无线数据传输在高速公路机电系统中的应用研究

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　　摘   要：国家为了满足人民对交通速度提出的需求，在特定区域内进行、可以较高速度行驶的公路即为高速公路。现阶段信息技术水平不断提高，高速公路机电系统也融入了信息化技术，实现高速公路的智能化、日常化管理，提高高速公路工程建设的速度和水平。目前，人们在高速公路机电系统建设工作中产生了一定的共识，即运用无线数据传输。文章简单介绍无线数据传输的组成结构，并对高速公路机电系统中运用无线数据传输的方法进行介绍和说明。
　　关键词：无线数据传输;信息技术;高速公路;机电工程
　　在信息技术水平不断提高的背景下，无线数据传输作为信息技术的重要产物在众多领域中得到了广泛的应用。与人们生活息息相关的无线数据传输应用便是移动终端的无线上网技术。在高速公路机电系统中应用无线数据传输具有独到的特点，本文对无线数据传输在高速公路机电系统中的应用研究进行了阐述。
　　1    无线数据传输体系的组成结构
　　高速公路机电系统在高速公路运行过程中发挥着重要作用，系统具备的数据传输功能可以加快高速公路的发展。现阶段科学技术的推广面不断扩大，在高速公路机电系统中应用无线技术是社会发展的必然趋势，无线传输体系主要由以下两个部分组成[1]。
　　1.1  数据交换设备
　　数据交换设备可以实现高速公路上的语音通话功能，借助通信外线把语音信息内容传递给中央控制计算机，加强外部电话与内部电话的联系和转化。
　　1.2  数据传输体系
　　数据传输体系的功能是数据处理，主要处理监控体系和收费平台中的数据信息，由上行数据终端、下行数据终端、通信信号通道3部分构成。能够实现资源文件的独立存在，并支持多种不同语言版本和远程操作，对各种服务功能进行一体化监控，真正实现无人值守的智能化服务。上行数据终端主要完成服务和处理工作，包括服务器、串口服务器、数据传输计算机等;下行数据终端主要完成信息的传递和收集，包括信号收集器、通信传输设备、解调器等;通信信号通道是连接二者的载体，是实现信号传输的通道，包括交换器、传输模块、路由器等[2]。
　　2    无线数据传输在高速公路机电系统中的运用
　　2.1  无线数据传输在监控体系中的应用
　　传统有线传输模式下的监控体系是通过高速公路路段的露天监控设备实现，有线傳输具有操作简捷、可靠性高等特点，但是同样具备许多缺点和不足之处。一方面，实现数据传输前，需要完成一系列的长距离线路铺设工作，不仅消耗大量的资金成本，而且耗费时间长、施工安全保护措施较少;另一方面，由于高速公路沿线路段属于露天状态，会受到自然环境的影响，因此，线路到达一定使用年限时需要更换，为施工维护工作带来更大的困难。随着无线数据传输技术的广泛应用，传统的有线传输技术不再符合现阶段社会发展的需求，已经被逐渐替换[3]。
　　无线传输技术主要运用现阶段移动通信网络的GPRS/CDMA功能实现，通过无线传输技术进行数据传输，只需要设计通信设备和通信基础站，不需要在较大规模的领域中进行施工作业。大多数的硬件设备都具备很好的保护措施，不会受到外界因素的影响，为设备维护工作提供便利条件，具有工程量小、设备性能高的特点。施工过程中具体的操作方法是：首先，在监控数据设备上加装一个通信设备，然后将监控室中的监控设备与运营商提供的公用网络连接在一起，安装完成后，编制专门的IP地址。在公用网络实现移动传输过程中进行通信设备的控制和监控，并收集和传递有效的通信信息、发布通信指令等，提高数据信息的传输效率。
　　2.2 无线数据传输技术在收费平台中的应用
　　高速公路的收费平台主要存在于收费站、收费中心，离不开数据传输网络的支持。传统的收费站数据传输主要借助光纤网络，虽然光纤传递速度快，但是具有价格昂贵、铺设工程规模巨大、后期维护工作复杂等缺点。运用无线数据传输的方式，可以在收费站和收费中心之间搭建无线的IP网络，使收费平台常运行。通过这种方式接收和发送信息内容到达IP网络地址中使用的设备通常是固定式宽带无线IP设备，其在公共互联网、数据传输平台、多媒体空间、视频语音转换、ATM自动取款机等都具有广泛的应用，在各行业业务办理中发挥着重要作用，应用的通信技术以设备需求为分配带宽原则，在传统的网络空间和数据线路传输中进行点点连接的业务信息传输，运用这种传输方式制定的传输方案介入部门，需要运用单元化组成的方式，分为接入主单元和接入层单元两个部分，具有传输数据稳定、构建安装成本低、传输速度快等特点。在两个相距较远距离的地点进行数据传输时具有较大优势，对于不能布设有线网络的场所，可以节约工程成本，提高传输效率。
　　2.3  应用无线数据传输系统实现无线数据互通
　　在高速公路路面上进行无线数据传输的目的是使高速公路路面通过的各种车辆信息、使用路政车辆进行路面情况巡查时的信息或出现突发状况时的各种信息及时传达到信息指挥中心，这一过程运用有线传输无法完成。如果信息传输过程中对数据传输速度要求没那么严格，可以运用公用移动无线网络进行数据传输;如果对数据传输速度要求极其严格或传输较大文件或视频时，可以运用数据传输电台进行数据传播，通过建立无线视频传输通道的方式，把路面的实际情况或事故处理方式以视频资料的形式传递给信息指挥中心。通过这种方式，指挥中心可以在第一时间接收文件内容，方便具有针对性地进行方案部署。
　　2.4  路政车辆的指挥调度
