公路通信總結

公路通信總結【一】高速公路通信系統(tǒng)通信：是消息的相互傳遞，現(xiàn)代通信泛指電通信。通信系統(tǒng)一般模型信源是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉換成原始電信號。發(fā)送設備的基本功能是將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘枴Ｐ诺乐競鬏斝盘柕奈锢砻劫|(zhì)。在無線信道中，信道可以是大氣（自由空間），在有線信道中，信道可以是明線、電纜或光纖。噪聲不是人為加入的設備，而是通信系統(tǒng)中各種設備以及信道中所固有的，并且是人們所不希望的。接收設備的基本功能是將信號放大和反變換，如進行解調(diào)、譯碼、解碼等。信宿是傳輸信息的歸宿點，其作用是將原始信號還原成相應的消息。程控數(shù)字交換系統(tǒng)可為高速公路沿線提供業(yè)務電話和指令電話等多種服務功能。數(shù)字交換系統(tǒng)是以程控交換機為核心的通信網(wǎng)，在技術上實現(xiàn)了傳輸和交換的數(shù)字化。根據(jù)高速公路專用通信的現(xiàn)有業(yè)務，程控交換類型可分為集中控制和分級控制兩種。千兆以太網(wǎng)特點：1.充分保護現(xiàn)有網(wǎng)絡設施，提供完美的遷移途徑；2.千兆以太網(wǎng)相對于原有的快速以太網(wǎng)、FTTI、ATM等主干網(wǎng)提供了一條最佳的路徑；3.IEEE802.3工作組建立了802.3z和802.3ab千兆以太網(wǎng)工作組，其任務是開發(fā)適應不同需求的千兆以太網(wǎng)標準，該標準支持全雙工和半雙工1000Mbps的操作。千兆以太網(wǎng)絡的組成：千兆交換機、千兆網(wǎng)卡、綜合布線系統(tǒng)千兆以太網(wǎng)光纖傳輸系統(tǒng)是由一段或多段光纖、光電子器件、電路及子系統(tǒng)組成的鏈路、環(huán)路、或網(wǎng)絡。這個系統(tǒng)能完成數(shù)據(jù)在信源端的分幀、編碼、并串轉換、光調(diào)制、傳輸、光接收、再生等一系列操作。千兆以太網(wǎng)的物理層包括編譯碼、收發(fā)器和網(wǎng)絡介質(zhì)三個主要模塊，其中不同的收發(fā)器對應不同的網(wǎng)絡介質(zhì)，包括多模光纖、短波多模光纖、雙絞線等。高速公路組成:通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)高速公路通信系統(tǒng)的基本組成及其功能（1） 主干線傳輸。不僅要滿足長途網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)的傳輸要求，而且應考慮到省內(nèi)各地區(qū)交通部門的通信需要。（2） 業(yè)務電話。它是通信系統(tǒng)基本的通信業(yè)務，包括網(wǎng)內(nèi)各管理機構的業(yè)務電話和個人電話，能實現(xiàn)專用網(wǎng)內(nèi)用戶和公用網(wǎng)用戶之間的通話。（3） 指令電話。在高速高路內(nèi)部進行交通管理和調(diào)度指揮任務。（4） 緊急電話。是高速高路內(nèi)部專用的安全報警電話。（5） 數(shù)據(jù)傳輸。（6） 圖像傳輸。包括閉路電視交通監(jiān)視圖像及會議電視圖像傳輸。廣播。包括路側道路情報廣播及交通信息電臺廣播。通信電源。包括交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)以及通信機房的接地系統(tǒng)。通信管道。高速公路通信網(wǎng)絡技術：SDH技術、ATM技術、IP技術高速公路通信系統(tǒng)主要目的是為了保障各系統(tǒng)、各部門、各機構之間的業(yè)務與通信聯(lián)絡，以及各類信息與指令的相互傳輸。