高速公路智能化建设精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇高速公路智能化建设，期待它们能激发您的灵感。

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[摘 要]机电系统 高速公路 智能化

中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0329-01

前言：近几年来高速公路的发展势头迅猛，高速公路的发展与普及可以为国家带来了巨大的经济利益，同时发达的高速公路网络也是一个国家交通现状的一种体现。高速公路的机电系统的建设也占据了未来高速公路发展的重要位置。机电系统主要分为三项“通信”、“收费”、“监控”。这三大系统网络相互交错，系统之间联系紧密。为实现高速公路智能化，对机电系统的建设改造首当其冲。

1 我国机电系统现状及建设意义

1.1 我国机电系统建设的主要意义

高速公路机电系统在整个高速公路中占有重要地位，总的来说，机电系统是以电子、电气、控制、信息、机械和交通工程等技术为基础的综合性系统。它主要用来辅助高速公路的设施交通功能。高速公路要想从老式公路向新式公路转型，机电系统必不可少。同时机电系统也是作为实行高速公路智能化的一个重要因素。新型高速公路的标志用三个词就可概括“安全、畅通、快捷”，而机电系统正是管理高速公路的监控、收费、通信等系统的主系统，通过对每个系统的调控实现对高速公路的总体指挥。因此说机电系统建设的好坏直接作用于高速公路未来的发展。中的来说，机电系统的建设意义非凡。

1.2 我国三大主要机电系统的现状

收费系统、监控系统、通信系统，这三大机电主要系统关系紧密，相互交错，高速公路的正常运转依赖这三个系统的良好运作。当前我国高速公路的收费方式主要还是采用收费站、收费处、收费分中心这三种方式。收费系统的总管理中心被安放在该路段级别最高的收费中心处，方便收费中心对下设的各个分支路段的收费站点进行统一管理。我国监控系统也可以分为两大类，一种是收费监控，另一种是道路监控，高速公路在某种意义上来讲是一段完全封闭的路段，监控系统也可以被看做是闭环系统，监控系统将公路上车辆的数量或者是交通状况进行监控记载，将记载的数据传输到远端的服务器中，又系统对这些信息整理分析，将措施或提示输出到各个指挥中心，完成对不同情况的紧急处理。最后是通信工程的现状分析，相对于其他两个系统，这个系统的组成较为复杂，通信系统主要是为高速公路提供语音业务，监控，图像处理等方面帮助，这几个方面也是相互独立存在的。作为高速公路机电系统的三大主要系统，要加以新技术进行管理，更好的为高速公路服务。

1.3 三大系统之间与对外的协调合作

这三项机电系统中，通信系统为监控系统与收费系统提供了技术支持，通信系统通过不同速率的传输通道，将信息、图像、音频传输到外界媒介，实现将各个体系连通在一起，这就是三大系统的一次比较典型的结合运用。这就需要在设计机电系统的过程中，清楚了解各个系统的需求，根据需求进行分析，提出适当的解决方案，选定传输设备，将最适当的装备运用到对应的系统上，确定设备的种类数目，将成本降到最低，同时也要将维护修复的的费用降至最低，这对高速公路的发展起到了积极促进作用。同时这三项机电系统有同有异，他们对电源的要求各自不同，但对电源的稳定性要求很高，电源最好没有中断的情况出现，因此只有使用专线电源才能满足这种要求。三项系统之间要注意协同合作，对其他设施也要奉行这一原则，例如与标志牌位置的协调，对场区位置的改造，紧急电话系统的设置等等。在与设备和其他系统的协同调节中，要做到以大局设计为主，在整体设计合理的情况下对冲突进行微调，确保系统设备的正常运转，保证系统功能的完整。

2 实现高速公路智能化

2.1 什么是高速公路智能化

有效的利用当代的科学，将当代多种科学技术方法，例如：控制技术、运筹学、人工智能、数据传输技术等融入到高速公路的管理治理之中，使高速公路高度智能化，对待紧急事件能有拟人的思维，快速分析，得出最佳的方案解决，以此来解决突发事件。高速公路的智能化同时体现在车、人、路的关系上，能将三者紧密结合，创造出一种安全、高效的运输途径。随着科技的进步，时代的发展，越来越多的国家注意到智能化的高速公路在经济和交通上的重要作用，都先后开展了相应的“高速公路智能建设”工程，我国就在北京、上海、深圳等十多个大型城市进行了相应的公路建设，并且在工程的初步取得了一定的成果。可以想象，未来势必是智能高速的未来，人们可以享受智能带给我们方便，同时也能安全快捷的到达目的地，这一切都要归功于智能化高速公路的普及与发展。

