辽宁艾特斯智能交通技术有限公司 辽宁沈阳 110166
摘要：随着我国汽车保有量的逐年上升，越来越多的人选择快捷方便的高速公路出行，这也造成了高速公路安全事故频发，各种违法违规事件层出不穷。国外经验证明，一旦智能交通系统投入使用，交通事故最高可减少80%。美国智能交通协会主席柯林斯曾言，智能交通的应用可使现有交通安全水平提高一倍。因此，高速公路智能系统的运用已经成为亟待解决的一项命题。高速公路智能系统是智能交通系统ITS（IntelligentTransportation System）的重要组成部分，是针对传统交通处理技术不能安全解决高速公路交通系统中日益增加的新问题而提出的一种解决方法。
关键词：高速公路；智能化；发展方向
智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）是世界交通运输发展的热点和前沿，依托既有的交通基础设施和运载工具，通过现代信息、通信、控制等技术的集成应用，以构建安全、便捷、高效、绿色交通运输体系为目标，是现代交通运输业的重要标志。
1 高速公路智能交通的组成
ITS的核心和基础是交通信息化，从应用的角度看，ITS国际标准主要包括旅行者信息系统、交通管理系统、公共运输系统、车辆控制及安全系统、商用车辆营运系统、紧急救援管理系统、电子付费和电子收费系统共七大系统，分成8个服务领域34项服务，在高速公路上依托高速公路通系统信、监控系统和收费系统（也称高速公路三大系统）实现。
图1 智能交通结构
2 智能高速公路的关键技术
2.1 不停车收费系统的关键技术
电子收费系统（ETC）是智能运输系统体系结构中的一个重要的组成部分，分为点式收费系统、线式收费系统、面式收费系统。电子收费方式可分为单向式电子收费方式和双向式电子收费方式两类。单向式电子收费方式的基本原理是：在车上装一个车载电子标签，当车辆通过收费站时，电子标签发射出信号，收费站接收装置读取车载电子标签中的信息并进行记录，就完成了信息的无线传输，然后将每一收费站点的资料回传给收费中心计算机，进行资料更新、登记等统计工作。
作为这种方式的改进，双向式电子收费方式不但能无线读出车载电子标签的信息，而且可无线写入信息到电子标签中，使管理上更可行。当用户在指定地方缴纳固定金额给电子标签存储一定金额后，装有车载电子标签的车辆经过收费站时，接收装置读取电子标签信息，检验车载电子标签的有效性和计算通行费，将车载电子标签存储的金额扣除一定数量并回存在电子标签中，配合监控系统对不拥有有效电子标签的车辆进行处置。这种系统可以有效地避免与银行联网产生的困难以及车主的信用和支付能力造成的问题，也无每月催缴通行费的程序。
2.2 智能监控系统
高速公路智能监控系统内置于高速公路通行卡和车载导航中，主要包括以下几大模块。（1）无线数据传输模块。其主要功能是实现车辆和监控中心的数据连接（可通过4G技术满足其快速性的要求），监控中心接收实时路况及车辆的各类信息（包括经纬度、海拔、速度、时间、编号数据等），对其进行分析和处理后，将提示信息通过无线数据传输模块传递给高速公路通行卡或车载导航，对车辆进行阻断、事故、天气等提醒。（2）卫星导航模块。通过北斗卫星导航系统或者GPS对汽车定位，实现在监控中心的GIS平台上分路段实时显示各车辆的精确位置。监控中心对于非收费站和服务区的车辆集中区域可以快速定位并且做出相应的应变措施，同时对于汽车行驶路线的监控对收费监管也能起到一定作用。（3）计算控制模块。用于处理卫星导航模块提供的数据。（4）存储模块。存储历史数据和计算控制模块处理后数据。（5）语音输出模块。用于语音提示驾驶员路况、天气、事故等信息。
当携带有高速公路智能监控系统的车辆进入高速公路时，系统开始工作。通过卫星导航模块可以获得车辆的速度、地理位置、时间等数据，计算控制模块将这些数据处理过后与存储模块中的历史数据相比较，可以判断出车辆是否超速、骤停等，同时通过无线传输模块将异常信息传输给监控中心，监控中心处理后再回传给相关范围内的车辆，通过语音输出模块的提示以保障行车安全。
2.3 信息资源的整合
面多海量的信息资源高速公路应采用大交通的发展思路，以服务决策者、社会公众与行业管理者为目标，对交通运输行业孤立的信息资源进行整合，提高交通运输系统的运行效率，提高政府监督与决策的真实性与科学性。建立健全行业数据资源开放共享体制机制，建成协调联动、高效运转的行业数据资源管理体系，以开放、共享的互联网精神实现高速公路的转型升级，发展高速公路智能交通“互联网+”。例如：利用收费系统获取的车速和路况信息能及时发现路面异常，提高路政管理效率。由于能知道路面上每台车辆的位置和速度，当发现某台车辆速度低于预设阈值甚至为0时，系统预判该车辆状态异常。及时调动路面监控，将异常情况通过共享平台通知路政拯救单位，收集事故路段信息，为拯救提供事故地点的车流量、速度等信息，为拯救方案制定提供数据支持。道路养护单位在养护计划制定中可根据收费系统收集的历史车流量、车辆载重量计算路面损耗，科学制定养护计划。
2.4 其他智能化技术
汽车与自动驾驶系统关键技术。该技术放在概念车上。以福特汽车为例，由塞车辅助系统结合了福特市售车款上的科技系统。
交通信息系统关键技术。该技术包括信息发布手段的视角化、无线电广播技术的更新、双向通信技术的应用、信息的复程度增强。
雷达测速联动大屏显示智能卡口子系统的关键技术。该技术由前端采集模块、数据传输模块、信息发送模块和中心管理模块等组成，可以实时地监控高速路上的交通情况，对车辆进行抓拍。
综上所述，加快推进高速公路智能交通“互联网+”，改变思路、利用前沿科技，充分挖掘交通运输行业数据资源价值，有效整合数据资源，将提高我国高速公路智能交通建设水平，提升行业治理能力和服务水平，促进行业提质增效与转型升级，提高高速公路的管理水平和道路使用效率。
参考文献：
[1]赵志刚.高速公路发展现状及前景分析[J].交通标准化，2009，16：71-73.
[2]李校涛.浅谈信息高速公路的发展前景[J].才智，2009，34：141.
[3]黄丹阳.浅析我国高速公路智能系统的发展途径[J].黑龙江交通科技，2014，06：151-152.
论文作者:王高爽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/17
标签：高速公路论文; 车辆论文; 系统论文; 模块论文; 电子标签论文; 信息论文; 智能交通论文; 《基层建设》2017年第18期论文;