高速高路通信系統(tǒng)的特點高速高路的各級管理機構及沿線設施一般均建在公路兩側，沿公路呈線狀分布。一般通信站都設置在收費站或管理所的所在地，不能隨意選址設站。高速高路的管理體制一般采取分級管理和集中控制調(diào)度，高速公路的通信網(wǎng)的網(wǎng)狀結構為樹形結構。此外，各級管理機構與公路沿線各地有關部門及上級機關也必須保證通信聯(lián)絡的暢通。在高速公路管理處、管理所、服務區(qū)、收費站、收費（分）中心、監(jiān)控（分）中心等機構之間及外場監(jiān)控設備與監(jiān)控（分）中心之間需進行語音、數(shù)據(jù)、圖像等各類信息的傳輸和交換。高速公路的特征：①實行交通限制，規(guī)定汽車專用②實行車輛的分隔行駛③嚴格控制出入，實行“全封閉”④高標準的線性⑤完備的設施優(yōu)點：①通行能力大，專為直達交通服務②交通事故降低，安全性較好③運輸效率高公路通信設施組成主要包括光纖、管道干線、光傳輸設備、程控交換設備、無線電（或集群調(diào)度）通信設備、路側緊急電話等。公路通信的傳輸目前主要依靠光纖傳輸系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、微波、以及電信。公路通信的目標和對象對象：人、車、路、交通管理部門，駕駛員、交警以及交通管理部門；路況、車流和交通管理者；交通管理部門之間；目標：完成對象之間的通信，為交通管理服務。公路通信的核心是利用現(xiàn)代通信技術建立現(xiàn)代公路交通管理系統(tǒng)。公路通信的主要目的是在保證省專網(wǎng)聯(lián)通的基礎上科學合理的完善和設計各路段的通信系統(tǒng)，保障交通安全、暢通，處理車輛擁堵和突發(fā)事件。公路通信的任務主要是為公路車輛運行、公路緊急救援、搶險清障、監(jiān)控管理、路況安全信息播發(fā)提供公益安全通信服務；為公路管理、路政管理、智能化管理提供行業(yè)管理通信服務；同時為公路收費聯(lián)網(wǎng)、自動收費、帳務拆分結算提供經(jīng)營性信息傳輸通信鏈路。公路通信的地位和作用公路通信是服務于公路運輸行業(yè)的專用通信，主要用于確保道路的安全通行和管理服務提供運營的技術支持手段。在現(xiàn)代科學的公路運營管理中，他將監(jiān)控、導航、自動收費、公路管理、搶險救助、交通誘導、安全駕駛、商用車輛運營信息等傳輸?shù)街醒肟刂剖覅R總，實時提供道路堵塞信息和通行信息，確保道路暢通；通過與車輛之間的信息交流，進行交通誘導，減少發(fā)生危險的傾向；通過對業(yè)務用車提供公路交通信息和實現(xiàn)物產(chǎn)流通中心的自動化、系統(tǒng)化，使集中與發(fā)送業(yè)務的效率得以提高；通過消除交通堵塞來提高運營效率，節(jié)約能源并減輕對環(huán)境的污染。國家公網(wǎng)是面向全社會需求.但由于網(wǎng)絡結構等原因，國家公網(wǎng)無論如何先進與發(fā)達，是不可能替代公路通信的功能和作用的。公路通信是高速公路管理的必要手段高速公路的管理不同于普通公路的傳統(tǒng)管理方式，是一項技術密集的新型動態(tài)管理。因此，要對高速公路的各種信息進行綜合分析處理，通信設施是各種信息有效、實時傳輸?shù)谋ＷC。通信網(wǎng)絡把地理位置不同的通信終端用通信設備和鏈路連接起來的通信系統(tǒng)稱為通信網(wǎng)絡。把網(wǎng)絡中所設的一些數(shù)據(jù)處理單元稱為節(jié)點，節(jié)點與網(wǎng)絡的鏈接就形成了通信網(wǎng)。建立公路通信平臺的特點和需求1、現(xiàn)有的公共通信網(wǎng)不能滿足地域、接口和管理等方面對通信收費數(shù)據(jù)、語音圖像等綜合信息的特殊傳輸，需要建立專網(wǎng)通信平臺。