2.2 智能化与机电系统建设程度的联系

前文提到机电系统是智能化的基础，未来势必是智能高速的未来。机电系统的持续建设是高速公路智能化的一个过程，但并不是智能化的全部，这是一个长远的建设发展过程，设计者要有大局观，改造者更不能目光短浅，被初期的成果迷惑了发展的方向。机电系统要在设计者的手中完成转型，要从传统公路的系统转变能成为一个运用简单方便，功能齐全，成为未来发展所需的信息化系统。就我国当前工程进度来讲，在必要的设备方面已经齐全，但是在管理方面还有很大的欠缺，硬件的完善并不代表功能的完善，从科学的角度出发，运用先进的管理手段对设备进行管理，将设备的最大功效完完全全的发挥出来，通过对机电系统的信息化管理才能带动高速公路的自动化、规范化、智能化的运营管理。要学会利用互联网的优势，将有利资源整理分析，弥补高速公路在软件方面的欠缺，争取提高高速公路的发展速度。

2.3 对机电系统建设运用新技术

机电系统对技术有着很高的要求，尤其是在收费、监控、通信上应用的技术更是多种多样，随着近几年来发展速度的显著提升，无论是图像传输的技术还是互联网技术，基本上每种技术都存在着或大或小的突破。这就存在一个问题，在建设智能化高速公路的过程中，公路没有建成技术就被淘汰了，这就需要对高速公路的建设周期进行严格的把控，缩短建设周期，在检验合格的情况下尽早的投入使用，同时在设计的过程中我们就要采用当前最先进的技术，才能保证技术的先进性，在使用期间也要时刻注意技术发展动向，根据公路的实际情况，在有些可以更新技术的地方进行维护更新，在技术、设备、材料等方面力求接轨国际水平，这样我们整个机电体统的建设以及智能高速公路的发展才能时刻保证走在领先的位置。

3.结语：

机电系统的建设作为高速公路智能化的一部分，与高速公路的发展有着密不可分的联系，在高速公路与互联网实现连接后，机电系统的作用更是不言而喻，所以说搞好机电系统的建设尤其重要，在机电系统的建设过程中存在着几个需要注意的方面，一方面我们要和实现高速公路智能化的国家建立友好的合作关系，对那些成功的案例进行分析，吸取成功的经验，同时针对国外先进的技术要引进学习，通过对外学习和自身的研发，打造适合自己国家的智能化高速公路。所以说对我国现状要有足够的认识，要根据国家的经济状态、交通概况、道路特点等方面进行综合性的考虑，建设与我国国情相符的智能化高速公路，智能高速公路前景广阔，大力发展机电系统建设，争取早日实现高速公路智能化。

参考文献：

[1] 杨晓光，储 浩.高速公路管理信息化与智能化及长三角应对策略[J].上海公路，2012，（2）：8-13.

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关键词：高速公路;路网运营;路网服务;智能化系统;系统建设 文献标识码：A

中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2015）02-0021-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0109

1 系统概述

就目前高速公路信息化建设中普遍存在的道路感知与监控中数据挖掘分析及决策能力不足而造成的管理综合化应急处置能力不强的缺陷，建立一个基于物联网技术，以出行服务为导向，应急保障为重点，面向管理、应用和服务的集成思想为指导，数据中心、指挥调度平台为核心，满足高速公路各路桥单位需求的相关业务应用为架构的省级高速公路营运管理信息化的智能化系统具有十分现实的意义。

2 系统目标

包含高速公路路网管理部门、基层单位和参与企业，路边设施及各类系统采集的交通信息，高速公路营运管理中的人、车、路为对象。以数据中心、指挥调度平台为其核心建设内容，以信息采集系统、信息系统、运行维护系统、决策支持系统为其主要建设内容，覆盖联网营运管理的所有业务范围，并在一个统一的架构内全方位考虑业务管理的信息化和智能化。

