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摘要：当前，在经济飞速发展的年代，我国交通运输行业已经进入了信息大数据时代。通过智能化、科技化的交通事业的发展，人们之间的生活联系更为密切，使得道路交通逐步成为我国路面交通重要构成之一。基于此，本文分别对高速公路收费系统、监控系统以及通信系统进行了初步概述，并对当前物联网、云技术在高速公路三大系统中的运用进行了具体分析，为不断提高我国高速公路三大系统的发展、扩展三大系统的发展思路夯实了基础。
关键词：高速公路；收费系统；监控系统；通信系统；云技术；物联网技术
当前，在社会主义现代化事业的不断发展进程中，我国交通行业已经进行了发展的新纪元。在新时期，许多国家正在面临着陆路交通运载压力大的境况。对此，只有加强改善陆路交通运输的基础设施，进行智能化技术升级，积极把信息技术、电子技术以及通信技术等融入到高速公路三大系统建设中来，才能真正意义上实现高速公路三大系统的科学发展，为不断增加高速公路的运载能力、实现可持续发展夯实基础。
1.高速公路三大系统概述
1.1收费系统
当前我国高速公路主要采用的是闭路电视监控、人工收费、计算机管理的半自动收费方法。收费系统层树状结构分布，分布在各个收费现场的收费终端机相互之间是独立存在的，内含其中的数据之间也没有实际的通信联系，只有通过收费站计算机系统的汇总后，才能实现数据的计算分析。同时，不同收费站之间的计算机系统也是相互独立的，仅仅只同收费中心的计算机系统进行通信。具体来讲，每个收费中心与收费站之间都存在着局域网络，通讯接口通过路由器连接组成广域网。在局域网络上，用于收费的车道控制器是其中组成之一，CI卡读写器、自动栏杆机、余额显示机以及票据打印机等构成了整个收费系统的外围设备。一般情况下，是由车道控制器来完成所有有关的收费活动，并统计区域网络进行通信。同时，车道控制器分布在每个车道的出入口，并通过串联或者另外的方式完成通信。维修模式、常规模式以及独立工作模式构成了车道控制器的主要运行方式。另外，票据打印机往往是作为独立单元进行工作的。每一个收费的出口都安装了一个余额显示器，主要通过固话软件进行控制。最后，读写器能够同时实现CI卡读出与写入的工作[1]。
1.2监控系统
当前，高速公路的监控系统主要在收费系统与路段安装闭路监控系统。在路段的闭路监控系统中，对道路交通的路况、隧道以及拥堵地段实现控制与监视，以时实保证路况通畅。一般来讲，会在隧道等地段进行黑白摄像机与可遥控彩色摄像机的安装，并及时通过线缆等传输设备将各个隧道地点的监控影音资料传输到管理所。并在管理所原有资料基础上，增加另一台传输设备与视频矩阵控制器，并利用画面分割器，将图片进行分割并通过传输设备把两路图像进行一起处理，并及时传输到视频收费中心的矩阵控制器中。另外，收费中心的隧道管理所还可以通过多媒体实现视频的随时切换与控制。最后，监控系统在收费亭、收费广场、收费车道、财务室以及监控室多地安装摄像头，对各地的收费工作进行实时监控，并对监控资料及时进行保存。一旦要用到监控视频时，可以通过高速公路的光纤传输系统进行传送，以供相关管理部门或者管理人员使用。值得注意的是，收费中心的工作人员可以对收费站进行单独的控制监督。
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1.3通信系统
在当前高速公路的通信系统建设中，主要是依靠SDH网为基础，传输速度一般为155.2赫兹，在高速公路的各个通信站点，主要采用的是四芯光纤和ADM，其用于通信的环形网，主要由两根主用四芯光纤、两根备用四芯光纤以及9个ADM组成了数字传输通道以及收费系统。在整个通信的过程中，主要通过数字用户交互系统，分别在隧道管理所以及收费服务中心继而市话网。一般来讲，高速公路的通信系统在建设的过程中，会专门建立一个紧急电话系统，作为独立救急系统，专门为高速公路行驶的车辆提供紧急通信服务，并在隧道管理所以及系统服务中心设置紧急应答电话。传统的传输设备PDH与新型通信设备SDH比较而言，新型的通信系统SDH在现代高速公路系统中具有一定的优势。在当前网络传输环境日益复杂的情况下，对通信容量提出了更高的要求。而传统的传输设备，其硬件构造复杂，且电路不灵活，收取的业务费用较高，没有同意的接口规范标准，一定程度上增加了国际互通的难度。只有建立在SDH通信传输设备上的通信系统，才能适应时代发展步伐，满足不断提高的通信要求[2]。
2.浅析云技术、物联网技术在高速公路三大系统中的应用与发展思路
2.1物联网与高速公路三大系统
物联网，主要是通过条码、传感器网络、二维码设备、RFID装置、全球定位系统以及在M2M通信模式上建立起来的短距离无线组织网络，并通过多种互联网以接入网共同组合而成的智能网络系统，国内高速公路三大系统的建设正是基于物联网的发展而形成的。当前，我国高速公路上安装的所有监控设备、收费系统等都已经通过物联网技术日益形成了一个独立的巨大的网络空间。其中的车辆检测器、气象检测器以及摄像机等数据单元都是依靠于互联网的连接实现的。近几年来，在我国高速公路全国范围内来讲，都逐渐发展形成了ETC系统，这种系统的建设就是在物联网技术的支撑下形成的，它主要是依靠国外车辆的电子标签以及路测单元系统自动与银行后台系统进行自动结算处理。在高速公路大面积的推广ETC，不仅可以在一定程度上降低基础建设费用与收费管理费用，让高速公路的人工收费工作模式逐步向自动化收费模式转变。实现高速公路自动化收费，在很多程度上降低了工作人员的工作强度，也在一定程度上避免了收费出错的概率，大大节约了人力物力和财力。
2.2云计算在高速公路管理中的应用
云计算主要是通过网络系统对各种信息资源进行灵活的调度与控制，从根本上完成数据信息的大规模处理。在高速公路三大系统的建设中，云计算、物联网技术等在信息的部署与资源信息的调度速度方面具有较强的优势，逐步把云技术应用到高速公路的科学管理中去，可以实现高速公路管理的技术革新。当前我国高速公路管理系统发展较为完善，但是许多高速公路的独立性较强，加上其采用的信息技术不尽相同，在不同建设周期的影响下，很难实现资源信息的互通共享，导致整个高速公路三大系统建设的技术水平低下，不利于三大系统的协调同步发展。对此，加强与计算技术在高速公路管理系统中的应用，可以有效解决上述问题，对信息数据进行集中处理，从根本上提高信息收集、信息处理以及信息传输的处理速度。在公路管理系统中加强云运算技术的应用，可以协助交管部门及时掌握车流信息，从根本上改进大众出行质量[3]。
3.结语
综上所述，当前我国高速公路收费、监控以及通信系统的建设发展取得了较大的成绩，但依然存在着诸多急需解决的问题。对此，为了满足大众对通信系统更高的要求，可以加强云技术、物联网技术在高速公路三大系统中的应用，才能真正意义上促进高速公路收费、监控以及通信系统的可持续发展。
参考文献：
[1]林义安.高速公路通信系统在收费和监控中的应用研究[J].江西建材,2017,(14):130.
[2]戚奇卫,岳自森.高速公路通信系统在收费与监控中的应用[J].科技创新与应用,2015,(18):228.
[3]林勇.高速公路收费、通信和交通监控系统的研究[D].合肥工业大学,2002.
论文作者:李成林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/10
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