【正文】 6陳景謙編 電工學(xué) 廣州：華南理工大學(xué)出版社。2高速公路收費(fèi)技術(shù)發(fā)展探討及標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展 蔡華。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師何濤老師，在每次遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。 高速公路智能化路產(chǎn)管理系統(tǒng) ①建立高速公路路產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速公路路產(chǎn)變更、道路設(shè)施匯總、道路施工審批等業(yè)務(wù)管理功能，提高行業(yè)管理水平；②建立巡邏車輛GPS系統(tǒng)；③建立超限運(yùn)輸管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超限運(yùn)輸管理的智能化與網(wǎng)絡(luò)化。 高速公路智能收費(fèi)系統(tǒng) 逐步推廣電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施，使電子收費(fèi)系統(tǒng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。建議每日對(duì)系統(tǒng)作實(shí)時(shí)備份，每月對(duì)系統(tǒng)作月結(jié)備份，設(shè)立專職的數(shù)據(jù)檔案保管員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資料的保存。安全性 本收費(fèi)系統(tǒng)采用Windows Advanced Server網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用具有容錯(cuò)技和數(shù)據(jù)備份技術(shù)的SQL Server 大型數(shù)據(jù)庫。軟件的設(shè)計(jì)服務(wù)器采用Microsoft Windows Advanced Server，收費(fèi)計(jì)算機(jī)采用Microsft Windows Professional環(huán)境，數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 多用戶大型關(guān)系式數(shù)據(jù)庫。,支持縮放式\多服務(wù)器應(yīng)用程序。 Microsoft SQL Server 其安全性、事務(wù)處理能力和誤差符合重要事務(wù)的要求：其智能服務(wù)器技術(shù)增強(qiáng)了服務(wù)器上的數(shù)據(jù)整體性，減小了開支和維護(hù)的成本。 在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)上選擇了采用了目前最先進(jìn)的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)者選擇了Microsoft Windows Advanced Microsoft SQL Server Microsft Windows Professional，這是基于如下考慮。車道集線器與站內(nèi)集線器之間采用光纖連接。由于車道計(jì)算機(jī)和收費(fèi)控制室計(jì)算機(jī)距離較遠(yuǎn)，為保證傳輸質(zhì)量，這二部分之間采用以太網(wǎng)交換機(jī)通過多模光纜連接，采用多模光纖主要是考慮到距離一般在3KM以內(nèi)，防止信號(hào)過強(qiáng)引起反射，同時(shí)也可以降低成本。三主要設(shè)備 主要車道設(shè)備： 車道計(jì)算機(jī)、專用鍵盤、車道智能控制柜、票據(jù)打印機(jī)、道閘、車道攝像機(jī)、費(fèi)額顯示器、字符疊加器、閃光報(bào)警器、霧燈、車道紅綠信號(hào)燈、雨棚紅綠信號(hào)燈 車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立完成收費(fèi)作業(yè)、控制收費(fèi)作業(yè)流程的系統(tǒng)。車隊(duì)的處理當(dāng)特許通過的“車隊(duì)”來到收費(fèi)車道時(shí),收費(fèi)員按下“車隊(duì)開始”鍵,此時(shí)自動(dòng)欄桿處于打開狀態(tài),費(fèi)額顯示器和車型分類顯示器處于空白狀態(tài),當(dāng)車隊(duì)全部通過檢測(cè)器檢測(cè)區(qū)域后,收費(fèi)員再按下“車隊(duì)結(jié)束”鍵，自動(dòng)欄桿落下，系統(tǒng)恢復(fù)到車道正常收費(fèi)業(yè)務(wù)處理的初始狀態(tài)。正常車輛的處理,自動(dòng)抓拍線圈將抓拍一張車輛圖像并上傳至服務(wù)器，收費(fèi)員進(jìn)行人工車型判別，操鍵盤輸入車型，司機(jī)繳費(fèi)完成后按下“確認(rèn)”鍵之前，收費(fèi)員可直接重新操作車型。收費(fèi)員上班收費(fèi)顯示器在等待操作員輸入工號(hào)、口令及票號(hào)。通過收費(fèi)管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括身份碼的黑白名單、個(gè)人密碼、費(fèi)額表和用戶級(jí)別設(shè)置以及進(jìn)行補(bǔ)罰款數(shù)據(jù)的輸入；通過監(jiān)視計(jì)算機(jī)對(duì)上傳數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視；通過財(cái)務(wù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行收費(fèi)數(shù)據(jù)的查詢打印。d. 收據(jù)打印機(jī)不動(dòng)作。司機(jī)繳費(fèi)完成，收費(fèi)員通過收費(fèi)鍵盤操作車輛放行，此時(shí)票據(jù)打印機(jī)打印一張票據(jù)，同時(shí)道閘欄桿將自動(dòng)抬起，車道將抓拍一張疊加有本次收費(fèi)相關(guān)信息的車輛圖像，本次收費(fèi)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器。 