3 项目信息化建设的技术方案

3.1 信息化系统框架设计

建设的信息化系统框架将以路网-路段两级数据中心为数据交互共享管理的核心，以数据采集、指挥调度、运行维护、决策支持等系统为主要业务应用的载体，实现路网与路段的数据采集汇聚、存储管理、分析挖掘、交互共享，并在此基础上完成日常营运管理、应急指挥调度、公众信息与展示、辅助决策支持、系统运行维护管理等业务管理功能。

3.2 数据中心设计

数据中心是实现数据汇聚、管理、交互的核心，也是对数据进行处理、分析、挖掘，提升数据利用价值的中枢，在整个信息化系统建设中具有十分重要的地位。本次设计的数据中心，计划包括综合数据库设计、数据处理平台设计等常规功能以及动态交通地理信息（GIS-T）仿真分析系统这一提升挖掘功能，并从安全性和主要性能指标角度明确数据中心所需要满足的性能需求。数据处理平台部分由数据交互系统、数据融合处理系统、交通状态预测与估计系统、交通状态指数分析评估系统和数据系统组成。整个数据中心与信息采集系统、外部系统和应用平台之间形成信息交互与共享机制。

3.3 指挥调度平台设计

根据路段监测数据的综合分析情况，对高速公路运行情况进行调度和诱导，并可对交通突发事件进行预测预警。

3.3.1 交通运行监控子系统。调用数据中心集中管理的环境感知数据、车辆感知数据、事件数据和其他类型数据，实现对高速公路各方面运行情况的无缝实时感知和多角度多层次展现。在此基础上，将静态/动态交通信息、气象环境信息、周边路网交通信息、公路沿线各城市相交道路信息与状态分析预测模型相互结合，完成对交通运行状态的模拟预测。对交通运行状态的预测不仅体现在对常见的周期性流量变化（如早晚高峰、节假日高峰等）的预测，也体现在对因突发事件导致的局部区域（点和面）的流量增长预测。

子系统主要由四部分组成，分别为视频监控、清排障车辆管理、两客一危车辆管理、交通态势监管。

3.3.2 事件管理子系统。在视频图像数据的智能化分析基础之上，同时融合多信息事件判别，最后通过人工查看视频图像的手段确定交通事件是否存在。该系统可以帮助管理者实现事件的自动识别和快速确认，提升事件处置的效率。

3.3.3 辅助管理子系统。包括人员管理、票据管理和值班管理等三个功能。主要针对日常管理中比较重要的环节进行优化管理，简化操作流程和复杂度，加强报表间的数据关联度减少重复填报，使管理工作更贴合实际需求的同时提升效率。

3.3.4 预案管理子系统。对应急事件指挥、交通畅通调度所涉及的各类专业预案进行管理，包括对输入事件类型、处置流程、协同部门、通知方式等信息。

3.3.5 指挥调度子系统。包括指挥调度、公共资源联动管理、应急资源管理和决策支持四大功能模块，实现对我省高速路网和路段发生的气象灾害、交通事故、交通事件（火灾、道路拥堵、道路施工养护、警卫任务、危化品车辆运输、闯卡逃逸、违章通行和其他突发事件等）进行有效的指挥、处置、联动、反馈、分析等一系列的智能化操作。

3.3.6 交通信息子系统。以高速公路数据中心为数据来源和交互基础，直接与信息业务库进行数据交互，结合预先建立的信息预案模型，实现智能生成情报板指令信息，并通过数据中心下发到各外场情报板及其他显示终端，完成信息的。

3.3.7 决策支持子系统。对多源数据进行集中统计、分析、挖掘，生成和管理交通营运业务的统计分析报表，为各业务系统（运行监控、指挥调度、信息等）提供必要的数据支撑;为领导和调度管理人员在重大节假日管制、免费放行管理、业务指挥调度、日常管理办法制定等方面提供辅助决策服务。

3.4 公众服务平台总体设计

3.4.1 出行信息服务子系统。利用智能终端包括手机、平板等，为出行公共提供道路运行信息的实时查询、视频浏览和导航提醒服务。包含道路运行状况查询（道路流量、拥挤度、道路紧急事件、施工、服务区人流等信息）、视频浏览（高速出入口的视频信息）、导航提醒（实时接收道路异常事件、施工信息的提醒以及相应的分流措施等）。

