曹志鵬

山西交投高新高速公路管理有限公司 山西晉城 048000

近年來，隨著科學技術水平的不斷發展，我國在具體建設通信技術方面也取得了一定的成果。通信系統的技術水平決定了高速公路機電工程的運行效率。通信系統的技術升級和改造成為提升高速公路運營和管理效率的重要手段。現階段我國高速公路通信系統與聯網技術正處于不斷成熟完善的建設進程中，并朝向數字化與信息化方向發展，為此，相關部門應當積極探究高速公路通信系統與聯網技術優化的策略，實現優勢整合，助力我國交通事業的持續發展。

1 通信系統的構成

高速公路通信系統主要由以下幾部分構成：數字傳輸系統（含光傳輸設備、光纖管道及通信光纜）、電話軟交換系統、通信電源設備、網管系統。其中數字傳輸系統主要由骨干和業務接入傳輸網組成，能為收費、監控、辦公OA業務的數據傳輸提供可靠的傳輸通道并支持多種數據格式，如視頻、語音和圖像等。電話軟交換系統能夠搭建內部語音通信網絡，并能接入運營商的外線電話。通信電源設備能夠為光傳輸設備提供穩定可靠的電源，同時還配置了蓄電池組，能在停電的情況下繼續為通信系統設備提供可靠的供電。網管系統能夠實時監測通信系統設備的運行情況，并在設備出現問題的時候記錄相關告警信息，為通信設備的維護維修提供便利和幫助[1]。

2 高速公路通信系統的現狀分析

隨著社會經濟不斷發展，我國高速公路建設規模龐大，因此通信系統的建立也需要一個龐大的系統。而如此龐大的系統如果僅僅進行單個區域的通信系統設置，各個公路段的信息無法實現共享，那么對于信息的分析與利用就需要耗費更多的經濟投入且無法實現全方位的信息共享。因此，實踐中為了避免上述情況發生，我國高速公路通信系統的建立需要進行統一化的設置管理。在統一化的設置下，各個系統的操作相同，另外根據高速公路所在路段的不同可以進行進一步的分級管理，且大系統下由數個不同的小系統組成。在資源搜集或者調配的過程中，只需要通過網絡中不同地區的切換就能夠完成信息的收集與管理。在當今時代的發展形式下，互聯網、智能系統與通信系統的結合才能夠滿足我國經濟建設的需求[2]。

3 通信系統技術要求

3.1 視頻監控圖像的傳輸

高速公路通信系統一個重要業務內容為上傳視頻監控圖像。由于高速公路干線及收費站監控攝像機數量眾多，時刻都在產生海量的視頻圖像數據。視頻監控圖像的傳輸對傳輸通道的穩定性及帶寬要求極高，網絡延遲或丟包率高，會造成上傳圖像出現花屏、卡頓等問題，無法滿足實際工作需要。

3.2 收費數據的傳輸

高速公路通信系統另一個核心業務是收費數據的上傳。在高速公路運營生產過程中，不僅會產生海量的圖像數據，還會生成大量的收費數據。收費數據的傳輸對傳輸通道的穩定性要求較高，網絡不穩定會造成收費數據無法及時上傳等問題。

3.3 語音業務傳輸

高速公路的語音業務主要運用電話軟交換設備。在日常工作中，各收費站、路段管理中心、省中心的工作人員，經常需要使用內線電話來進行溝通交流、匯報工作。語音業務的傳輸對傳輸通道的帶寬的要求很低，但需利用IP通道進行傳輸。如果在高速公路行駛的過程中，車輛所載人員處于斷網狀態，那么就會對其生活與工作產生極大的不便。因此，必須建立起一套完整的機制，對高速公路中工作人員的語音通信狀態予以保持和暢通[3]。

4 高速公路機電工程通信系統技術分析

4.1 SDH技術

SDH作為同步數字體系，是根據不同速率的數字信號的傳輸而提供相應等級，進而形成的信息結構，主要采用的是復用方法與映射方法。傳統的高速公路通信系統最常采用的網絡技術為PDH技術，即準同步數字體系系統，而SDH技術則是基于PDF技術衍生而來，并逐漸成為目前我國高速公路通信系統中最為常見且有著廣泛的應有范圍的網絡技術。SDH技術的工作原理是借助同步數字體系將高速公路運行期間的大量數據傳遞至同一主機系統進行專業化處理，在結合不同方面的需求將這些信息進行多向化傳輸。在組成結構方面，SDH同步數字體系較為復雜，不僅包括主機系統，還包括有與之配套的各類通信設備，運營管理難度較大[4]。

4.2 ATMOVERSDH技術

同步數字體系（SDH）應用范圍比較廣泛，主要特點為同步復用、傳輸透明性高、高速大容量傳輸、性能穩定以及運行可靠等特點，而且與現有網絡完全兼容。ATM作為通信技術的主流技術，能滿足高速數據傳輸、視頻會議、遠程辦公等業務需求。運用SDH傳輸ATM信息，具有成本低、傳輸速度快等特點。可以說ATMOVERSDH技術的應用，使通信系統的效能得到發揮，提高了系統工作效率，保障了高速公路運營、管理和維護的順暢運行。

4.3 自動交換光網絡技術

自動交換光網絡技術作為常見的信息處理技術，在高速公路機電工程中的應用主要是推動和輔助信息系統的運行。特別是借助該技術具有強大的篩選和排查功能，能夠實現對整個高速公路復雜交通情況的自動搜索并進行主動的甄別與篩查，及時發現問題，幫助工作人員在最短時間內解決問題。