由于UPS的高可靠性,加上在接UPS之前會(huì)先連接穩(wěn)壓器,設(shè)計(jì)時(shí)以經(jīng)濟(jì)性為原則,不再考慮采用兩臺(tái)UPS一開一備的方案。UPS不間斷供電系統(tǒng)是一套將交流市電變?yōu)橹绷麟姷恼?充電裝置和一套把直流電再轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷腜WM逆變器。在隧道連續(xù)區(qū)段可將幾條隧道統(tǒng)一考慮,便于管理控制,同時(shí)也能節(jié)省投資。為使供電靈活、提高故障情況下供電的可靠性,系統(tǒng)采用分段母線供電,互為聯(lián)絡(luò)。中壓供電系統(tǒng)應(yīng)用在長距離大范圍供電工程中,既解決了低壓供電系統(tǒng)不能滿足要求的難題,和高壓供電系統(tǒng)相比又節(jié)省了投資。實(shí)際工程中經(jīng)常遇到用電設(shè)備遠(yuǎn)離互通立交、服務(wù)區(qū)等處的變電站的情況,有以下幾種:1??用電設(shè)備距離變電站10~20km左右,這時(shí),為了保證用電質(zhì)量和可靠性就要采用前面提到的方案3給設(shè)備供電,即從最近的變電站引出一條高壓輸電線路至用電設(shè)備處,然后經(jīng)過變壓器及低壓開關(guān)設(shè)備進(jìn)行配電。 配電方案 結(jié)合高速公路的特點(diǎn),一般情況下用電負(fù)荷多數(shù)集中在互通立交附近、隧道、服務(wù)區(qū)及養(yǎng)護(hù)工區(qū)等處,變電站也隨之布設(shè)在這些地方。系統(tǒng)結(jié)線簡單并有一定的靈活性,操作安全、檢修方便。 重點(diǎn)區(qū)域的照明包括:收費(fèi)區(qū)域、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)內(nèi)的道路照明,收費(fèi)天棚照明和互通立交的道路照明。四、高速公路供配電系統(tǒng) 負(fù)荷分類及供電方案(1)負(fù)荷分類 高速公路供、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容可分為:沿線設(shè)施供、配電及重點(diǎn)區(qū)域道路照明供、配電。我國在引進(jìn)該系統(tǒng)時(shí)采用哪種標(biāo)準(zhǔn)，直接關(guān)系到將來的全國高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，這是一個(gè)值得重視的問題。整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)由四個(gè)部分組成。車型判別是在車輛靜態(tài)下預(yù)先審定并與汽車牌照號(hào)一一對(duì)應(yīng)地記入其標(biāo)識(shí)卡，這種標(biāo)識(shí)卡內(nèi)的數(shù)據(jù)可以被數(shù)米遠(yuǎn)以外的微波設(shè)備讀取，也可以被修改。因此，這種方式僅適用于車型簡單的地區(qū)，并且由于該設(shè)備可靠性低，安裝難度高，通常很少采用。 紅外線收費(fèi) 動(dòng)態(tài)稱重收費(fèi) 這種方式多用于保護(hù)道路橋梁，防止車輛超載。采用接觸式IC式收費(fèi)，雖然可以回收，但也存在上述問題。在入口車道發(fā)卡或磁券，出口處驗(yàn)卡（磁券）結(jié)算費(fèi)用。條形碼收費(fèi)是指采用二維條形碼存儲(chǔ)車輛及收費(fèi)信息，并用專用打印機(jī)打印通行券的收費(fèi)方式?？刂迫藛T將根據(jù)具體情況發(fā)出控制指令,經(jīng)通道傳輸?shù)礁鞅豢卦O(shè)備的控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 電力監(jiān)控 近兩年來,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)一些重要的供、配電系統(tǒng)(如特大橋,隧道的供、配電系統(tǒng))采用了電力監(jiān)控設(shè)施。2　數(shù)據(jù)綜合利用，實(shí)時(shí)監(jiān)控交通路況 一方面，加強(qiáng)路段監(jiān)控檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集，實(shí)時(shí)獲取各路段上傳的監(jiān)控檢測(cè)數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)，通過交通監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示路網(wǎng)的交通流、氣候情況等。然而，當(dāng)前高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成是一個(gè)混合式系統(tǒng) (模擬視頻+數(shù)字視頻)。目前，我國絕大部分省份高速公路已形成路網(wǎng)，單獨(dú)路段的異常事件造成影響的范圍會(huì)越來越廣，這必然要求相臨路段之間能互通協(xié)調(diào)，這就帶來了聯(lián)網(wǎng)的需求。近幾年來，一些發(fā)達(dá)國家紛紛投入智能交通系統(tǒng)（ITS）的研究與開發(fā)工作。　　交通控制系統(tǒng)根據(jù)交通狀態(tài)分析子系統(tǒng)輸出的交通狀態(tài)數(shù)據(jù)，若為交通事故，則根據(jù)發(fā)生事故的地點(diǎn)和特點(diǎn)自動(dòng)生成最佳緊急交通誘導(dǎo)控制方案并發(fā)送給交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)；若不是交通事故，則根據(jù)交通狀態(tài)，氣候數(shù)據(jù)及管理需要，按預(yù)定正常交通誘導(dǎo)方案執(zhí)行。　　交通信息采 集系統(tǒng)的功能是獲取交通信息原始數(shù)據(jù)，通過車輛檢測(cè)器、檢測(cè)線圈、通訊設(shè)備等形成的交通信息采集網(wǎng)，獲得路網(wǎng)中各路段的交通量數(shù)據(jù)；通過在重要地段的攝像 機(jī)和視頻傳輸設(shè)備獲取該路段的視頻實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；通過氣象信息采集系統(tǒng)采集各個(gè)路段的能見度、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨雪等氣象條件。　　