高速公路机电系统的未来趋势和发展现状PPT
高速公路机电系统的应用功能细分通常将高速公路通信、监控、收费统称为机电三大系统，在高速公路的路网格局形成，特别是区域联网收费的实施后，随着当今电子科技的发...
高速公路机电系统的应用功能细分通常将高速公路通信、监控、收费统称为机电三大系统，在高速公路的路网格局形成，特别是区域联网收费的实施后，随着当今电子科技的发展情况和社会行业功能细分，再用三 大系统来划分机电设备的应用和功能需求，难以贴切描述现有系统的特性，根据目前高速公路的机电系统应用、发展和管养验，结合市场分工和职能管理的需求，对高速公路机电系统建议细分如下：•供配电系统包括高低压供配电线路、后备发电机、不间断供电系统 (UPS)、照明、空调等强电设备•通信系统包括程控交换机、无线电通信、紧急电话系统、主干传输网络、光纤、管线等•道路监控系统包括车辆数据采集器、气象监控、视频监挖、可变情报板、可变速度板、隧道机电系统等（统称外场电子设备)高速公路监控系统是在一般街道内交通管制系统基础上发展起来的。近年来,随着计算机技术、自动化控制技术和光纤通信技术的发展，此国家的高速公路监控系统的技术结构也随之发生变化。由单一的计算机集中处理方式代之为多计算机、功能分散的计算机网络处理方式，从而使系统可靠性提高，程序编制简单,易于维护和功能扩展。由于光缆超小型计算机及微电子技术的发展，使应用于监控系统中的各种设备向智能化方向发展，使今后高速公路的监控系统具有更强的功能。高速公路监控系统主要由信息采集了系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。信息采集子系统包括车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。 监控中心主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。信息发布子系统包括交通标志、标线和情报板、限速标等，是管理者为用路人提供服务的主要形式；•收费系统包括人工半自动收费系统 （MTC）、不停车电子收费系统 （ETC)及相应的配套子系统，如视频监控、图像抓拍、车牌识别、计重收费、介质应用（IC 卡、磁卡、磁票等）、管理软件、后台系统等高速公路收费系统可以实现人工半自动和ETC(不停车电了收费)两种收费方式，可选用IC卡、磁票、二维条卡作为通行券，文持现金、预付卡、储值卡等支付方式;各级可以实现监控下级的操作异常事件，实时监测出入口车道的设备状态；各纵系统可以自动统计交通量，通告量曲线图;实现了对路费、通行券、票坛、设备等的严格管理，杜绝舞弊行为;提供独特的专家分析系統等。 各省高速公路联网收费管理体制分为四级，分别是省收费总中心、片区收费分中心、路段收费分中心以及收费站。相应收费计算机网络系统也分为四层,各层之间由路由器或者三层以太网交换机通过通信系统提供的 10/1 00M 或工 通道相连，每层以以太网交换机为 节点构成星型网络拓扑结构，同时各层配有功能不同的工作站和服务器等设备;•办公自动管理系统（DA)包括配置的个人电脑焂端服务器管理程序软件、数码刻录设备和相应的网络•综合防雷系统包括建筑物的防雷系统、地网、各类电源、视频、网络防雷装置和等电位联接保护装罝等•综合网络安防系统包括高速公路应用的电子网絡和終端及按口的安全防范系统（软件)、防病毒软件及相应的升级和补丁，确保安全运行无论高速公路机电系统如何细分，都不能将他们的相互连接透、交叉等物理或应用联系完全分割，他们良好地和有机地整合，组成高速公路更有效的机电服务体系。现状剖析我国高速公路的快速发展，使整个社会的交通出行方式发生巨大的转变，但同时，高速公路与收费公路画上的等号，即高速公路=收费公路，为了收回巨额投资，围绕此项工作也就决定机电系统运用以收费系统为重点开展，0A 系统为辅助，道路监控系统可以放弃。