高速公路機電系統(tǒng)發(fā)展研究

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摘要：隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，以及高速公路通車?yán)锍痰牟粩嘣黾雍徒?jīng)驗的不斷積累，我國高速公路機電系統(tǒng)無論是在規(guī)模上還是在技術(shù)上都與世界接軌，并在收費上采取了記重收費這一方式，開創(chuàng)了歷史，盡管如此，其中還存在著許多問題。雖然我國加強了對高速公路的建設(shè)，但由于資源和環(huán)境因素的制約，僅靠擴大路網(wǎng)根本無法較好的解決這些問題，還就需要對現(xiàn)有的高速公路進行智能化改造，以達到減緩交通擁擠、減少交通事故和提高通行能力的目的。智能化是高速公路發(fā)展的必然趨勢，同時也是科技發(fā)展的必然結(jié)果。現(xiàn)階段，高速公路智能化建設(shè)主要體現(xiàn)在機電系統(tǒng)建設(shè)及其改造上。本文將談?wù)動嘘P(guān)高速公路機電系統(tǒng)發(fā)展的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：高速公路；機電系統(tǒng)；發(fā)展研究

高速公路機電系統(tǒng)是充分發(fā)揮道路設(shè)施交通功能的主要輔助系統(tǒng)，機電系統(tǒng)包含了多個子系統(tǒng)，它主要包括通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)等，各個子系統(tǒng)內(nèi)部和各子系統(tǒng)之間通過通信網(wǎng)進行聯(lián)系，監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)大都為計算機控制系統(tǒng)，通過光纜數(shù)字通信連接成遠程計算機網(wǎng)絡(luò)，各網(wǎng)絡(luò)間信息共享。近年來，雖然我國的高速公路機電系統(tǒng)發(fā)展非常迅速，但在其發(fā)展過程中還存在著許多不足之處，這就需要相關(guān)的技術(shù)人員不斷地去完善。

一、高速公路機電系統(tǒng)簡介

高速公路機電系統(tǒng)分為三類，即通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用功能的細化，這三類系統(tǒng)的組成跟以往有了很大的變化，以某高速公路為例。

1.交通監(jiān)控系統(tǒng)一般由監(jiān)控中心和外場設(shè)備兩部分組成。監(jiān)控中心由計算機系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視控制設(shè)備、投影設(shè)備、不間斷電源系統(tǒng)等組成。監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)采用局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能接入視頻、數(shù)據(jù)和語音信息，構(gòu)成一個多媒體的信息平臺，具備方便的擴展性。計算機系統(tǒng)具有每天24h連續(xù)工作的能力。監(jiān)控軟件工程是交通監(jiān)控系統(tǒng)的靈魂工程，它采集外場設(shè)備檢測到的信息，進行分析處理，生成相應(yīng)的控制方案，通過外場的情報板等設(shè)備發(fā)布路況信息。

2.收費系統(tǒng)是高速公路建設(shè)費用回收的途徑，收費系統(tǒng)一般采用“收費車道—收費站—各運營公司收費中心—收費結(jié)算中心”的四級收費體制。各級站點的核心都為計算機設(shè)備，這些設(shè)備通過以太網(wǎng)交換機連成網(wǎng)絡(luò)。收費車道采集的原始收費數(shù)據(jù)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)實時傳送到收費站，收費站將采集的數(shù)據(jù)集中后發(fā)送給收費結(jié)算中心和相應(yīng)的運營公司的收費中心。在收費結(jié)算中心，對每次出口的收費按照該車輛的車型和實際行駛所通過的路段、里程進行分割計算，得出各路段的應(yīng)收款，然后存入收費結(jié)算中心的數(shù)據(jù)庫，并將清分的結(jié)果送給相應(yīng)的運營公司的收費中心。

3.通信系統(tǒng)主要是為高速公路運營管理及監(jiān)控、收費系統(tǒng)提供必要的話音業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸通道，它是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、高效運營及實現(xiàn)現(xiàn)代化交通管理必不可少的手段。根據(jù)目前的技術(shù)狀況，通信系統(tǒng)基本采用2 種實現(xiàn)方法。一種為SDH光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)；另一種為可實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)合一的千兆以太網(wǎng)技術(shù)。

二、高速公路機電系統(tǒng)發(fā)展中應(yīng)注意的幾點

1.加強高速公路機電系統(tǒng)維護

（1）需要定期做好保養(yǎng)檢測工作機電系統(tǒng)維護主要包括日常保潔、事前保養(yǎng)檢測和事后修復(fù)3 部分，各部分費用依次遞增。所以采用以設(shè)備分類為依據(jù)，以日常檢測、定期保養(yǎng)為基礎(chǔ)的預(yù)防維修，對重復(fù)性發(fā)生故障的部位，針對故障發(fā)生的原因進行改善維修，以防止同類故障的再次發(fā)生。找出影響設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵因素，采取措施把質(zhì)量缺陷減少或消滅在形成發(fā)展的過程中，提高系統(tǒng)的維護成效，減少維修費用，保證設(shè)備的完好率最高。