2、現(xiàn)有的管理體制和公路建設的特點要求為每條公路服務的主干通信網(wǎng)絡應具有統(tǒng)一的技術標準和節(jié)口，便于區(qū)域范圍內(nèi)公路專網(wǎng)的互聯(lián)，以便形成全國范圍內(nèi)的公路交通網(wǎng)絡平臺。3、公路交通通信平臺應具有形式多樣、體系復雜連接方便、傳輸安全等特點。公路交通通信平臺形式多樣包含了它既有有線通信業(yè)有無線通訊，既有傳輸網(wǎng)絡、也有傳輸網(wǎng)和交換網(wǎng)，這些通信網(wǎng)絡綜合形成了公路交通通信平臺。4、公路交通通信平臺應適合公路線性化分布的特征。必須保證線性網(wǎng)絡沿公路長距離的可靠通信。交通流狀態(tài)就監(jiān)控而言的分類1>流動可以分為“暢通”和“擁擠”兩種。暢通又可分為自由流和穩(wěn)定流兩種。⑴自由流。駕駛人在車道和車速的選擇上有較大的自由度，多發(fā)生在交通密度小于12輛/km的車道。⑵穩(wěn)定流。駕駛人跟隨前車行駛，車速受前車制約，轉換車道的可能性甚小。⑶擁擠流動是一種不穩(wěn)定流。2>停車排隊等待起因：交叉路口信號控制、公路管理部門對車輛用戶作某種特殊服務、交通事件或事故所產(chǎn)生的意外堵塞?！径扛咚俟繁O(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的定義就其功能而言是指高速公路交通監(jiān)視和控制系統(tǒng)，從廣義來講有時也稱高速公路管理系統(tǒng)。所謂“監(jiān)視”就是指利用路面，路旁的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測設備及人工觀察，對道路交通狀況，路面狀況，天氣狀況和設備工作狀態(tài)等參數(shù)進行實時觀察和測量，并通過傳輸系統(tǒng)送至中心控制室。所謂“控制”就是通過對采集的信息進行實時分析、處理和預測，采取有效的交通控制手段，預防可能發(fā)生的交通事件、事故和阻塞。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)組成交通信息采集子系統(tǒng)、中央控制設施子系統(tǒng)、監(jiān)控輸出子系統(tǒng)、通信傳輸子系統(tǒng)。是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)特點：①監(jiān)控系統(tǒng)地域覆蓋面大、監(jiān)控設備分散，對環(huán)境適應性要求高，②傳輸媒體種類多，有語音、圖像、數(shù)據(jù)等，對通信帶寬和實時性要求較高，③外場設備種類繁雜，原理不一，接口多樣，速率不同，維護管理有一定難度，④涉及技術面廣，包括計算機網(wǎng)絡，視頻監(jiān)測，數(shù)據(jù)采集和處理、通信、多媒體圖像處理，計算機軟件設計等目的：使用現(xiàn)代化的檢測和控制手段，調(diào)整道路交通流的狀態(tài)，達到安全、舒適、快捷的運輸目的。目標:①最大行車安全②道路暢通③交通設施狀態(tài)完好④其他優(yōu)化目標，社會和經(jīng)濟效益。監(jiān)控系統(tǒng)的實質(zhì)是要解決公路交通中監(jiān)視與控制的問題。用監(jiān)控系統(tǒng)對路面信息、綜合數(shù)據(jù)等實時的進行分析處理。監(jiān)控的內(nèi)容：信息采集、信息的處理、信息的提供。包括前端設備、監(jiān)控中心等。任務：①減少高速公路常發(fā)性擁擠的影響②減少高速公路偶發(fā)性擁擠的影響③高速公路獲得最大的運行安全④提供必要的信息，幫助使用者有效地利用高速公路的各種設施，并減輕他們在腦力和體力方面的緊張程度⑤當有危險或事故發(fā)生時，給遇到困難的使用者提供幫助⑥減輕交通事故對環(huán)境和人類的危害。