高速公路收费系统可以实现人工半自动和ETC (不停车电子收费)两种收费方式，可选用IC卡、磁票、二维条卡作为通行券，支持现金、预付卡、储值卡等支付方式;各级可以实现监控下级的操作异常事件;实时监测出入口车道的设备状态;各级系统可以自动统计交通量、通告量曲线图;实现了 对路费、通行券、票据、设备等的严格管理，杜绝舞弊行为;提供独特的专家分析系统等。 各省高速公路联网收费管理体制分为四级，分别是省收费总中心、片区收费分中心、路段收费分中心以及收费站。相应收费整个系统分为车道软件和管理软件两大部分，其主要功能: 1)车道软件子系统的主要功能是对过往车辆收取通行费:入口车道发卡，出口车道收费入口系统获得车型、车种信息并输入计算机，计算机自动统计车流，控制自动栏杆和通行灯等外设，并将收费数据上传到站服务器。出口系统获得车辆车型、车种入口站代码信息，控制自动栏杆、票据打印机等外设，打印收费票据，并将收费数据上传到站服务器2)管理软件子系统的主要功能是进行收费结算、统计报表、系统管理和数据拆分收费结算对收费员的车道收费数据进行米分类汇总统计，汇总结果是核查收费员工作的依据。统计报表对收费结算数据进行汇总，生成收费站的各种统计报表。系统管理基础数据并下发到车道计算机，进行数据设置等工作，以保证整个收费软件正常运行。数据拆帐主要根据每条出入口信息和拆帐公式对原始交易信息进行拆分处理，生成收费站的拆分报表公路收费技术的几个热点问题：偷逃通行费（车辆行驶中途换卡、货车行驶证的大吨小标、计重收费环境下的货车跳磅等不规则通过、相同车辆套牌、假军车、假绿色通道车、人情车），精确路径收费及多路径拆分（全车牌照识别发、RFID标识点法），ETC收费，通行券安全，省际联网收费。使其系统更加复杂，并带来风险增加和服务质量可能下降，伴随着管理体制等因素的制约，为机电系统的技术应用的同步完善改造，派生出一系列值得我们思考解决的问题。系统特点在高速公路运营过程中，机电系统是发布信息、跟踪信息、信息反馈和信息处理的主要媒介。主要有以下四个方面的特征：1.机电系统管理涉及的部门比较多高速公路机电系统在进行维护和管理的过程中，需要电力部门、银行、移动通信、网络通信、质检单位、消防单位、给排水单位、防雷单位等参与进来，这些单位都对高速公路机电系统提出了更高的要求，需要认真做好维护工作和管理工作。2.高速公路机电系统集成了多项技术高速公路机电系统集成了通信技术、自动化控制技术、计算机技术、视频网络技术、远程控制技术等学科，为一项对科学技术要求比较高的工程。3.一部分设备在进行维护时时效性强、维护频次高一部分机电系统在运行过程中受自然环境的影响很大，再加上部分设备需要不中断全天候的运转，这样一来势必会导致机电系统出现故障。还有一些设备需要安排专人进行操作，避免出现误操作的情况，因为一些比较重要的设备出现故障会直接影响设备的正常运营。此外，出现故障后进行修复时对时效性要求比较高。4.需要对技术和设备进行更新在科学技术的不断发展下，机电系统已经从原来的分离逐渐发展成集成、从进口逐步到国产、从单机运营发展到网络运营，对机电系统的维护和管理要求会随之提升，公路机电系统中对新产品、新技术和新工艺的应用也越来越普遍。管理体制高速公路由交通行水主管，公安负责道路安全，业主进行收费，专营公司联网拆分，既有政府行为，又以企业的形式运作，管理的目标，职责、法规都不尽相同或缺乏统一的标准;业主过多投资多元化等历史原因造就广东省高速公路一路一公司的运营模式，相应的机电标准又因为电子技术的高速发展而使其标准化的进程相对落后，使设计、实施、市场产品研发和应用造成一定的脱节，各日为政、信息共享的机制落实难以实施。