（2）突出重點、照顧一般。對發(fā)生故障影響到高速公路運營及安全的關(guān)鍵設(shè)備采取預(yù)防維修，并實施重點保障，要在一定時限內(nèi)完成搶修；對出了故障不影響整體運行的設(shè)備實行事后修理。這樣不僅可以節(jié)約經(jīng)費，又能滿足正常運營的要求，使有限的維修資源相對集中地使用在起重要作用的設(shè)備上。

（3）善于總結(jié)，加強與兄弟單位間的經(jīng)驗交流對運行期內(nèi)出現(xiàn)的系統(tǒng)故障及處理方法要認真、系統(tǒng)的記錄在案，不斷加強技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)和信息交流，提高系統(tǒng)故障的可預(yù)見性，同時加強與各路段機電設(shè)備維護部門的經(jīng)驗交流與合作，在技術(shù)和管理上提倡大膽探索、開拓創(chuàng)新。

（4）重視維護技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)工作。技術(shù)隊伍的鍛煉與培養(yǎng)不僅要在機電設(shè)備建設(shè)期、驗收期進行，還要在設(shè)備運行期間通過組織集中業(yè)務(wù)培訓(xùn)、技能考核、設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)場實際操作、聘請有關(guān)專家舉辦各種技術(shù)講座和新技術(shù)交流及運行維護經(jīng)驗交流等活動，不斷提高技術(shù)人員素質(zhì)。

2.加強高速公路機電系統(tǒng)評價體系建設(shè)。加強高速公路機電系統(tǒng)評價體系建設(shè)，其作用具體表現(xiàn)為以下四個方面：

（1）對于前期投資的指導(dǎo)作用。在我國近期高速公路的建設(shè)過程中，對高速公路機電設(shè)備的投資額越來越大，在整個項目投資中的比例有上升的趨勢，如何規(guī)范、合理的對高速公路機電設(shè)備進行投資，使之可以保證高速公路機電設(shè)備以ITS 的方向可持續(xù)發(fā)展，因此制定對于運營狀態(tài)下的機電系統(tǒng)的評價，為總結(jié)前期投資經(jīng)驗提供了理論依據(jù)，對于未來項目的前期投資有著重要的指導(dǎo)作用。

（2）對于機電系統(tǒng)本身的改進作用。通過對機電系統(tǒng)的運營情況進行評價，確定實際運營過程中所存在的問題，通過對問題的分析和研究，制定切實可行的建議和措施，使得機電系統(tǒng)更好的服務(wù)于高速公路。

（3）對于機電系統(tǒng)設(shè)計和集成企業(yè)的導(dǎo)向作用。高速公路機電項目的開發(fā)研究和應(yīng)用實施都需要巨額投資。由于信息技術(shù)日新月異，產(chǎn)品雖多，但大都處于試驗階段，各大公司爭相推薦自己的產(chǎn)品，使得高速公路在選型訂貨以及應(yīng)用效果分析方面無所適從，沒有通用的評價標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對機電產(chǎn)品和技術(shù)的社會效益、經(jīng)濟效益實際運營評價的依據(jù)，沒有一套適合關(guān)于高速公路自身發(fā)展特點的對于機電系統(tǒng)評價的理論與方法，以此來促進高速公路機電系統(tǒng)的發(fā)展，因此對于本評價體系的研究，對于高速公路機電系統(tǒng)設(shè)計及集成企業(yè)也有技術(shù)指導(dǎo)作用。

（4）對于項目可持續(xù)發(fā)展的作用。現(xiàn)階段，由于各設(shè)計單位對于高速公路設(shè)備選型的依據(jù)不盡相同，對于其所要實現(xiàn)的功能不盡統(tǒng)一，本文提出對于高速公路機電系統(tǒng)進行評價使得對于高速公路機電系統(tǒng)的選型更符合高速公路對于機電系統(tǒng)的要求，對于項目的可持續(xù)發(fā)展有著很好的推動作用。

3.在高速公路機電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，一方面應(yīng)積極地進行國際性的技術(shù)交流和合作，了解和掌握發(fā)達國家在這方面取得的成功經(jīng)驗和做法，同時也應(yīng)考慮我國的經(jīng)濟發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資金來源、道路狀況和交通特點等實際情況，進行全面認真的分析研究，制定出符合我國國情的發(fā)展戰(zhàn)略，推動我國高速公路早日實現(xiàn)智能化。

機電系統(tǒng)己成為高速公路發(fā)展建設(shè)中不可缺少的一部分，其發(fā)展的好壞直接影響著高速公路的運營狀況。盡管我國在高速公路機電系統(tǒng)方面已取得了不小的成就，但還是難以滿足時代快速發(fā)展的需求，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)不斷地進行探索、創(chuàng)新，努力克服工作中遇到的種種困難，為促進我國高速公路機電系統(tǒng)的快速發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。