【正文】 不僅容易實(shí)現(xiàn)而且比較經(jīng)濟(jì)。此外, 各級(jí)管理機(jī)構(gòu)與公路沿線各地有關(guān)部門及上級(jí)機(jī)關(guān)也必須保持通信聯(lián)絡(luò)的暢通, 高速公路通信系統(tǒng)是以內(nèi)部通信為主, 并進(jìn)入電信公用網(wǎng)。第二章 高速公里機(jī)電系統(tǒng)一．高速公路通信系統(tǒng) 高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng), 是實(shí)現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。高速公路建成后，其兩側(cè)和周邊將形成高速公路經(jīng)濟(jì)帶，極大地推動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)化進(jìn)程。20世紀(jì)30年代西方一些國(guó)家開始修建，60年代以來世界各國(guó)高速公路發(fā)展迅速。第一，高速公路適應(yīng)工業(yè)化和城市化的發(fā)展。一般能適應(yīng)120公里/小時(shí)或者更高的速度，要求路線順暢，縱坡平緩，路面有4個(gè)以上車道的寬度。同時(shí)，機(jī)電管理系統(tǒng)正常運(yùn)行確保了高速公路“高速、安全、通暢”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，通過加強(qiáng)收費(fèi)營(yíng)運(yùn)監(jiān)督管理，確保了路公司在經(jīng)營(yíng)中取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。中間設(shè)置分隔帶，采用瀝青混凝土或水泥混凝土高級(jí)路面，為保證行車安全設(shè)有齊全的標(biāo)志、標(biāo)線、信號(hào)及照明裝置；禁止行人和非機(jī)動(dòng)車在路上行走，與其他線路采用立體交叉、行人跨線橋或地道通過。城市是產(chǎn)業(yè)與人口的集聚地，其汽車的增長(zhǎng)遠(yuǎn)比鄉(xiāng)村快的多，成為汽車的集聚中心，因此高速公路的建設(shè)多從城市的環(huán)路，輻射路和交通繁忙路段開始，逐步成為以高速公路為骨干的城市交通??第二，汽車技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高速公路建設(shè)提出客觀要求。 高速公路機(jī)電系統(tǒng)是發(fā)揮道路設(shè)施交通功能的主要輔助管理系統(tǒng)是對(duì)高速公路實(shí)施現(xiàn)代管理的主要工具。它實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、語音和圖像等信息準(zhǔn)確而及時(shí)地傳輸, 同時(shí)保證高速公路管理部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)通訊的暢通, 并為高速公路內(nèi)部各部門與外界建立必要的聯(lián)系。（3）在高速公路管理處、管理所、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站收費(fèi)、監(jiān)控分中心等機(jī)構(gòu)之間以及外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控分中心之間需進(jìn)行語音、數(shù)據(jù)、圖像等各類信息的傳輸和交換。 噪聲和衰減失真不隨傳輸距離而增加, 大大提高了通信質(zhì)量。數(shù)字通信網(wǎng)使得高速公路通信質(zhì)量產(chǎn)生了一個(gè)飛躍, 高速公路通信系統(tǒng)作為一個(gè)新建網(wǎng), 理所當(dāng)然要適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的方向, 積極采用數(shù)字通信技術(shù), 構(gòu)筑數(shù)字通信網(wǎng)。在我省高速公路通信系統(tǒng)中, 由于用戶電話機(jī)等設(shè)備一般還是模擬式的, 所以采用pcm 基群終端機(jī)音頻口與用戶設(shè)備接口。 從層次分析高速公路通信系統(tǒng)a)第一通信層: 長(zhǎng)途網(wǎng) 它包括各路段管理處與省管理局及各管理處之間的通信, 屬主干線通信。 高速公路通信系統(tǒng)的組成和功能 高速公路通信系統(tǒng)確保話音、數(shù)據(jù)及圖像等各類信息準(zhǔn)確及時(shí)地傳輸, 為各種先進(jìn)的管理手段提供信息傳輸?shù)幕A(chǔ)。 d) 緊急電話 是高速公路內(nèi)部專用的安全報(bào)警電話, 它為高速公路使用者提供緊急呼救求援的通信手段。 