0引言
随着科技水平的逐步提高,人们的生活水平也得到了显著的提高,家家户户有车也成为了十分平常的一件事。车辆的增加,对高速公路的管理和控制提出了更高要求,如何在保证正常通行的前提下,又对行驶的车辆进行有序的管理和控制,这是我们目前主要探讨的内容。通信技术也正是在科技的推动下逐步发展起来的,并且成功地应用到高速公路的管理和控制中,如高速公路收费站、监控站、服务区、养护区、紧急电话等区域都是管理控制的现场。使用先进的通信技术,对于高速公路的管理和控制起到极大地推动作用。
1通信技术的基本特征
信息技术的高速发展,是通信技术得以快速发展的不竭动力。现如今,通信技术涉及的范围越来越广,从设计开发、生产制作、安装调试、运行维护,到故障分析、售后服务等多个不同的行业领域[1]。通信技术已经成为了二十一世纪重点发展的新技术之一。总的来讲,通信技术主要有以下特征:⑴集成性。集成性是通信技术的一个重要特征之一。主要包括信息媒体的集成和处理这些设备信息的集成,而且具有同时处理信息数据的采集、存储、传输和显示的能力,通信技术应用到各个不同领域时这个特征是极其重要的[2]。通信技术综合多个方面的优势于一体,使得自身的功能更加强大。⑵交互性。交互性的存在使得通信技术的使用者可以对通信全过程进行了解和控制,有力地掌握整体的运行情况,便于后续发展。
2常见通信技术的接入技术种类
2.1同轴电缆接入和双绞线接入
同轴电缆和双绞线技术在高速公路中出现的比较普遍,如平常的交通监控和隧道现场控制系统中都应用了这两种技术,或者是运用同轴电缆和双绞线的相互结合,这样起到的效果也比较显著。现在的电话业务接入时,需要在通信分中心设置一个程控交换机,程控交换机需要管理该中心辖区的电话通信业务,与此同时提供一些必要的紧急呼叫服务功能[3]。这个功能看似很平常,但是在一些十分紧急的时刻可以发挥出很关键的作用。此外,还要设置相应的综合控制台,控制台可以对发生的情况进行及时地管理和控制,是一种必须的设备之一。高速公路中的收费站或者是监控站的监控传输离不开同轴电缆和双绞线接入技术,正是因为这两种接入技术的存在,才使得高速公路的正常运转成为可能,同时也带来了很多便利。
2.2以太网接入
高速公路中涉及的范围比较广,因而需要的技术种类也是多种多样的。就通信技术接入方式而言,就有好几种,每种不同的接入方式之间都有着自身比较显著的特点,因而也应用于不同的领域。对于收费站和监控站的局域网而言,以太网的接入方式无非是最普遍的了[4]。以太网除了性价比高、可扩展性能好、易安装、可靠性高等自身的优良特性外,还能通过一般的网络设备就可以连接成一个局域网,这是十分关键的。在高速公路中,如收费站、监控站、服务站等多个不同的工作场合都需要局域网,因而也就需要以太网的接入。
2.3卫星数据链路
卫星数据链路离不开同步卫星的作用,正是因为利用了地球同步卫星和地面卫星站之间建立的数据专线通道,才形成了卫星数据链路。这种技术的最大优势就是可以跨地域进行远距离的传输,打破了传统的运输阻碍,在功能上得到了较大改进。高速公路中的GPS收发机就是应用了该项技术。对于车辆的精确定位、紧急信息的采集与发布、车辆自动驾驶等多个方面,都应用到了卫星数据链路技术。
2.4无线接入技术
无线接入技术是通过无线介质将用户终端与网络节点连接起来,从而实现用户与网络之间的信息传递。这种接入技术的存在,使得早期很多的问题都得到了系统的解决。无线接入技术可以形成一个无限的实施系统,这个无线系统主要由四大部分组成:用户台、基站、基站控制器和网络管理系统。高速公路中无线接入技术的应用也比较普遍,比如常见的短程通信协议、蜂窝数字分组数据、通用分组交换业务都应用到了无线通信技术,而在高速公路中应用到无线通信技术的就是信息的采集与发布、电子收费系统等等。无线通信技术的引入,很大程度上加快了高速公路的发展,对很多工作场合提供了较大的技术支持。
3通信技术在高速公路中的应用
3.1VDSL在高速公路接入网中的应用
VDSL综合运用了复用技术和调制技术,自身的功能也更加完善。VDSL可以用在局域网中,也可以应用到部分收费站系统中,在通信中心与设备现场之间可以同时传送语音、数据和视频信号[5]。尤其是那种比较分散的控制系统,VDSL不仅可以满足系统控制的需要,而且可以降低成本,契合了发展需求。
3.2现场总线技术在隧道监控系统中的应用
高速公路隧道中的监控系统十分必要,由于隧道中光线较暗,而且容易受到两边的影响,因而隧道中也是一个事故的高发地段,在隧道中设置监控系统极为必要。通信技术的应用,可以对一些必要的数据进行快速采集,并且可以完成部分控制任务,便于高速公路上车辆的正常运转。目前,交通控制系统中广泛采用了集散控制系统,集散控制系统可以较好地采集需要的信息,但是集散控制系统的存在,使得监控室内部的线错综复杂,这样一来,使得整体出错的概率大大增加,降低了整体工作效率。对于这一现状,采用现场总线技术可以较好地解决实际存在的问题。现场总线技术采用简单的双绞线作为总线,同时将多个不同的测量仪表连接成网络系统,按照公开、规范的通信协议,达到设备之间的数据传输和信息交换。现场总线技术应用到隧道监控系统中,取得了较为显著的成效。3.2.1隧道监控系统的硬件设计在隧道内部设置监控系统最主要的目的就是为了保障高速公路的正常运行,对一些存在的问题及时找到解决措施,确保车辆的安全行驶。监控系统的设计需要综合多个方面的因素进行考虑,这里先分析硬件设计。隧道系统的硬件配置主要是监控计算机和智能节点。通过计算机或者智能节点可以快速反映出不同时刻交通的不同状态,从而了解交通流的具体状况。根据了解到的情况,可以做出相应调整,从而使得隧道中的流通状况有所改善。智能节点之间信息的相互传输,即使计算机系统出现了故障,整个系统还是可以正常运转,从而保障隧道的正常运行。3.2.2隧道监控系统的软件设计隧道监控系统设计除了必要的硬件设计,软件设计也是十分关键的。应用软件根据实际情况主要可以分为三个子系统:现场控制系统、分中心监控计算机和中央监控。每个不同的子系统发挥出的作用也有所不同,因而在隧道内部采集信息时,每个子系统的工作状态会有区别。三个子系统相互合作,共同完成数据的采集、显示、管理,同时对智能节点进行必要的管理和维护。
4结语
通信技术的发展,很大程度上得益于科学技术的发展。将通信技术应用到高速公路中,不仅提高了高速公路中各个工作场合的工作效率,而且带来了很大的便利,实现了一种自动化的控制。通信技术的引入,无形中推动着高速公路的进一步发展。
作者:齐涛 单位:河北省高速公路青银管理处