现代通信技术在高速公路机电系统中的应用

康 磊

（中铁十二局集团电气化工程有限公司，天津 300308）

0 引 言

高速公路作为我国重要的交通运输载体，在整个经济社会发展中都具有重要的作用。高速公路的机电系统保障了交通运输的安全稳定性，通过智能化的通信技术应用，提高高速公路的机电系统运输效率，保障机电系统运作的稳定性，对于交通运输行业的发展有着重要的意义。借助通信技术能够极大程度上发挥高速公路机电系统的时效性优势，提高高速公路的使用效率。在科技发展的同时，现代通信技术越来越成熟，在高速公路机电系统中的应用优势也比较明显，值得相关人员深入探讨与研究。

1 现代通信技术的特征分析

1.1 交互性

从目前现代通信技术的整体发展角度来看，通信技术发展过程中呈现出多样化的特征。其中，交互性是通信技术的典型特征。通信技术在实际的高速公路机电系统应用过程中体现出交互性较强的特征，交互性技术的发展为通信技术的综合应用奠定了重要的基础。交互性主要指的是通信系统中人与系统之间的交互控制能力，操作人员可以应用通信终端进行全过程的控制。通过通信技术的交互操作方式，操作人员可以了解整个公路系统的实际运作情况。例如在观看屏幕文字时，可以调阅这段文字的背景材料，包括图片、视频、音频等，对整个事件有一个全面直观的了解[1]。

1.2 同步性

通信技术应用于高速公路的机电系统中呈现出同步性较优的发展特征，可以确保不同媒体之间的相互配合和协调工作。整个媒体之间的信息传输相对来说较快，需同步信息传输，确保传输的准确度和效率，这些都可以在同步联系的状态下进行。不同类型的媒体通过通信技术可以达到同步交流的效果，减少交流障碍。在多媒体终端通信上，保持各个媒体信息的同步。简单来说，在多媒体通信终端上呈现出高速公路运作的图像、声音、文本等信息，将这些图片、声音、文字同步起来构成一个完整的信息体系呈现给工作人员，工作人员可以利用多媒体通信系统同步性实现高速公路的多方面监管工作。此外，信息同步与否影响着高速公路的运作效率、监管效率，对高速公路的机电系统安全稳定运作也存在一定影响[2]。

1.3 集成性

集成性作为现代通信技术呈现出来的一大显著特征，通过将视频、声音、文字等不同的信息方式结合起来，呈现出多媒体信息发展的数字化趋势。在目前的通信技术发展背景下，高速公路的机电系统通信技术通过硬件、软件技术的支持可以达到更好的信息处理效果，提高了公路机电系统处理数据的综合效率。利用通信系统的集成性，可以对数据信息、多媒体信息、脚本信息以及特定的应用信息进行储存、处理及应用，提高信息传递的效率，减少传送的时间。

2 现代通信技术在高速公路机电系统中的应用

2.1 GPS无线技术应用

全球定位系统（Global Positioning System，GPS）在高速公路的日常运作过程中起到了重要的作用。高速公路作为一种专供汽车高速行驶的现代化高级公路，涉及到导航定位问题，而通过GPS系统可以实现更安全、准确的导航，方便大众出行或者交通货物的运输，提供了便捷的服务。将GPS应用于高速公路的机电系统中，深受人们的青睐。在目前高速公路大力发展建设的背景下，高速公路越来越复杂，种类越来越多，人流量、车流量速度增长较快，高速公路经常出现拥堵现象，存在比较严重的安全隐患问题[3]。而针对这些常见的高速公路运作问题，都可通过GPS无线信息传输系统的应用为司机提供准确的道路信息，建立全新的交通指挥监控系统，保证高速公路的安全运作。针对高速公路拥堵的路段，可以及时发布有效信息，帮助司机避开拥堵路段，营造一个安全畅通的环境。受供电、资金等多方面因素的影响，传统的高速公路监控并不够完善。GPS系统的综合应用相对来说投入成本较低，而且提高了综合的信息传输效率，保障了高速公路机电系统的稳定运作。