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是通過沿線的外場(chǎng)設(shè)施(各類檢測(cè)、顯示等裝置)及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地收集并預(yù)告前方道路的各類信息，如交通量、事故、路況等，道路使 用者通過監(jiān)控中心的監(jiān)視(顯示)設(shè)備直觀地了解交通運(yùn)行狀況。 　　　　為了提高高速公路的管理和服務(wù)水平，目前各高速公路都在實(shí)施或即將實(shí)施全程監(jiān)控。 　　　　高速公路的重大車禍?zhǔn)鹿蕮岆U(xiǎn)救援與普通公路差別較大，一旦事故出現(xiàn)，就存在傷亡嚴(yán)重、救火迫切以及快速清理現(xiàn)場(chǎng)和救出傷者的應(yīng)急反 應(yīng)能力。交警不需要到現(xiàn)場(chǎng)，借助高科技，不僅處罰準(zhǔn)確、透明，而且“認(rèn)事不認(rèn)人”的陽光違法追究原則也在改變一些駕駛?cè)说挠^念。 　　　　目前高速公路全程監(jiān)控的主要構(gòu)成方式是采用標(biāo)準(zhǔn)的攝像機(jī)作為前端設(shè)備，其最大圖像分辨率可達(dá)到D1標(biāo)準(zhǔn)。 　　　　而高清攝像機(jī)的圖像分辨率高，可從100萬像素到500萬像素，分辨率動(dòng)態(tài)可變。工作人員還可以將3G終端所拍攝到的現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 時(shí)聲音和圖像，發(fā)送到分指揮中心或是總指揮中心。 使用監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu) 監(jiān)控中心主要有地圖板、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、緊急電話中心、CCTV控制中心等設(shè)備。times。計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 由主計(jì)算機(jī)、交通控制計(jì)算機(jī)、彩色圖型計(jì)算機(jī)等組成，此系統(tǒng)的主要功能為：1 收集車輛檢測(cè)數(shù)據(jù)、交通流、占有率、氣象狀況、CCTV圖像等。5 將公路上發(fā)生事故的時(shí)間、地點(diǎn)，損壞、處理方式等記錄下來。 緊急電話控制中心用來為公路用戶在發(fā)生故障或拋錨情況下提供路邊通信服務(wù)，中心可控制本區(qū)域內(nèi)的所有緊急電話。CCTV系統(tǒng)用于監(jiān)視交通狀況、收費(fèi)廣場(chǎng)和其它相關(guān)情況，該系統(tǒng)基本上由31套裝有變焦鏡頭的彩色攝像機(jī)組成。該區(qū)域內(nèi)攝像機(jī)的圖像將鎖定在中心的監(jiān)視器上，錄像機(jī)可自動(dòng)錄像，并進(jìn)行數(shù)字、時(shí)間和攝像機(jī)編碼的疊加?！　? 監(jiān)控的目標(biāo) 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)、視頻、路況的信息采集、處理和存儲(chǔ)，提供交通信息資源。在現(xiàn)有的道路 和環(huán)境條件下，通過對(duì)采集的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理和預(yù)測(cè)，采取有效的交通控制手段，預(yù)防可能發(fā)生的交通事件、事故和阻塞；當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性交通事故或道路環(huán) 境變化而導(dǎo)致交通阻塞時(shí)，通過系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施進(jìn)行緩解和排除，以防止對(duì)路網(wǎng)交通產(chǎn)生更大的影響，進(jìn)而提高路網(wǎng)運(yùn)行的利用效率和安全性。高速公路收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)　　高速收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)據(jù)監(jiān)控、圖像監(jiān)控和聲音監(jiān)控三部分組成的一個(gè)有機(jī)整體?！　÷曇舯O(jiān)控是指采用有線(或無線)對(duì)講系統(tǒng)，采集音頻信息，對(duì)收費(fèi)人員在收費(fèi)過程中使用文明用語等情況的監(jiān)督，并監(jiān)聽車道內(nèi)的突發(fā)和異常情況。