高速公路机电系统发展研究

佟小龙 张宇

摘  要：伴随着我国高速公路建设的迅速发展，高速公路机电系统也得到了快速的发展。高速公路机电系统是充分发挥道路设施交通功能的主要辅助系统，机电系统包含了多个子系统，它主要包括通信系统、监控系统、收费系统等，各个子系统内部和各子系统之间通过通信网进行联系，监控系统和收费系统大都为计算机控制系统，通过光缆数字通信连接成远程计算机网络，各网络间信息共享。新世纪以来，，虽然我国的高速公路机电系统发展非常迅速，但在其发展过程中还存在着许多不足之处，这就需要相关的技术人员不断地去完善。本文介绍了高速公路机电工程的构成及主要特点，说明了高速公路机电工程已具有了一定的市场规模，并对高速公路机电系统今后的建设提出了相关的建议。

关键词：高速公路;机电系统;发展

一、高速公路交通机电系统概述

1.1交通监控系统

交通监控系统一般由监控中心和外场设备两部分组成。监控中心由计算机系统、闭路电视监视控制设备、投影设备、不间断电源系统等组成。监控中心计算机系统采用局域网结构，能接入视频、数据和语音信息，构成一个多媒体的信息平台，具备方便的扩展性。计算机系统具有每天24h连续工作的能力。监控软件工程是交通监控系统的灵魂工程，它采集外场设备检测到的信息，进行分析处理，生成相应的控制方案，通过外场的情报板等设备发布路况信息。

1.2收费系统

高速公路收费系统是高速公路建设费用回收的途径，收费系统一般采用“收费车道—收费站—各运营公司收费中心—收费结算中心”的四级收费体制。各级站点的核心都为计算机设备，这些设备通过以太网交换机连成网络。收费车道采集的原始收费数据，通过计算机网络实时传送到收费站，收费站将采集的数据集中后发送给收费结算中心和相应的运营公司的收费中心。在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行驶所通过的路段、里程进行分割计算，得出各路段的应收款，然后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营公司的收费中心。

1.3通信系统

通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道，它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段。根据目前的技术状况，通信系统基本采用2种实现方法。一种为SDH光纤数字传输系统;另一种为可实现语音、数据、视频三网合一的千兆以太网技术。

二、高速公路机电系统建设现状

现有的高速公路机电系统，除了部分较发达地区高速公路已实现联网收费外，基本上都是各段相对分隔，彼此独立运行的;高速公路系统内部、各路段之间并没有真正做到相互联网、信息共享，没有形成一个有机融合的整体。发达地区与欠发达地区差异较大。上海已初步完成了高速公路交通联网监控系统、联网收费管理系统、应急指挥系统、路政管理信息系统和道路设施管理信息系统的建设。江苏基本实现了省、市、县三级互联，应用了车辆通行费管理系统、养路费征稽管理系统、高速公路联网收费系统、监控系统气象检测系统、基于GIS的省市县三级公路养护管理系统、路政管理系统等，其联网收费电子支付系统已正式开通，系统运行稳定。浙江省制定了交通信息化规划目标，旨在近几年实现真正意义上的公路、水路交通网络化、一体化、系统化管理。欠发达地区尤其是交通不发达地区，高速公路机电系统建设形势不容乐观。从设计来看，机电系统设计不敢采用新技术，怕麻烦，仅立足于很成熟的技术，没有一定的前瞻性，有的甚至直接套用原有设计;再者，各设计没有遵循统一的标准或规范。

三、高速公路机电系统发展中应注意的几点

3.1加强高速公路机电系统维护

3.1.1需要定期做好保养检测工作机电系统维护主要包括日常保洁、事前保养检测和事后修复3部分，各部分费用依次递增。所以采用以设备分类为依据，以日常检测、定期保养为基础的预防维修，对重复性发生故障的部位，针对故障发生的原因进行改善维修，以防止同类故障的再次发生。找出影响设备质量的关键因素，采取措施把质量缺陷减少或消灭在形成发展的过程中，提高系统的维护成效，减少维修费用，保证设备的完好率最高。

3.1.2突出重点、照顾一般对发生故障影响到高速公路运营及安全的关键设备采取预防维修，并实施重点保障，要在一定时限内完成抢修;对出了故障不影响整体运行的设备实行事后修理。这样不仅可以节约经费，又能满足正常运营的要求，使有限的维修资源相对集中地使用在起重要作用的设备上。

3.1.3加强与兄弟单位间的经验交流对运行期内出现的系统故障及处理方法要认真、系统的记录在案，不断加强技术经验总结和信息交流，提高系统故障的可预见性，同时加强与各路段机电设备维护部门的经验交流与合作，在技术和管理上提倡大胆探索、开拓创新。

3.1.4重视维护技术人员的技术培训工作技术队伍的锻炼与培养不仅要在机电设备建设期、验收期进行，还要在设备运行期间通過组织集中业务培训、技能考核、设备生产企业现场实际操作、聘请有关专家举办各种技术讲座和新技术交流及运行维护经验交流等活动，不断提高技术人员素质。

3.2加强高速公路机电系统评价体系建设

加强高速公路机电系统评价体系建设，其作用具体表现为以下3个方面：

3.2.1对于前期投资的指导作用在我国近期高速公路的建设过程中，对高速公路机电设备的投资额越来越大，在整个项目投资中的比例有上升的趋势，如何规范、合理的对高速公路机电设备进行投资，使之可以保证高速公路机电设备以ITS的方向可持续发展，因此制定对于运营状态下的机电系统的评价，为总结前期投资经验提供了理论依据，对于未来项目的前期投资有着重要的指导作用。

3.2.2对于机电系统本身的改进作用通过对机电系统的运营情况进行评价，确定实际运营过程中所存在的问题，通过对问题的分析和研究，制定切实可行的建议和措施，使得机电系统更好的服务于高速公路。

3.2.3对于机电系统设计和集成企业的导向作用高速公路机电项目的开发研究和应用实施都需要巨额投资。由于信息技术日新月异，产品虽多，但大都处于试验阶段，各大公司争相推荐自己的产品，使得高速公路在选型订货以及应用效果分析方面无所适从，没有通用的评价标准，缺乏对机电产品和技术的社会效益、经济效益实际运营评价的依据，没有一套适合关于高速公路自身发展特点的对于机电系统评价的理论与方法，以此来促进高速公路机电系统的发展，因此对于本评价体系的研究，对于高速公路机电系统设计及集成企业也有技术指导作用。

综上所述：由于各设计单位对于高速公路设备选型的依据不尽相同，对于其所要实现的功能不尽统一，本文提出对于高速公路机电系统进行评价使得对于高速公路机电系统的选型更符合高速公路对于机电系统的要求，对于项目的可持续发展有着很好的推动作用。

参考文献：

[1]魏挺，余靖元.高速公路机电系统分析[J].黑龙江科技信息.2012.（02）：32一33.

[2]张希亮，燕宇.高速公路机电系统维护信息化管理模式[J].中国交通信息化2011（02）：17一18.

[3]纪玉海.高速公路机电系统的现状与发展趋势[J].中国交通2013.（05）：34一35.