4.4 分組傳送網技術

分組傳送網技術是在IP業務和底層光傳輸介質之間增加一個層面，以分組業務為核心，并提供其他輔助性業務。在技術應用中，要合理設置底層介質，以確保信息流傳輸的高效性。分組傳送網技術的操作空間較大，與上下層的關聯性不大，在運行中可以多設置一個層面。但在操作空間時，要嚴格依照操作標準，維持系統結構的穩定性，確保系統功能得到高效發揮。分組傳送網技術的使用成本較低，同時具有光傳輸的優良特性，具有較好的可用性和可靠性，以及較高的安全性。

4.5 數字程控交換技術

數字程控交換技術是一個進行語音交換的平臺電話交換系統。高速公路機電工程中的電話交換系統一般分為兩個級別，一個一級交換中心是設置在省級通信中心，二級交換中心實現的是所轄范圍內終端話務的交換和市話交換的業務。從整體上而言，我國綜合國力的提升，其中與高速公路的發展有著密切的關聯，但是高速公路的發展其中存在的問題也比較突出，特別是信息技術發展方面的問題，組網的建設是整個系通信系統中的一個重要問題。面對這種情況，進一步優化高速公路機電工程通信系統技術在高速公路中的應用非常重要[5]。

4.6 OTN技術

伴隨著科學技術不斷發展，OTN技術得到了廣泛應用，其在高速公路通信系統方面的應用可以實現對網絡結構的全新設置，利用節點機作為基礎實現各種業務的連接，通過語音的形式就可以實現業務的傳輸，而通過數據接口和網絡接口進行數據業務的傳輸。高速公路通信系統方面的各種設備都可以和周邊最近的節點機實施連接，以此種方式實現信息的采集以及發布，通過OTN技術的有效應用可以進一步完善高速公路通信系統的建設。以OTN技術為基礎的高速公路通信系統充分融合了傳統SDH技術以及WDM技術的優勢，實現了更加靈活、更加可靠、大容量以及大顆粒的傳輸，在實際應用中可以大大提升具體業務調度的靈活性，能夠進一步提升管理性能，可以實現完善的保護方式。

4.7 IP技術

該技術是有關無連接分組通信協議的技術。IP技術的誕生與蓬勃發展得益于互聯網時代下信息技術的迅速發展，在這一背景之下，IP技術迎來了巨大的發展機遇與十分廣闊的發展前景。IP技術具有較高的兼容性，其具有的高度靈活性、技術先進性與超強拓展性使其廣受數據傳輸業務的歡迎，并逐漸成為各行業之間信息交流的主要方式。在高速公路通信系統中，IP技術能夠滿足信息傳播的各項音視頻功能需求，簡單便捷的實現數據之間的清晰交互。

5 完善通信系統的措施要點

5.1 擴展高速公路網絡技術應用深度

想要保證高速公路機電工程通信系統的穩定性，就需要有相應的網絡技術支撐。這種情況下，相關部門需要再重視這個方面的基礎上，大力發展高速往高速公路網絡技術。在這個方面不僅需要投入一定的人力，物力與資金，更加需要。明確發展方向明確，發展方向，制定發展目標。另外再加強新網絡技術應用的過程中，還需要注重內部信息系統的建設，確保能夠為高速公路通信系統的發展提供一定的支持。

5.2 有效提升通信系統網絡技術水平級

由于我國高速公路建設缺乏統一規范標準，在宏觀調控上，要充分利用宏觀指導的作用，把管理的重點放在各地區資源配置上，合理規劃各地區的高速公路投資比重，在此基礎上，進一步統一規范標準。同時，管理部門要發揮系統內部數字化建設的統籌功能，力求從宏觀規劃上，進一步提升數字化建設的整體性和協調性，設置外來網絡的安全門檻，保護系統運行的安全性。最后，管理部門要發揮監督職能，制定設備引進管理機制，避免壟斷現象的發生，確保通信系統配置合理、高效，從而提高配置利用效率。

5.3 合理建設傳輸網絡

高速公路機電工程通信系統技術運用過程中，需要重視構建完善的傳輸網絡，同時確保架構滿足實際需求。高速公路通信系統架構建設過程中，要充分發揮相應通訊技術、網絡資源的優勢，最大程度發揮通信系統技術所具有的優勢來增強整個通信系統的性能。除此之外，要充分考量到各方面因素對于系統造成的影響，對于故障進行全方位排查，能夠為通信系統技術的具體應用、信息傳輸效率的提升提供基礎保障。

5.4 重視通信系統保養和維護

高速公路機電工程通信系統運行過程中，系統保養和維護是確保高速公路運營的重要環節。管理人員每天通過網管系統，對通信系統傳輸設備的運行狀態進行巡查。主要查詢各設備的告警信息以及光纖鏈路的衰耗是否處于正常值，對于發現的問題需及時進行維修。管理人員定期對機房內的通信系統設備進行維護。主要包括設備的除塵，整理線纜及標簽，檢查設備運行狀態及接地是否正常，檢查通信電源設備在市電停電情況下是否能夠正常工作等。

5.5 構建完善的信號控制體系

當前，信號控制系統處于廣泛使用狀態，具有較大的運行規模。然而，信號控制系統運行程序完善效果不佳。相關研發人員應開展信號控制系統的研發工作，為信號控制體系的有序運行提供技術保障。現階段，國內研發人員處于專業性發展階段，應加強通信技術人才培養，制定人才出國學習的有效方案，提升通信技術人才的培養力度，增強信號控制研發的可行性。

6 結語

綜上所述，目前我國高速公路通信系統已經基本上實現了從單線路到網環境的轉變，聯網技術也進行了一定的創新，特別是近些年，數字云、物聯網技術、大數據等的發展，極大程度的促使了高速公路機電工程通信系統的發展與優化。在國家大力提倡建設高速化交通的基礎上，優化高速公路通信系統與聯網技術能夠推進我國交通事業的長足發展。