企业的合法收费行为当遇到诸如违章逃费各种行为的处理时，在处理手段、法规依据及综合成本效果等方面，明显处于弱者地位，就算有较完善的电子查询系统监控，亦由于可操作性差和成本过高而使其发挥作用较投资预期差。由于认识和观点不统一，使得道路监控系统在原有不太重视的基础上，更由于受多种违法破坏，如超载、偷窃甚至盗抢而被逐渐淡忘，如沿线的通信线缆、供电线路被偷盗严重，安装的违章抓拍卡口系统亦在高速公路整体被盗，不解决应用环境又何谈发展呢？高速公路机电系统的集成应用是一个新生的行业，其标淮化和准入门槛的建立不能与通信、供电、家电产品等行业相比，其应用技术所涉及的领域较广，专业技术人员相对缺乏，能够较好演绎设计者作品的集成商、产品供应商和工艺过关的施工队伍并不多，重建轻养的思想在一些业主的头脑占据，使机电系统在高速公路运营服务的链路环中容易掉链。1） 未来趋势目前国际高速公路机电系统的发展趋势有四个特点一是信息化实现信息化高速公路能从路面利用和空间利用两方面来实现其多功能利用，能同时兼具电力能源、人和物资运输、信息传递等功能二是网络化，高速公路机电系统 想实现网络化就必须将各省、市以及国际的高速公路连接起来；三是高速公路多功能化，充分将卫星检测控制系统融入高速公路机电系统的建设中，交通管制中心将能及时有效的汇总个路段交通信息，给汽车规划出合理的行驶路线，大大节约时间成本并创造更多的经济效益；四是智能化，车辆与高速公路系统智能化研发是极其必要的，这两方面实现信息沟通可以大大减少事故发生、提高交通畅通率、降低环境污染，这已经成为了高速公路机电系统发展的主流目标高速公路是为车辆提供相应速度标准行驶的通道，并纳入社会公共服务体系，在机电系统帮助下，更能直观、有效学握其实时状况，并预测，为事件的处理争取宝贵的时间。减少工作人员上路，使人身安全伤害的风险降到最低。随着我省高速公路联网收费步伐进一步加快，新一轮的区域合并又将开始，借此发展契机，谈一下未来高速公路机电系统整合展望：确立目标，完善规划，逐步实施推进，目前我省的联网收费，能提供出入口所采集的信息和相应的汇总报表，可喜的是广东省交通厅正在做全省高速公路道路监控联网的规划，为下一步的实施制定了目标； 建立完善的机电系统标准，准入门槛和退出机制。净化机电系统产品市场，确保机电系统安全、有效运行，因为高速公路机电系统都是由从电源直至终端各个部分串联组成，其中环节出问题，都有可能导致系统带来灾难；强化机电养护，避免由于养护工作的缺位使机电系统成为摆设。收费现场的恶劣环境须对设备进行日常的除尘保养、视频设备的前端取景器的清洁，连结点的检查维护和 UPS 的定期充放电保养等，都是一些必不可少的日常工作，并且需高度重视；充分利用机电系统的违章取证信息，依据完善的法规和流程，进行有效的事后处理，以提升驾驶者的遵章守法的意识，降低违章事故的发生，包括偷逃路费、超载超速、还按线行驶等违法行为，依此建立相应的取证链进行处理；以科学，理性态度做好新技术，新产品的应用，充分发挥效应。当套牌、假牌、遮挡牌等行为横行时，车牌的唯一性受质疑时，车牌识别系统能否体现它的作用？在高速公路的收费车辆中， 超载车辆所占总比例有多少？如何设立计重收费车道和相应的管理机制，避免由于引入该系统而使每辆车的平均增加 11秒以上的时间而影响正常出口车辆疏导，造成另一种的社会公愤：建立高速公路服务体系的公共信息共享机制，以提高事故或事件的预警和快速处理的响应； 整合机电系统的信息，包括地方道路的信息建立ITS的公共信息平台。 总结智能化运输系统（ITS）是高速公路机电系统的最终目标，还有相当多的基础工作需要机电专业人员去努力，并有赖于服务高速公路的所有机构通力合作，在政府的宏观指导下，依靠现代电子科技及系统建设者们兢兢业业的不懈努力，这一日标将更快来临。