3.4.2 综合交通信息子系统。（1）道路情报板信息――通过道路情报板、路测限速标志等发送道路运行信息;（2）服务区信息――通过服务区情报板发送道路运行信息;（3）收费站前有线广播――通过收费站前有线广播播放道路运行信息;（4）站前诱导屏信息――通过收费站前诱导屏道路运行信息;（5）移动情报板信息――道路发生紧急事件或者临时管制、疏导时，通过移动情报板发送相关信息;（6）网站实时信息――将道路运行信息经过人工审核后实时在公司网站上;（7）短信平台――通过短信平台对区域内的公众群发道路紧急事件信息;（8）官方微博――将道路运行信息经人工审核后在官方微博上，提高信息的及时性。

3.4.3 广告媒体投放子系统。对高速公路经营场所的广告媒体投放进行管理，从广告订单、内容设置、广告发送及回收全过程进行管控，并对其进行数据分析，确立相关的广告类型和播放策略，提高广告收

益率。

3.4.4 服务区信息推送子系统。通过在服务区布设WiFi热点，以用户点击广告及相关推送信息的形式，获取一定的上网时长。一方面为进入服务区的用户提供上网的便利，提高了服务水平;另一方面，提高了广告及信息的关注度，提升广告效益，也为进行服务区流量引导控制提供了新的通知手段。

4 结语

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一、前言

20世纪80年代，微电脑技术应用开始得到迅速发展，与之相关的控制技术、图像显示技术、通信技术等都有了新的突破，计算机越来越广泛地应用在社会生产各个领域。随着多媒体技术、人工智能学科的进一步研究，现在的计算机应用系统的智能化程度也越来越高，在高速公路领域，智能化系统的应用在本世纪初也得到了长足发展。

二、高速公路自动化收费系统

我国高速公路在上世纪80年代开始建设并得到迅速发展，这个阶段，计算机应用开始逐步普及，技术正在不断发展提高。所以，高速公路收费系统最初是采用的纯人工收费方式，随后发展到初步的财务计算机管理。随着计算机技术、IC卡技术以及图像技术的发展，高速公路收费开始进入全面自动化管理阶段。从车辆上路领取电子通行卡开始，车辆车型、牌照、上路时间等信息进入高速公路收费自动化管理系统，等到车辆驶离高速公路时，系统读取通行卡信息，比对车型、牌照，自动计算并语音提示司乘人员应交费金额，收费后系统自动启动挡杆放行。网络信息技术的逐步成熟，为高速公路区域联网收费提供了技术保证。联网收费通过计算机联网系统可实现自动分拆车辆在各不同路段行驶里程，结算相应路段费用，这样就可把不同运营主体管理下的高速路段有机地接合在一起，撤销主线收费站，大大提高了交通运输效率。目前正在逐步推行的ETC（电子不停车收费系统）系统，更具智能化，通过非接触式感应卡的运用，达到系统完全无人工直接参与，实现全自动化收费。

三、智能化办公管理

在高速公路领域，智能化应用不仅仅运用在收费系统中，在现代化的办公管理中，也处处尽显智能化的亮点。以河北高速公路石安管理处下属某收费站为例，做如下说明：1.办公无纸化。由于各收费站分散于高速公路沿线，以往公文报表的上传下发十分不便，随着计算机的普及应用，办公条件逐步改善，基本实现了无纸化办公。除一些需要备案的文件之外，通知、公告、节假安排等日常事务文件报表均采用电子化形式，通过邮件或传真上传或下发，电子化办公，便于查询和归档，更加便捷和及时。2.通讯自动化。通过沿高速公路建设的主干光纤，所有收费站所互联成网，实现电话网络统一管理，由高速交通枢纽大楼与外界接驳。虽然管理处和各收费站在空间上分散、距离较远，但通过通讯自动化系统，做到了各处室职能部门与收费站各工作岗位实现内部通话，网络统一使用，既强化了内部管理，也实现了对外联系的形象统一。3.安防自动化。以现代化的技术防范手段为主体，辅以补充的人员防范，是现代化办公环境安全的必然选择。各收费站监控系统主要分为车道监控和收费广场监控。收费站监控分中心实时监视现场图像信息，并通过高速网络传至交通枢纽监控中心，实现远程的监控管理。高速公路现代化的安防系统，通过闭路电视监控、周界防范等电子智能化手段，保证了各收费站点安全的工作环境和正常的工作秩序。4.后勤管理自动化。在管理处及各收费站点，食堂售饭均安装了POS机，实现了后勤管理的自动化。电脑微机结算，替代传统餐券管理，既卫生又方便，减少印发、兑换、清点诸多环节，提高了食堂工作效率和管理层次。