在這些信息中，視頻數(shù) 據(jù)可在計(jì)算機(jī)或大屏幕上顯示，并根據(jù)需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行抓拍記錄?！? 高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)的主要是通過對(duì)高速公路全線的交通流量檢測(cè)、交通狀況的監(jiān)測(cè)、環(huán)境氣象檢測(cè)、運(yùn)行狀況的監(jiān)視，按照一系列智能控制規(guī)則和策略產(chǎn)生控 制方案，從而實(shí)現(xiàn)控制交通流量、改善交通環(huán)境、減少事故、使高速公路達(dá)到較高的服務(wù)水平。ITS智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，將會(huì)有效地提高營(yíng)運(yùn)效率、保證交通安全。 聯(lián)網(wǎng)信息主要包括數(shù)據(jù)和視頻兩部分。且前端設(shè)備和各路段監(jiān)控中心設(shè)備品牌較為紛雜、數(shù)據(jù)格式多樣，使各路段視頻監(jiān)控系統(tǒng)彼此獨(dú)立，無法充分發(fā)揮交通監(jiān)控的路徑誘導(dǎo)、 多路徑交通流量調(diào)控、聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、應(yīng)付突發(fā)事件、及時(shí)統(tǒng)一調(diào)度的功能，更無法最大程度地發(fā)揮高速公路網(wǎng)絡(luò)的通行能力，所以省域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控就顯得尤其必要和迫切。另一方面，后臺(tái)服務(wù)器對(duì)交通監(jiān)控檢測(cè)及營(yíng)運(yùn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，提供分析報(bào)表、供用戶查詢輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合利用。電力監(jiān)控的基本功能在于保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,使管理人員對(duì)電網(wǎng)的有功和無功功率及某些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制,對(duì)電網(wǎng)各元件的過負(fù)荷情況加以了解,對(duì)不正常情況的發(fā)展趨勢(shì)作出判斷與控制。 高速公路收費(fèi)系統(tǒng) 自從出現(xiàn)對(duì)車輛進(jìn)行收費(fèi)以來，收費(fèi)技術(shù)經(jīng)歷了從低級(jí)到高級(jí)，從功能簡(jiǎn)單到豐富完善的過程。對(duì)于封閉式收費(fèi)，將在入口發(fā)票，出口驗(yàn)票、收費(fèi)；而開放式收費(fèi)在入口一次性收取所要繳納的費(fèi)用。對(duì)于一些長(zhǎng)期用戶（如長(zhǎng)途客運(yùn)）可以使用一種儲(chǔ)值卡，在卡內(nèi)賦值每次使用時(shí)扣減費(fèi)額可多次使用，但仍需在經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)停車讀寫卡。若采用非接觸IC卡則減少了卡的磨損，且不存在因灰塵或油污而導(dǎo)致接觸不良的問題，這是目前較為理想的一種收費(fèi)方式。用于收費(fèi)是通過測(cè)取車輛的軸重、軸距、軸數(shù)等數(shù)據(jù)，進(jìn)行車輛綜合判別，作為確定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的主要參數(shù)。 嚴(yán)格來講這種收費(fèi)方式是利用紅外線技術(shù)進(jìn)行車型自動(dòng)判別，作為上述三種收費(fèi)方式的輔助手段，通過紅外車型分類與人工分類相結(jié)合，用以監(jiān)督人工操作。 全自動(dòng)收費(fèi) 它又叫做不停車電子收費(fèi)。在收費(fèi)的全過程都是由電子通信和計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，不必人工介入，也不用停車交款，其費(fèi)用是用戶提前預(yù)繳賦值在卡上，或存在銀行的專門賬戶內(nèi)。 電子標(biāo)識(shí)卡是一種有源電子射頻卡，功率約為1/1000瓦，其內(nèi)存可作到存儲(chǔ)包括車輛型號(hào)、車牌照號(hào)、車主的相關(guān)資料等各種信息，是一個(gè)完善的汽車身份卡和信用卡。 