3ITS的应用

智能交通系统(ITS)是对信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术等的高度集成,具有智能化、自动化等显著优势,可以对高速公路运行环境进行智能感知,通过促进人、车、路的相互协调从而在最大程度上缓解交通堵塞,降低安全事故的发生概率,减少高速公路运行过程中的能源、资源消耗,推动高速公路领域的绿色化、集约化发展。基于ITS技术的高速公路机电体系包含信息采集、信息处理分析、信息发布等多个组成部分。信息采集以GPS车载导航仪、车辆通行电子卡、红外雷达检测器等设备为基础,车载装置与高速公路机电体系内的监控设施、收费设施等通过无线通信技术进行信息交换与传输,车辆信息录入到车载装置的同时连入到高速公路机电体系的数据库中,当车辆行驶在高速公路上时机电体系内的装置、设施等便可以敏锐捕捉车辆相关信息,如位置信息、车速信息等,当车辆欠费时通过手机或车载终端向驾驶员发送信息并提醒其预存或及时缴费[5]

4高速公路机电体系中通信技术应用的不足

4.1地区发展失衡

目前,高速公路机电体系中的通信技术主要应用在经济较为发达的地区,而在一些经济相对落后的地区,通信技术的应用则较少。这导致了地区间信息传输的不平衡,影响了整个高速公路机电体系的协调发展。

4.2技术创新能力不足

目前,我国通信技术与国际先进技术相比有所滞后,一些关键技术都依赖国外技术转让。这导致我国在通信技术方面缺乏自主创新能力,难以实现技术的跨越式发展。

4.3管理方面存在漏洞

在高速公路机电体系中,通信系统的管理和维护是一个重要的环节。然而,目前的管理体系存在一定的漏洞和不足,如缺乏统一的管理标准、管理人员的素质和能力不足等,这导致了通信系统管理和维护的不到位,影响了通信技术的正常应用。

4.4缺乏专业人才

高速公路机电体系中的通信技术应用能正常运行需要专业的技术支持,然而目前缺乏足够的专业人才来满足这一需求。这导致了上述体系中通信系统的运行和维护存在一定的困难和挑战。

5解决措施

5.1促进地区平衡发展

政府应该加大对经济落后地区的支持力度,推动通信技术在这些地区的普及和应用。可以通过政策扶持、资金支持等方式,鼓励企业和社会资本参与高速公路机电体系的建设和运营,促进地区间的平衡发展。

5.2加强技术创新和研发

政府和企业应该加大对通信技术研发的投入,提高自主创新能力,加快关键技术和设备的国产化进程。可以通过建立研发中心、引进先进技术等方式,推动通信技术的创新和发展。

5.3完善管理体系

建立健全高速公路机电体系的管理机制,制定统一的管理标准和规范,提高管理人员的素质和能力。可以建立专业的管理团队,负责通信系统的日常维护和管理,确保通信系统的正常应用。

5.4加强人才培养

加强通信技术人才的培养,提高专业人才的素质和能力。可以通过高校、企业、行业协会等多渠道,培养具有创新能力和实践经验的高素质人才,为通信技术的发展提供人才保障。

5.5推广智能化应用

加强智能化技术在通信领域的应用,提高高速公路机电体系的智能化水平。可以通过引入人工智能、大数据等技术,实现通信系统的自动化和智能化管理,提高通信技术的运行效率和稳定性。

6结束语

综上所述,通信技术是高速公路机电体系实现智能化管理、提高道路通行效率和安全性的核心要素。尽管当前的通信技术应用在一定程度上推动了高速公路的智能化和自动化,但在技术创新、区域应用不平衡及专业人才等方面仍存在亟待解决的问题。为了实现高速公路机电体系通信技术的长远发展,必须加大技术研发投入,推动区域均衡发展,完善管理体系,同时加强专业人才的培养和智能化技术的应用。

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。