四、智能化系统在高速公路管理中的作用

高速公路管理智能化系统的建设，在运行应用过程中起到了显著的作用：大大提高了高速道路通行效率，提高了运输能力；简化了收费程序，减少了出错率；减少和杜绝逃费现象、人情放行现象；防止贪污作弊现象；安全性大幅提高；路况信息、通行信息更加全面丰富；节约生产成本，提高了办公效率；逐步实现道路、车辆实时监测控制；

五、高速公路智能化应用发展趋势

随着计算机、自动控制、传感技术、信息网络等技术的发展提高，未来的系统应用会更具智能化，在高速公路管理领域，目前的研究正向以下几个方向深化：1.联网、不停车收费技术。联网收费目前已经在高速公路顺利实施，正在不断完善。不停车收费基于无线射频技术，在车辆上安装有车载电子标签，车辆通过收费站口时，可与车道内的微波收发装置短程通信，自动辨识车辆信息并传至收费管理中心网络。车辆可以较高速度行驶通过收费站口，实现了不停车全自动收费管理。不停车收费将大大提高高速公路通行能力，降低收费管理成本，并大大改善了收费站点的环境，当前石安高速不停车收费系统正在建设中。2.集成化、开放性。高速公路管理系统中，以通行费收取管理为主线，而其中又涉及到路况信息、路段气象、实时监控图像等多种重要的公共信息。新型的高速公路管理系统是一个高智能化的信息系统，收费管理要和车辆监控信息等信息集成在一个平台上来运行；高速公路管理信息化系统应具备开放性，能够和交管、气象、物流等部门行业进行公共信息交换，达到信息资源整合共享。3.全球定位系统（GPS）和3G移动通信业务应用。随着全球定位系统的完善和3G通信业务的开通，高速公路管理系统智能化应用也将会有新的发展。通过GPS、3G移动通信和收费管理系统结合，可以对上路车辆实时图像声音的跟踪，对路况全方位监控，远程指挥疏导车辆，杜绝换卡违章等现象，并可以对遇险事故进行最及时恰当的救援。

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【关键词】高速公路；机电设备；智能化；节能

保证驾乘人员在高速公路的行车安全，依靠投用在高速公路路段上的智能机电设备，同时在使用科技的智能化机电设备的同时，高速公路管理应该不断整合资源，真正做到“节能减排”。

1对高速公路传统机电系统的解析

（1）高速公路传统的监控设备主要的的作用是信息的采集、处理、提供和反应决策，该设备通过在高速公路沿线设置的外场设备，迅速地向各个监控基地传送数据，及时汇报高速公路的各种运行状态。就当前我国高速公路的现状，各级监控中心多数是独立的机构，一般情况下包括监视设备、网络设备、投影仪、以及一些相关的服务器。这些机电设备通过外场设备形成一个互相联系的、信息互通的网络。由于各级监控中心保持相互的独立性，所以在特殊情况发生时，一般要通过各级监控中心向救援、路政等相关部门进行通报，之后再由这些部门进行事故的相关处理，工作效率受到很大程度上的制约。

（2）高速公路的通信设备的智能化和节能化是高速公路实现现代化的有力保障，通信设备承担着记录监控设备和收费系统相关数据的重任，这些数据包括图像、语音、信息传输等。是其他高速公路机电设备正常运转的有力保障，此外，高速公路通信设备，负责在发生意外状况的时候，与相关救援部门取得联系，包括设备维护、设备故障、事故救援等。最后通信设备系统还对高速公路管理通讯中心、联系业务和管理部门等具有重要作用。