公路監(jiān)控系統(tǒng)的功能和作用功能：（1）信息采集功能。包括交通信息，氣象信息，交通異常事件信息等。（2）信息的分析處理能力。包括對交通運行狀態(tài)正常與否的判斷、交通異常事件嚴重程度的確認、異常狀態(tài)的預測、對已經(jīng)發(fā)生或可能發(fā)生的異常事件處置方案的確定等。（3）信息的提供。包括對駕駛人提供道路交通狀況信息，對行駛車輛發(fā)出限制、誘導等建議性指令，對交通事故和其他異常事件的處理提供處置指令，對信息媒體或社會提供更廣泛的使用高速公路的信息。作用：對交通流進行引導，警告和控制，以提高道路網(wǎng)通行能力，促進交通的安全暢通。【三】高速公路收費系統(tǒng)分類：半自動收費系統(tǒng)和電子收費系統(tǒng)。前者以停車交費和有收費員為主要特征；后者以無收費員和非現(xiàn)金支付為主要特征。我國主要采用前者。基本設備包括車道欄桿機、收費計算機、監(jiān)控攝像機、道路信號控制系統(tǒng)等。收費系統(tǒng)構成：收費系統(tǒng)一般分為三層次結構收費車道。收費車道是收費系統(tǒng)的基礎設施單元，它完成征收路費和采集實時數(shù)據(jù)兩大功能。收費入口車道的主要設備：車道控制機，收費終端、收費鍵盤、亭內(nèi)攝像機、IC卡讀寫器、對講設備、報警設備、自動欄桿機、車道通行燈、車道攝像機、抓拍線圈、技術線圈，出口車道增加票據(jù)打印機與費額顯示器。收費站。收費站主要由收費計算機系統(tǒng)、收費監(jiān)視系統(tǒng)、有線對講機及緊急報警系統(tǒng)組成。收費（分）中心系統(tǒng)構成方式。收費（分）中心計算機系統(tǒng)是實現(xiàn)收費（分）中心功能的關鍵組成部分，一般采用雙絞線星形開放網(wǎng)絡結構。收費中心的主要功能是數(shù)據(jù)傳輸與管理通行費拆分與結算、數(shù)據(jù)擦旬管理、票卡管理以及文件的要求等功能。收費系統(tǒng)的功能:收費系統(tǒng)除了征收車輛通行費外，還兼有數(shù)據(jù)采集、交通管理與控制功能。高速公路的收費方式主要分為四種：人工收費方式，半自動收費方式，全自動機械收費方式和全自動電子收費方式。收費制式均一式，開放式，封閉式和混合式。均一式收費系統(tǒng)是以入口車道作為同一收費標準的收費系統(tǒng)；只與車型有關，與行程無關。開放式收費系統(tǒng)是指收費站建在主線上，入口開放、主線收費，其收費多少與車型和行程都有關系。封閉式收費系統(tǒng)是指在入、出口建收費站入口發(fā)卡出口交費或入口交費出口驗票的收費方式。聯(lián)網(wǎng)收費是指在某一區(qū)域的高速公路路網(wǎng)內(nèi)，主線不設收費站，只在閘道口設立收費站，車輛在路網(wǎng)內(nèi)行駛，在始發(fā)地和目的地之間無需多次進入和離開，只需在入口領卡、出口交費就可達到任意目的地。特點：實行聯(lián)網(wǎng)收費的路段其技術標準必須統(tǒng)一。其對車型的分類、付款方式、處理方法、通行券類型、編碼方式、硬件結構、IP地址等都必須統(tǒng)一。如何選擇最佳收費方式和模式公路收費方式主要包括人工收費、半自動收費、自動收費。選擇時應從系統(tǒng)工程角度分析高速公路收費設施的組成，高速公路采取的收費方式和模式也對收費設施的硬件組成和軟件功能系統(tǒng)構成。收費系統(tǒng)收費的對象和主體是誰，道路的使用應該由誰來買單？對象是車，由國家買單收費監(jiān)控設備組成：@交通信號燈。交通信號燈是收費車道必備的交通指示設備，它由紅綠兩盞信號燈交替亮、熄指揮交費車輛。@車輛通過檢測器。車輛通過檢測器是收費車道中通過車輛的計數(shù)裝置，且具有一定的相對獨立性。