　　路政车辆是在高速公路上出现突发事件或安全事故时进行临时处理的场所，在进行路政车辆的指挥调度时需要保证严格的合理性，所以，构建全面的无线路政车辆调度体系具有重要作用[4]。这一体系中含有的元件较少，只有中控室和车载信息处理设备两个部分。在进行数据传输时操作流程如下：每一个路政车辆的具体位置都可以通过车内的无线传输设备在GPS网络中查到，中控室签收无线传输信号，并及时找到路政车辆的具体位置坐标，分析路政车辆传输给中控室的路况信息，结合事故发生状况制定具有针对性的解决方案，判断该路段的事故情况是否需要更多的路政车辆进行支援。现阶段，我国大多数高速公路路段在无线数据传输系统中已经全面应用细化至驾驶人员，中控室发出的指令可以直接点点对接地传输给单一路政车辆内的工作人员，路政人员在到达事故现场进行事故处理时，可以通过随身携带的视频设备，把事故现场的状况记录下来并作出汇报，提高了信息传输效率和工作效率，有利于中控室对事故处理方案进行细致规划，通过视频设备，可以对执法人员的执法过程进行监督，保证了执法过程的权威性。 　　2.5  通過无线数据传输系统实现无线视频的传输
　　无线视频数据传输是信息技术时代发展过程中应用较高技术手段实现的数据传输模式，在高速公路机电系统中具有很大的实践意义，可以提高高速公路管理部门的管理水平，对路面的状况进行实时了解，第一时间发现违法、违规行为并做出处理方案，为高速公路交通的安全稳定作出保障。无线视频传输技术应用的重点是构建符合要求的视频数据传输通道，构建视频通道需要满足视频传输过程中需要的带宽需求。降低外界环境对视频资料传输的影响，确保阴雨天气也可以使视频资料正常传输。在视频传输速度上作出保障，现阶段无线视频传输速度已经从原有的64 kbps到现阶段的8 Mbps，可以保证视频效果良好，不会由于传输路径漫长或遭受障碍而使信息强度衰弱。与此同时，视频处理技术飞速发展降低了视频传输过程中对视频信号通道的要求。借助数据传输电台把车辆终端处理的视频资料传输到中控室，可以使视频传输的速度不断提高。无线视频传输方式在很多高速公路路段已经开始试用，在未来还会扩展这种方法的使用空间，加快视频传输的速度。
　　3    结语
　　在高速公路机电系统中应用无线数据传输不仅可以使收费站、收费平台向着智能化的方向发展，还可以对高速公路路面安全进行实时监控，在出现交通事故时提高事故处理效率，不断提高高速公路路面安全的重视程度，并落实高速公路管理部门提出的相关要求。管理人员在应用各种技术时，还要注意细节的把控，不断提高数据传输系统具有的功能，提出新技术，融入更多的创新手段，构建完善的高速公路智能化运行管理体系，使我国道路交通水平不断提高。
　　[参考文献]
　　[1]于志刚.高速公路传输通信网络优化及设计[D].西安：西安电子科技大学，2012.
　　[2]姚斌.面向高速公路的通信系统设计与实现[D].上海：上海交通大学，2014.
　　[3]吴剑辉.基于高清卡口的高速公路综合监控系统应用研究[D].广州：华南理工大学，2013.
　　[4]高原.关于GPRS无线通信在高速公路机电系统中的技术优势[J].交通世界（运输·车辆），2015（3）：30-31，39.
　　Abstract：In order to meet the people’s demand for traffic speed， the highway that can travel at a higher speed in a specific area is a highway. At the current stage， the level of information technology is constantly improved， and information technology is also integrated into the expressway’s electromechanical system to realize the intelligent and daily management of the expressway and increase the speed and level of highway engineering construction. At present， people have reached a certain consensus in the construction of highway electromechanical systems， that is the use of wireless data transmission. Through this article， the structure of wireless data transmission is briefly introduced， and the method of using wireless data transmission in expressway electromechanical systems is introduced and explained.
　　Key words：wireless data transmission; information technology; highway; electromechanical engineering
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