2加强高速公路机电设备的智能管理以及机电设备的总体构架

根据分析高速公路机电系统未来的发展趋势，高速公路机电设备智能化势在必行，总体构架分为管理、监督、服务、检测等。

其中，管理是机电设备实现智能化的核心和主体，高速公路的运行管理部门是此功能针对的服务对象，主要的工作人员应当充分利用管理功能搜集的采集数据并加以分析，通过一些技术手段，真正实现对高速公路重要路段的日常维护和在发生突发事件时的应对能力，从而实现对高速公路机电设备资产的协调，切实有效地做好相关工作。

服务是高速公路机电设备智能化的具体表现形式，是高速公路机电设备的核心内容，服务针对的对象主要为大众，应通过一些高科技的技术手段，为高速公路道路使用者提供相关服务，除大众之外的服务对象还包括政府机关、社会团体等，高速公路智能化，这些技术可以及时地为他们提供时效性强的信息。

检测功能是对上述功能成果的总结，是高速公路机电设备智能化的检验，确保设备能够正常运行，保证高速公路营运畅通。这对于高速公路智能化改革进程具有重要的现实意义，对于机电设备保质保量地完成任务提供了技术保障。

以上机电设备的功能充分体现了机电设备智能化为保证高速公路的优质服务做出的贡献，以上三种功能相互依存、联系紧密，这些功能充分体现了高速公路机电设备智能化的优势。

3高速公路机电设备的检验评估

（1）针对路网设施，其状态的相关数据需要及时地处理和高效地传输，对终端显示设备的作用、可靠性、安全性应当进行科学的分析并得出权威的结论。

（2）对于交通状况、交通事件、交通环境等高速公路条件的监测设备，对于以上高速公路机电设备的权威性、可靠性应当频繁地做出评定和分析。

（3）针对各级监控中心智能化全段数据的采集与分析以及设备的视频系统、传输系统、显示系统，应当对以上机电设备的运行进行实时监控，同时利用得出的数据加以分析评估。

（4）对于智能化软件平台应保持高度的一致和可操作性，针对智能化软件平台的一致性的优化应当以满足大众需求为前提，提出操作性强的优化设计方案。

4对于优化高速公路配电系统的建议

要实现代高速公路机电设备的全面智能，改造优化机电设备首先应当结合当前高速公路智能化技术的发展现状，重新分布高速公路外场设备，逐步实现高速公路监控网络，实现对高速公路的全面监控。

其次，数字视频对传输对于高速公路机电设备的可视化管理具有积极意义，数字传输在保证画面质量、增强传输画面的稳定性方面具有绝对优势。

再次，更新一些陈旧的高速公路机电设备，选用智能化机电设备并及时更新原始数据，并且对现有的设备分布上整合优化，提高设备利用效率。

最后，建立完整的高速公路网络体系，对高速公路机电设备进行升级、更新整合服务平台。

5高速公路机电设备节能化的现状

交通运输在我国是节能减排的重点行业，国务院要求加快建设运输行业的低碳排放，高速公路机电设备的管理是高速公路运营管理中的重要组成，在高速公路节能减排方面的作用不容忽视，所以，高速公路的节能化进程，是时展的必然趋势，合理调整高速公路机电设备的负荷分配、提高机电设备的功率因数、合理安排机电设备的供电方式都是高速公路设备节能的主要手段，通过对高速公路机电设备的改造，可以真正提高节能减排的效果，节省开支、杜绝资源的浪费、保护环境。

6高速公路节能减排的基本含义

从广义上讲，高速公路的节能减排是指节约自然资源，减少对环境有害物质的产生，从狭义上说，高速公路的节能减排是指在运营过程当中，在确保高速公路的正常运转以及车辆的安全通行的前提下最大限度地减少资源的浪费并降低经济成本，实现高速公路收益的最大化。

高速公路的节能减排是一项复杂、系统的工程，它是一种对社会责任的体现，从某种意义上讲，实现高速公路机电设备的节能化，有可能会降低运营所带来的收益，这就使我国机电设备节能化的发展出现了瓶颈，因为部分机电设备的节能化导致了经济效益的下滑，这个弊端严重制约了高速公路机电设备节能化的发展。