車輛檢測器根據(jù)控制功能的不同有入口檢測、出口檢測、存在性檢測等。@自動欄桿。自動欄桿接收車道控制器發(fā)來的指令，能在確認收費完成后欄桿升起，車輛離開車輛檢測器后落下，其動作不應與自動欄桿當前狀態(tài)有關。@亭內(nèi)對講機。它是監(jiān)控樓的監(jiān)控員與收費員聯(lián)系的輔助設備。@閉路電視收費監(jiān)視系統(tǒng)。閉路電視收費監(jiān)視系統(tǒng)對車輛通過收費站的運行狀態(tài)、各車道的收費過程和收費員的操作實施全面實時圖像監(jiān)視，以便及時作出有效反應。系統(tǒng)由收費亭內(nèi)、收費車道和收費廣場監(jiān)視三部分組成。@頂棚交通燈。它安裝在收費島頂棚每條車道的上方，它引導進入廣場的車輛駛入開放的收費車道，是最重要的必不可少的收費車道監(jiān)控設備之一。信息采集系統(tǒng)交通流作為監(jiān)控對象的屬性：可測性和可控性、對象的多元化、對象的時空變化、對象的監(jiān)控環(huán)境條件。交通流的三參數(shù)：交通量Q、行車速度V、車流密度K。Q=vK高速公路交通流變化的特點：易變、變化幅度大、隨機性參數(shù)檢測器按照工作原理分為兩類：檢測因汽車的運動或存在而引起各種能量變化。如：感應環(huán)形線圈檢測器、超聲波檢測器。檢測能使某種開關觸電閉合的機械力。如：壓力檢測器。環(huán)形線圈感應式采集技術特點：目前世界上技術較為成熟的車輛檢測方法?？色@得交通流量、占有率、速度等數(shù)據(jù)。成本較低、準確率高。線圈一旦老化，維護較為困難。施工與維護時，需中斷交通，開挖路面，破壞環(huán)境。交通檢測的參數(shù)主要內(nèi)容：交通量。高速高路參數(shù)檢測的最終目的是提高高速高路的運行效率，也就是使交通量接近或保持最大狀態(tài)；交通量q用單位時間T內(nèi)通過道路某斷面的車輛數(shù)N表示，一般指小客車的數(shù)目，其他車輛換算成小客車。速度。地點速度：車輛駛過道路某一地點的瞬時速度。行駛速度：車輛通過一段路線，在實際行駛時間中車速。時間平均速度：如果有n輛車在給定時間間隔內(nèi)通過某斷面，其地點速度的平均值稱時間平均速度。區(qū)間平均速度：在某個特定瞬間，一段特定長度內(nèi)的道路上全部車輛地點速度分布的平均值，成為區(qū)間平均速度。（3）交通密度。路段區(qū)間單位長度瞬時存在的車輛數(shù)稱為交通密度。密度是表示交通流擁擠狀態(tài)的恰當指標，但存在觀測困難的缺點。占有率。占有率在很大程度上反映了高速公路在密度方面的特性，是密度變量的另一種表現(xiàn)形式?？臻g占有率：在一段給定長度的路段上，車輛總長度與該路段長度的比稱為空間占有率，它表征了車輛在空間上占有道路的情況。時間占有率：在一定時間段內(nèi)，全部車輛通過某一斷面所用的時間總和與該時段的比稱為時間占有率，它表征了車輛在時間上占有道路的情況。車頭時距和車頭間距。同一地點前后車輛經(jīng)過的時間間隔稱為車頭時距H。同一時間相鄰兩車車頭的距離稱為車頭間距X。這兩個量描述了公路上車輛的擁擠程度。車頭時距和車頭間距越小，說明車輛越密集，交通密度越大其他。在交通檢測中用到的其他量還包括車輛排隊長度，車型或車種，車重，交通需求等。交通信息采集子系統(tǒng)：高速高路監(jiān)控系統(tǒng)的檢測器。組成：車輛檢測裝置、氣象檢測裝置、測速雷達、閉路電視、緊急電話、無線電設備通信傳輸子系統(tǒng)：通信傳輸子系統(tǒng)主要負責交通數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、電視信號、電話信號、道路信息板和攝像機的控制等信號的傳輸。現(xiàn)在主要采用光纜來傳輸上述信號。光纜具有損耗低，頻