進(jìn)行通訊處理的微處理器 它將來自標(biāo)識(shí)卡的信息進(jìn)行解釋并傳至車道控制器，從而取得該車的有關(guān)資料并進(jìn)行相應(yīng)處理，對(duì)來自車道控制器的數(shù)據(jù)信息經(jīng)分析后可對(duì)標(biāo)識(shí)卡內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的修改。 沿線設(shè)施供、配電包括:管理機(jī)構(gòu)設(shè)施、養(yǎng)護(hù)設(shè)施、服務(wù)(休息)設(shè)施的辦公、生活用電。這些用電負(fù)荷原則上按二級(jí)用電等級(jí)配電。制定供電系統(tǒng)方案時(shí),還要充分考慮節(jié)省基建投資,減少電能損耗,降低運(yùn)行費(fèi)用,減少有色金屬消耗量。 在互通立交區(qū)段設(shè)置有匝道收費(fèi)站、通信站、監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)備(如車輛檢測(cè)器、電視攝像機(jī)、可變標(biāo)志等),配電系統(tǒng)采用本地集中供電方式。2??用電設(shè)備距離變電站3~5km左右,雖然不是很遠(yuǎn),但已超出低壓供電范圍,考慮到成本及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,不采用高壓輸電方式,而改用在變電站相應(yīng)低壓回路增設(shè)調(diào)壓器方案,既能達(dá)到使用要求又降低了成本造價(jià)。 隧道供配電系統(tǒng) 為確保隧道安全、正常運(yùn)營(yíng),在隧道內(nèi)設(shè)置有通風(fēng)、消防、照明、監(jiān)控等設(shè)施,要求供電系統(tǒng)無故障運(yùn)行以保證高度的安全性。通風(fēng)、照明、監(jiān)控和通信設(shè)備及事故用電各自設(shè)置單獨(dú)的回路。另外,需要注意的是,安裝在隧道內(nèi)的供電設(shè)備必須符合特殊使用條件,如濕度、廢氣、污物、防凍鹽、高壓水等。一旦市電中斷,蓄電池立即對(duì)逆變器供電以保證UPS電源交流輸出電壓供電的連續(xù)性 當(dāng)電力發(fā)生故障時(shí),UPS在柴油發(fā)電機(jī)完全起動(dòng)前取代市電,繼續(xù)向用電設(shè)備供電。 當(dāng)市電電源發(fā)生停電問題時(shí),UPS的供電電源將自動(dòng)轉(zhuǎn)接至緊急發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng),以確保一級(jí)負(fù)荷電源不間斷。收費(fèi)作業(yè)信息的處理：車道計(jì)算機(jī)接收到收費(fèi)員鍵入的車型及繳費(fèi)信息后，經(jīng)自動(dòng)處理輸出如下信息：a. 語音報(bào)價(jià)機(jī)報(bào)出禮貌用語和收費(fèi)金額b. 控制票據(jù)打印機(jī)打印票據(jù).c. 收費(fèi)顯示器顯示收費(fèi)作業(yè)信息d. 傳送收費(fèi)數(shù)據(jù)信息給車道控制器，車道控制器輸出：1向收費(fèi)費(fèi)額顯示器輸出顯示金額數(shù)據(jù)信息.2視頻疊加信息.（亭內(nèi)和亭外攝像機(jī)）（繼電器組）車道計(jì)算機(jī)接收到收費(fèi)員鍵入免費(fèi)信息后，經(jīng)自動(dòng)處理輸出如下信息：a. 車道收費(fèi)計(jì)算機(jī)將本次免收費(fèi)相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。CCTV亭內(nèi)和車道攝像機(jī)采集的收費(fèi)員工作情況圖像信息，送到車道控制器疊加收費(fèi)數(shù)據(jù)信息，然后送CCTV監(jiān)視器上對(duì)應(yīng)顯示收費(fèi)員的作業(yè)情況和當(dāng)前的收費(fèi)金額，CCTV通道攝像機(jī)采集的車輛情況及通道放行情況的圖像信息送監(jiān)視器顯示。收費(fèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送收費(fèi)數(shù)據(jù)由各車道計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)實(shí)時(shí)上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器，監(jiān)視計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)監(jiān)視收費(fèi)數(shù)據(jù)，并通過財(cái)