高速公路機電系統的GPRS無線通信技術應用

吳建波

摘 要：隨著時代的進步，科技的發展，交通運輸業的日益發達，高速公路上的安全問題越來越多的受到人們的關注。為了保證高速公路上的車輛安全以及人員安全，需要建立強大的網絡通信系統，以加強相關部門之間的聯絡，實現對高速公路上車輛的實時監控。針對以上問題，本文主要分析了GPRS技術在高速公路機電系統中的重要性，從多個方面探究了無線通信技術在整個高速公路機電系統應用中的優勢。

關鍵詞：高速公路；GPRS無線通信；機電系統；應用

中圖分類號：TN929.532 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0293-02

1 引 言

隨著社會的需要，高速公路也在不斷的發展，一方面是國家的投資建設，另一方面是汽車的普遍化，高速公路的運輸也隨之而來了一系列的安全問題，如交通擁擠、交通事故的頻發等，為了減少這些安全問題，就需要對高速公路上的機電系統提出了更高的要求。高速公路機電系統在公路管理中的作用很大，運行良好的機電系統，能夠對數據進行合理的分析，最高效的發揮高速公路高速、高效的交通功能，對保持道路的通暢十分重要。要想發揮機電系統中最重要的實時監控功能，需要用到一項非常重要的通信技術——GPRS無線通信技術。在高速公路機電系統中應用GPRS無線通信技術，它能夠突破時間地域的限制，對監控路段進行實時監控和信息匯總，在通信、監控、收費管理等方面極具優勢，并且能夠使相關部門大大地提高對高速公路的管理水平，更好地了解掌握高速公路上的情況，應用前景十分廣闊。

2 GPRS無線通信技術概述

GPRS是通用分組無線業務的簡稱，是一種對數據進行高速處理的技術，是對傳統的GSM系統的延續，它不僅具有傳統的有線網絡通信的優勢，即高速性、簡單性，同時具有成本費用低、可移動的優點。與傳統的有線網絡通信進行對比，GPRS無線通信的成本更低，更高的運行效，更好的通信性能，較大的節省了投資的成本。另外，它還擁有較為強大的信息傳輸能力，并且不受外界環境因素的影響，更好地完成其傳輸功能。如此來看，在高速公路機電系統上應用GPRS無線通信技術，可以突破空間、距離的限制難題，節約成本，充分發揮機電系統的重要作用。

GPRS的功能有很多，其特點主要如下所示：

（1）可以在-25℃的冰冷天氣，以及+70℃的高溫環境下正常工作；

（2）可以在信息交互之間實現多對多、一對多及一對一的發送；

（3）接收速度快；

（4）用戶可以隨時查看發送的歷史消息記錄，并且能夠及時收到發送命令的傳達情況的反饋；

（5）其連接狀態能夠保持永遠在線；

（6）具有信息編輯、刪除的功能；

（7）不受時間距離的限制。

3 優 勢

監控系統、通信系統、收費系統三大系統共同構成了是高速公路機電系統，GPRS無線通信技術在其中的優勢主要體現在以下三個方面：

3.1 在監控系統中的優勢

監控系統作為高速公路機電系統中的一部分，它能夠對高速公路上的道路實時狀況，來往車輛的運行狀況，以及在不同的自然天氣條件下，對高速公路上的各個信息進行監控。傳統的監控系統多采用的是有線通信方式，這就要求通信線路的完整性，不僅要考慮線路設計上的問題，也增大了對通信的管理，使得造價成本和維修管理成本比較昂貴，也因此造成了一系列技術上難以克服的問題，也使得維護管理等問題不盡人意。隨著科技的不斷進步，移動網絡的覆蓋范圍越來越廣闊，可以在其范圍內，使用GPRS無線通信技術。中心監控系統和外場設備兩大部分共同組成了GPRS無線通信監控系統。中心監控系統顧名思義是整個系統的中心控制部分，它主要是由監控設備、攝影設備和計算機等設備構成的，其主要是接收外場設備采集反饋回來的高速公路上的信息，并且對這些采集的信息進行一系列的數據分析處理，實現對場外設備的監控，并且制定出與之有關的調控方案再反饋回去，從而完成對外場設備的控制。對高速公路上的車輛、路面狀況等信息進行采集主要依靠的就是外場設備了，它與中心監控系統形成反饋調節的模式，共同完成實時監控功能。