7规范高速公路机电设备节能化体系

节能减排需要科学的理论指导，我国在这方面的研究尚显稚嫩，这就会让高速公路相关管理部门对节能减排的概念上的认识含糊不清，无法把握节能减排的标准，造成节能效果不能最大限度发挥，规范高速公路机电设备节能化体系是解决这一问题的主要途径，同时也是相关部门面临的一大难题。这就要求相关部门制定节能减排方案、推进高速公路节能化进程、深入开展节能减排的相关工作。此外，我国地域辽阔，经济发展状况和民族文化背景各不相同，在高速公路机电设备节能化的实施过程中应当充分考虑当地的环境因素、文化差异等等。

8总结

通过对高速公路传统机电设备的现状分析，结合当前的经济形势，建立一套完善的高速公路机电系统智能化和节能化体系对于节省开支、环境保护、保障人民的生命财产安全、节能减排等方面具有重大意义，为高速公路能够优质地为群众、政府等相关部门服务提供了重要保障。高速公路机电设备实现智能化和节能化是高速公路的运营体系向数字信息化方向迈出的坚实一步。

参考文献：

[1]王笑京，李爱民，盛刚，等.高速公路监控技术要求[M].人民交通出版社，2012.

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关键词：高速公路；智能管理

从我国上世纪八十年代开始建设第一条高速公路，经过近四十年的发展，目前我国已建成和在建的高速公路里程已超过7万公里，仅次于美国位居世界第二位。在高速公路快速发展的同时，如何高效便捷管理的高速公路成为新的课题，随着现代物联网技术、无线光纤传输技术、电子传感技术、系统控制技术及云计算技术的发展，为高速公路的智能化管理奠定了基础。

引言

智能高速公路交通系统是现代高效管理交通系统的必然发展趋势，它是将先进的现代物联网技术、无线光纤传输技术、电子传感技术、系统控制技术及云计算技术有机的综合应用于高速公路管理系统中，从而建立起的一种实时、全天候发挥作用，立体和全方位的综合交通运输管理系统。智能高速公路交通系统有效整合现有的高速公路交通设施、减少高速公路车流密集和高速公路沿线大气、噪声和环境污染，实现高速公路传统安全、提高道路的使用效率，在国内高速公路上得到了大力的运用。在国内一些发达省市智能高速公路管理系统的运用证明，这套系统可以有效解决当前车流密集、车辆交通事故多发、高速公路沿线环境污染严重等问题，其车辆信息化为基础，依托智能化数据传输，充分实现高速公路车流智能化识别和管理，高速公路的智能化是立体交通智能物联网管理的推进和延伸。

1 建设高速公路智能管理系统的必要性

高速公路智能管理系统的建设，投资大，周期长，但是从多方面综合评定，建设这套系统非常必要。

1.1 提高运输效率

我国的高速公路目前的管理，大多还是基于现场人员的管理，管理效率低下。高速公路上一旦发生交通拥堵或交通事故往往需要很长一段时间才能将信息传送到道路指挥中心，从收到信息到现场处理这一时间段内，更加剧了道路的拥堵，大大降低了高速公路的运输效率。从国内每年的黄金周高速公路不高速就可见一斑。

1.2 有效降低大气污染

由于目前高速公路的运输效率低，车辆运行速度缓慢。造成车辆在高速公路上的平均行使时间加长，车辆的尾气随之大大增加。近些年在东部地区长时间大范围的雾霾天气，与汽车尾气的氮污染有直接的关系。

1.3 减少交通事故

高速公路在建成后，车辆长时间的碾压势必对路面造成不同程度的损伤。另一方面高速公路上车辆众多突发事件也多，但是在道路上行使的驾驶员对这些情况的变化全然不知，当发现不良情况也许为时已晚，这也就是高速公路一旦发生事故，往往会造成大量车辆追尾，损伤惨重的直接原因。

