高速公路通信系统在收费和监控系统中的应用研究

李伟

（北京瑞拓电子技术发展有限公司，北京100040）

1 引言

以经济的快速发展为支撑，我国高速公路工程的建设速度不断加快，已经基本形成了覆盖全国的交通干线，为区域之间的联系提供了便利。通信系统在高速公路建设和发展中发挥着重要的作用，合理应用通信系统可以大大提高高速公路收费站的运营效率和安全性。

2 高速公路通信系统发展现状

现阶段，高速公路中采用的通信系统一般都是SDH光纤数字传输系统，使通信系统能够实现对信息的同步分插和复用，还可以实现标准化的数字信号结构级别，以用于分频和传输。随着信息技术的飞速发展，我国的公路通信系统正在不断完善和扩展，因此，相关机构在对设备、信令信息等进行选择时，应尽可能保持一致，为后续的维护管理提供便利，也可以为交通专用通信网的设置奠定坚实基础[1]。

在高速公路电气机械计划中，使用最广泛的系统是光纤通信系统，为了更好地实现远程数据传输功能，常采用光纤数字传输体系。该体系运行的核心机理是借助已经搭建完成的通信网络体系，将收集到的数据信息传输到下一级，可以确保信息传递的效率、准确性、及时性和完整性。但是，从目前来看，无论是在高速公路收费系统还是监控系统中，整理出的图片和影像信息都是借助通信系统进行传输，这也使通信系统在高速公路数据信息的传输中发挥着非常重要的作用。要使高速公路运营组织更好地掌握高速公路网络的交通流量，必须优化和完善通信系统的信息，并使通信系统充分发挥作用。

3 高速公路通信系统在收费中的应用研究

3.1 作用

在收费系统中，收费站计算机系统和收费中心计算机系统是高速公路的2个最为重要的组成部分。路由器用于二者之间的连接，以确保数据传输的有效性，使通信系统之间的连接效果得到改善。收费站局域网控制系统涵盖了包括收费广场车控系统和收费站控制室系统在内的广泛范围。根据现在的开发分析，通常在高速公路进出口处安装摄像头相机，以识别通过的车辆，并将特定的相关信息传达给收费监控中心和收费站，以便为用户提供服务[2]。用户在对高速公路通行费进行支付时，可以使用现金或储值卡，也可以使用微信和支付宝支付，这样能够极大地提高服务的便利性和快捷性。另外，也有部分高速公路设置了相应的专家分析系统，可以对工作中存在的缺陷和问题进行检查和解决。而在相应的层级之间，存在着不同的分级，能够帮助工作人员及时发现后续操作中出现的异常，提升监控效果，通过收费站、通信系统、LAN（局域网）之间的信息传输，针对高速公路出入口的车辆状况进行实时监控。就目前来看，高速公路系统中所有信息的传输过程都并非单纯地依靠内部通信系统实现，而是强调将通信系统作为中间环节，逐步朝着外部进行延伸和拓展，以此实现通信系统的稳定健康发展。

3.2 应用

在高速公路中，无线网络中收费系统不是指某一个系统，而是多个系统，收费办公室计算机的局域网、收费中心计算机的局域网、收费车道计算机等多个系统可以借助计算机局域网的帮助，实现与收费中心不同中间站的通信系统的有效连接[3]。目前，高速公路收费系统的收费方式主要有人工收费和ETC收费（电子不停车收费系统），前者主要依靠人力识别过往车辆。当车辆进入高速公路时，将发行相应的卡，记录距离并离开高速公路，依照卡片信息收取相应的费用；后者则是借助智能系统实现车辆信息的自动扫描和费用的自动扣取。根据各种收费数据信息，高速公路上的收费系统按照收费系统信息可以分为3个层次：收费处收费、中央计算机收费和收费汽车收费。有关部门在对车辆控制策略和管理标准进行制定的过程中，可以借助大数据对车流量进行合理调节，可有效改善交通状况，提高交通流量，同时，大大减少交通事故的发生。

4 高速公路通信系统在监控系统中的应用研究

4.1 作用

在高速公路上，监视系统可以利用视频对车辆交通和交通事故进行实时监视，从而确保监视的合理性和有效性。一般情况下，高速公路收费站的出入口会安装监控摄像头，以实时监控交通状况，对收集到的数据进行分类并将发送到收费站进行集中处理。监视系统是高速公路的重要组成部分，可及时有效地整理收集到的信息，还可以为管理决策提供参考意见，并有效地确保运输安全。将通信系统应用于监视系统可确保监视系统实现合理有效的特殊监视，并可以使用视频完成对车辆行驶和事故的实时监视。针对目前大多数高速公路的路况，必须配备足够数量的2/4WVF接口与ONU（光网络单元）设备连接在一起。同时，必须获取相应的数据信息，并且必须使用监视系统将信息转换为模拟信号以便于传输。监视系统还可以记录高速公路运营期间的路况，从而大大减少交通事故的可能性并提高运输能力。

4.2 应用

通信系统的质量会对数据信息传输的效果产生直接影响。基于此，设计人员在针对通信系统进行设计的过程中，应认真考虑生产线布置的合理性、经济性和可靠性，并对具体问题详细分析，以确保设计方案符合监控系统的操作需求。监视数据的传输线图可以大致分为2个级别：第一层的核心是从路段监视中监视现场设备；第二层的核心是通过路径监控逐步扩展并遍及整个省段监控。

另外，可以利用光缆、电缆等中间设备，为数据信息的传输提供更加巨大的存储空间，保证短距离数据传输的及时性和有效性。而从保障长距离传输效果的角度，可以借助ONU或者ADM（分插复用器）等实现信息的传输[5]。

5 结语

高速公路是连接城市的主要通道，对比其他运输方式，是大众最为接受的方式。在现代公路工程建设中，通信系统起着非常重要的作用，能够大力促进高速公路收费和监控的智能化，在减轻工作人员负担的同时，能够对交通流量进行调节，确保车辆的安全稳定运行。基于此，在高速公路工程建设环节，需要重视通信系统的建设，借助稳定可靠的通信系统，为高速公路整体运行的可靠性和安全性提供保障。