圖像監(jiān)控是指在收費(fèi)廣場(chǎng)、收費(fèi)車道和收費(fèi)亭等處設(shè)置攝像頭，采集視頻信息，監(jiān)控員在監(jiān)控室通 過監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)對(duì)通過收費(fèi)車道的車輛、收費(fèi)人員的操作過程，包括通行券(卡)的發(fā)放、回收以及收費(fèi)找零情況等進(jìn)行有效的監(jiān)督，并能人工或自動(dòng)啟動(dòng)錄像設(shè)備記 錄沖卡車輛和其他異常情況。道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)高速公路干線、互通立交、隧 道等高速公路重點(diǎn)路段進(jìn)行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，及時(shí)給予引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的作用是對(duì)高速公路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和交通控制。管理人員可通過中心的各種計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。當(dāng)有報(bào)警時(shí)，中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收到外設(shè)產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)后，向切換矩陣發(fā)出控制信號(hào)。當(dāng)某個(gè)緊急電話發(fā)出呼叫時(shí)，中心計(jì)算機(jī)會(huì)顯示發(fā)出呼叫的該電話的信息，操作員即可通過控制臺(tái)與之通話，并可進(jìn)入數(shù)據(jù)庫提供諸如醫(yī)院、警察、加油站等信息以援助呼叫者，通話內(nèi)容將被自動(dòng)錄音。8 與收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可收集、統(tǒng)計(jì)各個(gè)收費(fèi)站的每種車型的車流量、收費(fèi)金額以及交通總量、收費(fèi)總額等數(shù)據(jù)，并打印成報(bào)表。4 在大屏幕投影儀上動(dòng)態(tài)顯示高速公路的曲線、運(yùn)行狀況等。2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)緊急電話系統(tǒng)和CCTV控制中心均安放在一個(gè)大型操作臺(tái)上。地圖板的尺寸為14amp。到現(xiàn)在為止，全國多個(gè)省已建立了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心，基本實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 　　在整個(gè)高速公路聯(lián)網(wǎng)體系中，身處任何地點(diǎn)的人員，也可以通過3G終端參與到視頻會(huì)議中。而當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，由于顯示細(xì)節(jié)少，在監(jiān)視畫面上只 能粗略判斷事故情況。隨著 IP網(wǎng)絡(luò)逐漸走向?qū)拵Щ拖嚓P(guān)設(shè)備價(jià)格的不斷下降，區(qū)別于占用專門光纖傳輸點(diǎn)到點(diǎn)之間模擬視頻圖像的純IP架構(gòu)下的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)將極大的提高高速 公路視頻監(jiān)控水平，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)、開放、智能化的遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)視。 　　　　如今，越來越多的“非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法”被運(yùn)用到各種交通事故中。因此閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的重要性不言而喻。加之目前高速公路的配套設(shè)施還存在不完善的問題，以及駕駛員的對(duì)交通法規(guī)不足等多方面原因，使得高速公路的管理難度越來越大。二．高速公路監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用目的 高速公路與一般公路相比，具有線型好、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn)，但如不采用先進(jìn)的監(jiān)控管理措施，在交通量大、氣候惡劣的情況下，極易發(fā)生交通事故和交通阻塞。 c)指令電話 為在高速公路內(nèi)部進(jìn)行交通管理和調(diào)度指揮服務(wù), 指令電話調(diào)度臺(tái)對(duì)分機(jī)具有選呼、組呼、全呼等功能, 它包括有線指令電話和無線指令電話。其特點(diǎn)是通信業(yè)務(wù)量大, 通信距離短, 實(shí)時(shí)性強(qiáng)。當(dāng)傳輸系統(tǒng)采用sdh 傳輸系列時(shí), mbps 電路與pcm 基群群路接口。為了分清首尾和劃分段落, 還要在規(guī)定數(shù)目的時(shí)間間隙加入 識(shí)別碼組即幀同步碼, 形成按一定時(shí)間規(guī)律排列的比特流, 即pcm 信息碼。 以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳輸和交換一體化,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。數(shù)字通信網(wǎng)由數(shù)字交換和數(shù)字傳輸兩大部分組成, 它可以對(duì)話音、數(shù)據(jù)、圖像等各類信息進(jìn)行數(shù)字化, 把它們都作為數(shù)字信號(hào)來處理, 它和以往的模擬通信網(wǎng)相比有如下優(yōu)點(diǎn): 不同的信息使用通用的處理設(shè)備,