高速公路智能化对机电系统的影响探究

摘要：智能化是高速公路发展的必然趋势, 是科技发展的必然结果。现阶段, 高速公路智能化建设主要体现在机电系统建设及其改造上。本文介绍了高速公路机电系统智能化运行体系的建立与构成，探讨了对机电系统建设的几点建议。

关键词：高速公路智能化机电系统现状要求建议

Abstract: intelligent is the inevitable trend of the development of the highway, is the inevitable result of the development of science and technology. At this stage, the construction of Expressway intelligent is mainly reflected in the electromechanical system construction and transformation. This paper introduces the establishment and structure of intelligent system of expressway electromechanical system, discusses some of the electromechanical system construction proposal.

Keywords: highway intelligent electromechanical system present situation requests for proposals

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

机电系统是高速公路智能化的基础,是高速公路发挥整体效益的重要保障, 特别是高速公路管理联网后, 机电系统在高速公路管理的作用将会更加明显。在高速公路机电系统的建设过程中,要做好两个方面:一方面应积极地进行国际性的技术交流和合作, 借鉴发达国家的做法和成功经验,另一方面应充分考虑我国的经济发展水平和产业结构、资金来源、道路状况和交通特点等实际情况,进行全面认真的研究分析,制定出符合我国国情的发展战略,推动我国高速公路智能化的早日实现。

一、高速公路机电系统智能化运行体系的建立与构成

1、智能化运行管理与服务系统的建立

智能化运行管理与服务系统的建立以服务为核心，智能化运行管理与服务系统的应用功能主要围绕高速公路服务系统、管理系统、监测系统( 路网运行状态监测) 3 个方面建立，其中监测系统作为管理与服务系统的基础支撑，按照监控类别可分为机电设备监控、交通状态监控、道路环境监控和业务监控等; 管理系统功能包括收费业务管理、机电设备运行维护、资产管理、日常运行协调管理、重大事件下运行协调管理以及异常事件下协调运行管理等; 高速公路服务系统包括面向交通行业、相关部门以及公众的服务。

2、智能化运行管理与服务系统总体构成

（1）系统总体架构

根据现状分析和未来发展趋势，高速公路智能化运行管理与服务系统的功能分为服务、管理、监测和检验评估4 大项，构建四位一体的有机整体。见图1。

图1 智能化运行管理与服务系统功能层次图

监测功能单元实现各类信息的有效采集和分析处理，是系统的数据源，是实现系统功能的基础和支撑。监测对象包括高速公路基础设施、交通状态、道路环境和其他信息等。监测功能包括宏观和微观2个层次，实现全路网、细粒度的监控，重点突出关键路段和节点。

管理功能是系统功能实现的主体和关键。管理功能服务对象是高速公路运营管理部门，充分利用所采集的各类信息和分析的结果，主要实现对高速公路路段的日常运行管理和突发事件状态下配合政府部门完成应急指挥调度，实现对设备资产的管理，有效应对各类事故、事件，做好各类维修维护工作和其他相关工作。

服务功能是系统功能的综合展现，是系统功能的核心。服务功能面向的第1 类服务对象是公众，公众也是系统服务的主体，应通过各类技术手段为出行者或道路使用者提供其需要的各类服务，如出行信息、路线规划、事故救援等; 第2 类服务对象是政府和行业管理部门，以及其他类如新闻媒体等，主要为其提供各类所需信息。

检验评估功能是对上述3 大类功能的实现情况进行检测和评定，将结论反馈各系统，督促其改进、完善，检验评估功能是系统功能高质量、高效率实现的必要保障。

综上所述，服务、管理和监测3 大系统作为业务应用的核心系统，面向不同的对象提供相应的功能。三者之间相互关联，相互依托，缺一不可。根据面向服务对象的不同，对于3 大系统的应用体现又可分为面向公众服务和面向管理者服务。

（2）面向公众服务

建立多种方式的公众服务系统，使得公众在出行前可通过网站、手机WAP 网站、微博、广播、短信、服务热线等方式了解到高速公路信息; 在途中可通过广播、VMS、手机WAP 网站、微博、短信、服务热线、触摸屏等方式及时获取信息。

（3）面向管理者服务

①日常运行管理

日常运行管理包括外场采集与设备管理、交通状态监控、结果输出展示等。

②应急运行管理

应急运行管理包括异常情况预警、交通应急指挥调度、联合指挥调度、紧急事件响应管理及人身安全救援、特大灾难响应管理及控制、应急资源管理等。

③辅助决策支持

辅助决策支持主要包括数据挖掘、道路运行状态评估、决策支持管理等。

④运营维护管理

维护维修管理可单独形成体系模块，建立主要以设备管理、养护检测、故障管理、经济管理为子系统的运维管理体系。

⑤区域间交通信息共享

区域间交通信息共享是指通过与相邻省(市)之间通过友好协商，共享彼此间所掌控的高速公路交通信息( 如交通流信息、道路气象信息、交通事件事故信息和服务区信息等) ，为收费管理、交通诱导等提供决策辅助，为政府、行业部门、运营管理者以及公众提供更多的服务。

（4）检验评估系统

基于智能化运行管理与服务系统的建立，为确保关键软、硬件设备适应智能化运行管理与服务的功能性要求，需研究开发智能化运行管理与服务检验评估系统平台。

二、对机电系统建设的几点建议

高速公路智能化的实现需要完善的机电系统,利用飞速发展的科学技术来改进、完善现有的机电系统,能推动高速公路智能化的早日实现。结合我国高速公路建设的现状及国外经验,对我国机电系统的建设提出以下几点建议。

1、建立、健全高速公路交通管理信息化和智能化的标准和规范

机电系统采用国际通用标准或国家与行业标准,使各子系统的操作平台、通讯接口与协议标准化,可实现互联互通并支持二次开发或功能调整,同时实现迅速的信息交换和高度共享,为全省甚至全国联网打好基础。

2、合理规划、科学设计

科学技术对机电系统的影响较大, 科学技术发展迅速,机电系统从规划、设计到投入使用之间的时差就不可忽视,所以,规划者、设计者必须高瞻远瞩,放眼未来, 充分借鉴国外成功经验和我国的实际情况。同时,高速公路建设是一个整体工程, 在土建、房建工程建设中很多机电系统建设的工序都已进行,因此土建、房建工程的设计和建设中应充分考虑机电系统的要求, 以减少变更和避免重复施工造成的浪费。

3、积极采用新技术

收费、监控、通信三项系统所采用的通信、计算机网络、自动控制、遥感、遥测及图像传输等技术近年来发展迅猛,日益发展,各子系统技术密集、科技含量高,因此设计时要紧密跟随最新的技术方向,在认真进行技术、经济可行性分析和需求的调查研究后,根据实际情况积极采用先进的材料、设备和技术。现阶段机电系统建设不但要满足当前先进性技术的要求,还要使系统保持较长期长效的技术优势。

4、建立高速公路综合信息平台

现有机电系统虽然可以采集各种信息,但是采集到的信息的利用率却很低。建立一个高速公路综合信息平台,将各类机电信息通过综合信息平台的整合以分级授权的使用方式传送到各级管理者PC终端设备以便作出决策,能为高速公路的高效运营夯实基础,并给出行者提供方便。重视机电人才的发掘培养, 使机电系统各个层次从业人员能够积极工作并充分发挥主观能动性和创造力。

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. 2006(02)

[2] 杨墉金,陈志钢.浅谈智能交通系统(ITS)[J]. 江西测绘. 2005(03)