GPRS無線通訊網絡只要是在移動網絡的覆蓋范圍之內，就可以使用GPRS無線通訊技術，其主要的原理就是將通信器安裝到外場設備中，將專用的IP地址設置到高速公路監控中心中，通過移動網絡將其與外場設備連接到一起，從而能夠實時的接收和監控場外的各種信息，進一步實現對設備的控制。GPRS連接模擬圖如圖1所示。它打破了時間地域的限制，在移動網絡覆蓋范圍之內，不僅能夠快速的傳遞信息，實現了對復雜數據的接收、處理與反饋，而且運行成本低，維護管理等方面也相對變得比較簡單，與傳統通信技術相比，GPRS通信技術極大的節省了人力、物力、財力，應用范圍也更加廣闊。

3.2 在通信系統中的優勢

GPRS無線通信在通信系統中的優勢更加明顯。我國高速公路四通八達，隨著車輛的增多，有關部門需要及時掌握各條高速公路的道路情況，特別是在處理交通事故以及排查路況時，需要及時的將現場信息傳遞到監控系統中，并對各種信息進行及時的匯總處理，這就需要用到無線通信技術。它能夠實時的將周圍的路況、車輛運行狀況、事故現場的信息等極為快速的傳遞到監控系統中，為處理各種事故提供了依據，能夠最大化的降低人員傷亡情況。

此外，車載設備能夠通過GPRS技術與監控中心聯系起來，車載設備主要的功能就是能夠將車輛移動變換的位置等信息傳送給監控中心，監控中心對其接收到的信息進行處理，能夠及時掌握各條道路上車輛的信息，當發現道路狀況不佳時，能夠利用無線通信技術及時發布信息告訴車主，使車主能夠了解與高速公路有關的相應情況，選擇最佳路線，最大化的保證行車安全。而且車主可以根據監控系統反饋的信息，選擇最為合適的行車路線。

3.3 在收費系統中的優勢

收費系統主要由收費站和控制中心兩部分構成的，傳統的收費系統主要是是利用有線通信來進行兩者之間的信息聯系，也就是說需要鋪設相應的通信線路，不僅耗費大量資金，而且通信效果不好，比較容易受到惡劣的環境影響，維護管理的開支也是比較大。GPRS的應用，不僅使得網絡覆蓋范圍內的所有收費站站點的聯系更加的緊密，而且不需要鋪設相應的管道設備，使得通信效果和運行效率大大提高，并且提高了收費系統的效率。收費系統中的站點有很多，并且站點距離控制中心的路程比較遠，應用無線通信能夠打破這種距離的限制，更好地實現收費站與控制中心之間的聯系。控制中心與收費站之間的連接模式如圖2所示。

4 應 用

通信技術的快速發展，使得GPRS越來越多的被人們認可，其可提供端到端的無線IP連接，能夠對數據進行分組處理與分組反饋，具有實時在線、高速運輸的優點，將低成本但是實用價值高的無線通信技術應用到高速公路管理中，能夠最大化的發揮機電系統和GPRS的功能，可謂是強強結合。中國移動網絡的不斷發展，信號站的建設及推進，使得全國范圍內的移動網絡覆蓋率越來越高，不管是鄉間小路還是高速公路都具有很好的信道，因此GPRS無線通信系統不受地域、距離、線路的限制，費用低、操作簡便，廣泛地應用在高速公路中，充分發揮機電系統的優勢，對實現高速公路更好地管理具有極其重要的作用。

5 結束語

科技的發展，使得傳統的技術也在不斷的更新換代，這就需要我們與時俱進的把各種技術及時的應用到各個領域中。GPRS技術作為一種比較先進的通信技術，它是以無線網絡為基礎，全方位的進行數據分析與處理，大大提升了通信的性能。現階段，就是需要把GPRS技術廣泛的應用到高速公路機電管理系統中，這不僅是對GPRS技術的一種成功的嘗試，也是對高速公路機電系統的一次升級，能夠更好地發揮機電系統的實時監控功能，對解決一系列的高速公路上事故，具有及其重要的意義。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-1