2.2 ITS技术和微波雷达技术的应用

智能运输系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）技术整合了先进的信息技术、通信传输技术、电子控制技术以及计算机智能处理技术，将其应用于整个交通运输管理体系中，可以应对目前复杂的交通运输环境，为用户提供高效、精准、实时的综合运输管理信息。该技术在整个机电系统中的应用广泛，可以为较多的司乘人员提供重要的实时信息和导航信息，保障了出行的安全，提高了高速公路的运作效率。目前，高速公路中的电子收费系统就属于ITS技术应用的一个重要方面。利用车载的电子标签与安装在路侧或者门架上的微波天线完成汽车的信息交换，中心控制计算机可以根据电子标签中储存的信息识别出道路的使用者，然后从道路使用者所绑定的银行卡中扣取通行费用，一定程度上提高了高速公路收费站处理效率[4]。除此之外，计重收费系统也属于ITS的一个重要应用。针对公路、桥梁超载问题，进行车辆重量的测量，从行政管理的角度控制车辆超载问题。

微波雷达技术可准确检测车速、平均速度、车流量、车型、车道占有率、车头时距、交通拥堵情况以及车辆逆行状况等交通基本信息。图1为交通流量监测雷达检测示意图，如图2为广域多目标雷达检测示意图。

图1 TBR-540交通流量监测雷达检测示意图

图2 WTR-470广域多目标雷达检测示意图

其中，TBR-540雷达监测主要测车流量。而WTR-470与WTR-422采用了毫米技术，深度测量车辆信息，可进行车辆实时状态跟踪，抗干扰能力强。表1为3种雷达监测的参数比较。

表1 TBR-540、WTR-470与WTR-422的参数比较

2.3 数字地图技术的应用

在数字化发展的背景下，数据信息处理方式一定程度上朝着数字化的方向不断发展。数字地图技术主要以网络分布式为主，利用数字地图技术的指向性功能，方便驾驶人员的道路查询。目前一些新能源汽车采用了高速公路全覆盖的车用产品，这些都离不开高精准度的电子地图数据[5]。高精准度的电子地图可以将精准度控制在厘米级别，帮助实现智慧驾驶。在道路交通情况良好时，通过无人驾驶模式实现障碍避让、车灯控制、模式选择等精准度的控制。此外，数字地图帮助车辆识别高速公路的限速、交通规则、虚实线等，这对于智慧交通行业的发展来说有着重要的意义。

2.4 视频监控技术的应用

我国的高速公路监测系统主要以集成调度系统、视频监控系统为主，根据调度机的实际情况将监控内容传输给管理者。相对来说，通过直接查询某一个路段的摄像头监控内容，可以及时了解实时的突发情况，并及时进行处理。此外，点击分机号码，操作人员就可以在指挥室中掌控与了解各个高速公路路段的现场情况。通过现代化通信技术与视频监控技术的有效联动，帮助高速公路工作人员及时掌控现场的高速公路运作情况，在较短的时间内了解交通堵塞的原因，并且采用对应的应急方案，从根本上提高处理交通事故的效率。

2.5 综合业务接入网的应用

目前，综合业务接入网系统已经广泛应用于高速公路的机电系统。同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）数字传输系统可以为用户提供数字道路数据传播，音频数据通路等多种数字信号和接口，可帮助高速公路工作人员掌控沿线的视频监控、图像数据以及收费数据等，实现自动化的数据控制。此外，综合业务接入网的有效应用使高速公路相关部门可以进行数字程控交换，在发生突发情况时及时联系到各个负责部门进行处理。

3 结 论

综上所述，随着通信技术的发展，将通信技术应用于高速公路的机电系统有着重要的优势。对于高速公路的安全运作和突发情况处理来说，通过综合应用通信技术，技术操作人员可在最短的时间内解决实际问题，掌控高速公路的实时情况，保障交通运输的顺畅和稳定发展。