高速公路机电系统优化设计及新技术应用研究

张磊

山西省交通信息通信有限公司 山西太原 030000

高速公路的正常运行需得到多方面的支持，机电设备在其中占据重要地位，为发挥出机电设备的应用优势，应在施工中将其安装到位。对此，值得工程人员对机电设备安装工作展开深入的探讨[1]。

1 高速公路机电系统存在的问题

①高速公路运行管理基本无法中断，且管理设备分布相对分散，因而要想对这些机电设备统一管理与运用，非常困难。加上目前该行业并未为机电应用体系设置专业、完善的评价体系，假设其在工作中出现一些问题，管理者也无法及时排查出，由此可见，目前高速公路机电设备管理存在明显漏洞，使得机电系统无法真正发挥出效用。此外，很多单位认为机电系统管理内容仅仅是保养、维护所有设备，并没有考虑到对设施的分类与编码，致使管理混乱，大大增加了工作量。②监控系统并未发挥出实际效用。目前，行业所使用的监控系统工作效率低下且缺乏针对性。系统设计过程中，设计者并未意识到规范与标准的重要性，虽然系统建设耗费了大量资金，但成效低，并存在一定的功能重叠和浪费现象，还有设备的不可靠，这就造成了只 “监测” 而不 “控制” 的情况，更谈不上对交通的调控、指导和决策反馈的作用。

2 高速公路机电系统的优化设计

2.1 监控系统

监控系统中主要包含的子系统是收费站端，其主要负责获取数据，并将数据输送至监控中心，要求该系统能够识别与获取语音、音频等不同形式的数据信息，把数据输送至监控中心内，由监控中心对这些数据信息进行分析后发出相关指令。所以，收费站端改造的重心则是丰富数据获取方式、提升系统压缩数据的能力，增添数据通讯终端数目。监控系统的优化应得到高度成熟的信息技术的支持，从技术人员的角度来看，则要全面收集数据，创建完善的结构体系，覆盖高速公路机电系统的各组成部分。

2.2 通信系统

通信系统结构主要包含硬件、软件以及数据传输三个部分，核心部分是数据传输，即依赖电缆、数据、光纤之类的材料完成数据传输工作，有利于各个模块共享信息。因此，在优化设计工作中，应重点考虑数据传送时的信号稳定问题，技术人员要着重探讨信号覆盖范围的延展问题，从局域网设置的角度入手，配备适量的信号增幅器，以加强信号释放强度，保证数据传送时的及时性和稳定性[2]。

2.3 收费系统

收费系统包括收费、汽车类型等统计工作，在具体实施过程中需要根据实际情况监督考察进入高速通车辆的相关情况，而且在遇到突发事件时要做好备份工作，并及时处理突发状况。在具体操作过程中，收费系统需要通过以下几部分进行运转过程，即电动栏杆、通行信号灯、报警系统等对车辆的监控。为保证收费系统的正确运行，需要保证每个子系统都能运行准确，在高速公路工程建设竣工后，相关部门要多次模拟和使用高速收费系统，为高速公路收费工作提供条件，保证收费工作的高效性和准确性。

3 新技术在高速公路机电系统中的应用

3.1 运用ATMOVERSDH 技术

因为SDH 具备较强的稳定性且其信息传输容量较大，能在众多领域发挥核心作用，故将ATMOVERSDH 技术应用到高速公路机电通信系统中，利用SDH 系统来传输ATM 信息。将ATM 和SDH 体系有效结合，可实现数据信息的稳定传输，不但能提升信息数据传输速度，还能降低信息数据的传输成本。若高速公路机电通信系统运行时出现故障，系统可自行诊断且能实现自我修复。如故障原因比较复杂，系统无法实现自动修复，则可以采取人工方式来处理。技术人员接收到故障信息后，需第一时间赶到现场，明确系统故障的具体位置。为了更好地提升系统维修的及时性，在高速公路机电通信系统建设环节，还需安装预警系统与自动交换光网络结构系统并进行维护，保证系统启动更及时[3]。

3.2 收费系统

ETC 系统作为电子不停车收费功能的新技术已广泛应用到高速公路机电系统当中，该系统主要是由识别、通信等多个子系统构成，主要包含自动车辆识别系统、自动车型分类系统以及现场稽查处理系统等。早期的人工收费系统存在过站效率低、人工成本高等问题，尤其对于节假日等高峰通行时段，而ETC 系统的投入使用将会使得收费效率大大提高。其主要由硬件系统和软件系统组成。其中硬件系统保证了车辆识别、监控和通信；软件系统通过智能连接用户进行不停车识别缴费。上述的主要技术操作都是基于网络信息技术的发展，而在具体的新技术应用过程中，技术人员还需要解决一些设计方面的不足。目前来说，较为重要的是基于出行线路提供不同的选择，以及如何准确识别出行的线路，按照车辆所经过的不同高速公路的公里数设置科学合理的收费金额等问题。

4 结语

机电系统是维持高速公路稳定运行的关键，在高速公路车流量逐步增加的背景下，以何种方式做好对机电系统的优化设计工作以及引入新技术都显得尤为关键，值得技术人员在此方面展开深入的探讨。尽管现阶段的高速公路机电系统已经取得较好的发展，但也存在局限之处，依然有较大的提升空间，需要加强系统的优化设计工作，探索新技术，提高高速公路机电系统的运行效率[4]。