2 高速公路智能管理系统的组成

高速公路智能管理系统是对公路收费、路面监测、车辆监测、信息采集、信息传输和信息等不同功能的集成，它由多个模块组成。

2.1 智能收费系统

智能收费系统主要利用车辆电子通行卡或电子识别标签等方式，实现公路收费电子化和实时化。目前大多数收费系统是车辆在收费处需停车，用车辆电子通行卡完成收费过程；另一种较为先进的收费系统是收费系统终端预读车辆电子标签内容，识别车辆型号车主信息，车辆过程中，智能收费系统将收费终端的接受的车辆信息、缴费信息，实时传输到管理中心，通过中心在与车辆持有人的电子账户对接，实现费用的实时划拨，并将收费信息回传到收费终端，在车辆接近时对车辆放行，收费全过程车辆正常行驶实现车辆的不停车，大大提高了收费站的车辆通行速度，同时也节省了收费人员的投入。

2.2 智能监控系统

高速公路智能管理系统智能监控系统。主要对高速公路外场和车辆的监控。外场监控的内容包括：路面、桥梁、隧道、路侧绿化、机电设备等。车辆监控包括：路网中行驶的车辆实时行驶速度、驾驶员安全驾驶情况，全面监控道路上车流的密度，同时提供道路分流情况，适时对道路上车辆进行交通引导、事故多发地段预警、发生事故地段车辆定位等，保证最大限度地发挥路网通过能力。高速公路监控系统外场设施可分为两类。一是信息采集设施，如路面检测器、气象检测器、紧急电话、巡逻车、摄像机等，这类设施的主要任务是采集路况、沿路气象和事故信息。主要是针对路面安全情况、道路车辆密度、两车间距、车辆行驶速度和交通事故等数据的采集。二是信息设施，如情报预报板、LED可显示限速标志等，这类设施根据中央监控系统的指令进行信息的。将采集的信息迅速传输到指挥中心，从而调动交警、道路管理等相关单位开始做出反应。

2.3 智能信息查询系统

智能信息查询系统是将由监控系统采集的数据，利用车载的导航设备与自动交通管理系统相配合，为道路上的驾驶人提供，出行所需的各种交通状况、道路、气象条件、车辆事故和自身安全等有关信息。通过公用通信网和个人计算机，还可以家中或办公室得到出行前的最佳行驶路线和沿途的气象情况等信息，使出行者可以合理地选择出行方式、时间和路线，同时也可以使路网交通流量获得平衡分配，提高运输效率。

2.4 高效的通讯传输系统

高速公路智能管理系统建立在高效可靠的通信系统之上。通信信息管理系统由专用通信网络、紧急电话系统、信息采集系统、信息显示、系统和监控管理中心组成。高速公路上的信息采集、信息处理、交通分析和信息等这些数据通过高效的无线和光纤通信线路相互链接并直通高速公路指挥中心计算机，指挥中心计算机与以太网相联进行全网数据共享。公路交通主管部门和交警部门通过这些共享数据，共同实现对高速公路监控、车辆诱导疏散和违章车辆信息采集传输和道路安全及监督检查的工作，携手确保高速公路的安全畅通。

高速公路通信系统主要包括光纤数字传输系统、程控数字交换系统、紧急电话系统、数据图象传输系统、光电缆工程和通信电源系统。

光纤传输系统为高速公路沿线设施（如数据采集设备、道路预警板、无线道路预警器、收费系统的数据、采集车辆图象等）提供传输通道。为提高传输的可靠性，多采用环路布线方式。

整个智能管理系统，建立一个指挥中心和几个子中心，指挥中心就是一个通信数据收集传输储存的中心，这样既可以实现远程管理，也可以实现就地控制。为实现数据的分布储存，指挥中心数据可以直接接入异地大型云数据中心。

紧急电话传输由中心紧急电话主机、传输线路和道路路侧紧急电话终端组成。紧急电话主机设在每个子中心，能及时显示路侧紧急电话的呼叫信息，也可以将其中任意两个呼叫同时处理，可录音，可与公用业务电话网相连。

监控系统的图像传输：将经过编码的数字图像信号通过无线路由设备传输到通信分中心的通讯控制设备上，再通过专用接口解码成模拟信号，在监控分中心的视频显示器上显示。

3 结束语

高速公路智能管理系统是提高高速公路管理水平，保障高速公路安全行车，提高工作效率的必要系统，是实现全国智能交通系统的重要组成，通过建设高速公路智能管理系，可以大大改善高速公路交通状态，促进物流相关产业的发展，具有巨大的社会效益与经济效益。

参考文献