❶ 跪求！！！高速公路網路系統有哪些作用
一、高速公路監控系統的組成
高速公路視頻監控系統一般分為收費監控和道路監控兩部分。收費監控系統主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄，實施有效的監督。道路監控系統主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監視，以掌握高速公路交通狀況。這樣，能及時發現交通阻塞路段、違章車輛，以便及時給予引導，保證高速公路的安全通暢。
實際上，高速公路監控系統又主要由信息採集子系統、監控中心及信息提供子系統三大部分組成。信息採集子系統包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車；監控中心是高速公路全線路監控系統的最高層即控制中心，主要負責全線路范圍內交通情況的監視和控制；信息提供子系統包括交通標志、標線和信號等，是交通監控管理為汽車用戶服務的主要形式。
高速公路監控系統用於交通監控、交通信息和氣象信息的採集以及交通疏導。該系統通過在高速公路沿線、立交、收費廣場設置CCD攝像機，並把其信號傳輸至監控中心集中監控，從而實現交通狀況的可視監控；通過在沿線關鍵位置設置車輛計數器、車輛測速器、氣象資料採集器，並把信號傳輸至監控中心集中處理，實現交通信息和氣象信息的採集；通過安裝於道路中間分隔帶的可變速標志，可以從中心對外發布交通疏導和交通控制信息。
高速公路監控系統實質上是一個閉環系統。系統的輸入是反映公路上車輛運行情況的交通參數和交通狀況。這些信息經監控系統分析、處理、判斷後，可發生指令，控制道路情報板，變更其顯示內容，實施對交通流的調節和控制。其性能的優劣，在一定程度上取決於車輛駕駛員能否協調配合工作，接受系統的調度和指揮。
高速公路監控系統不僅能改善高峰期間車輛行駛的平均速度，增加高峰期間的交通量，減少交通堵塞程度和車輛延遲時間；同時也能大大減少交通事故和保證交通安全，節約燃料和減少車輛的磨損，縮短運輸時間，減少污染，發揮高速公路快速、安全、舒適和高效率的功能。因此，高速公路監控系統具有較為顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。
值得提出的是，高速公路通信系統是高速公路現代化管理的支撐系統，是高速公路整個信息網路的基礎和神經系統。它實現監控系統和收費系統的數據、語言和圖像等信息的傳輸和交換，保障高速公路各部門之間的業務聯系通信。同時作為交通專用通信網的重要組成部分，是交通信息的主要傳輸載體。
二、高速公路監控系統的智能化
高速公路監控系統為高速公路管理部門從收費站、監控分中心、監控中心直至監控總中心提供多級管理體系。智能化監控系統取代了監控任務中人的大部分工作，是新一代的具有高度智能的監控技術。為使高速公路監控系統智能化，應至少具有以下幾個智能功能系統：
1、車輛檢測(車流量、車速、車型等)系統
交通流量等的檢測是智能交通系統（Intelligent Transport System，ITS）的重要組成部分，車輛檢測系統是交通流量等檢測的重要手段，是道路監控系統非常重要的一部分。車輛檢測系統是高速公路、一般公路、城市道路對過往機動車輛的車型、行駛速度、車流量、道路佔有率等進行檢測的專用設備。據此檢測數據，可以判斷道路阻塞等情況，並可通過檢測信號控制監控系統中的可變情報板等外場信息發布系統發出警告等信息。
由於交通需求的不斷增加，有越來越多的車輛檢測器用於交通檢測。現行的車輛檢測器很多：如磁感應車輛檢測器、波頻車輛檢測器、視頻檢測器、無線車輛檢測器與激光車輛檢測器等。這些不同的車輛檢測設備，各有其優劣，可以考慮分別安裝在高速公路不同路段、城市快速路、城市主幹道和交警巡邏車上，以充分發揮不同設備的技術優勢。
2、車輛異常行為檢測系統
車輛異常行為檢測系統，用來檢測車輛行駛行為，當行駛異常時即預/報警。通常，系統首先通過背景減除提取運動圖像，並進行跟蹤和目標類型識別。如有一輛汽車駛入人行道時，系統會自動在該車周圍打出兩個紅色問號，表示其行駛異常，並同時發出警報聲，以引起監控人員的注意。當車輛退出人行道後，紅色問號消失，警報解除。又如有一輛小汽車快速在停車場或高速公路收費廣場逆行，這時系統會在其周圍打出兩個紅色驚嘆號，並發出警報聲，表示其行駛行為已經發生異常。再如，那種頻繁超越各車道正常行駛車輛的超速行駛的車輛，多為被劫或逃竄等車輛，也屬行駛行為異常車輛，這時系統要發出急促的警報聲等。這種車輛異常行為檢測系統，尤其在城市道路監控中有非常大的作用。
顯然，這種報警功能的實現，可以在無人巡視的條件下，自動檢測車輛的違章行駛，從而可實現高效智能化的交通管理。
3、車牌自動識別系統
汽車身份自動識別系統由汽車牌照識別系統和汽車類型識別系統組成。而汽車類型識別系統用上述的車輛檢測器即可完成，這里只介紹車牌自動識別系統。
車牌自動識別系統能將輸入的汽車及車牌圖像通過處理識別，輸出為幾個位元組大小的車牌字元串，它無論在存儲空間的佔用上還是與管理資料庫相連方面，都有無可比擬的優越性。這在大型停車場，交通部門的違章監測（電子警察）、高速公路及橋梁的收費站管理等方面，有著廣泛的應用前景。
車牌自動識別系統的工作原理框圖(如圖1)所示。
在CCD攝像機對好汽車牌照的最佳位置處設置有汽車位置感測器，因此，當汽車駛入所設計的位置時，車輛檢測部分就可檢測到汽車位置感測器發來的信號，並同時發送一個觸發信號給圖像採集部分；圖像採集部分將採集的汽車車牌圖像信號送入圖像處理與識別部分，以對圖像進行預處理、二值化、字元切分、特徵提取、再經字元識別程序，最後將識別結果寫入資料庫，供查詢部分使用。
4、收費數據視頻疊加顯示系統
當前，高速公路收費系統一般採用封閉式聯網收費系統，且大多採用人工半自動的收費方式，即「人工判型，人工收費，計算機管理，閉路電視監視，檢測器校核」的半自動方式。有的採用非接觸式IC卡作為收費介質，即入口發行通行卡並寫入入口信息，出口按照車型和行駛里程收取通行費或在儲值卡內扣款。
為杜絕少數不法收費員貪污路費，避免國家損失財政收入，高速公路收費系統必需要增加收費數視頻疊加顯示，以監督統計收費站收費人員的收費數以及不同類型的車輛數，方便交通管理部門的管理。為此，我們研發了高速公路收費數據視頻疊加顯示器，其組成原理框圖（如圖2）所示。
由圖2看出，收費數據視頻疊加器（圖2中虛線以內）的核心是字元疊加晶元，其周邊部分有：行、場同步信號分離部分；疊加字元的水平與垂直位置的調節部分；疊加字元寬窄調節部分：疊加字元的輸出與亮暗調節部分；存儲器部分；單片機部分等。
這樣，該收費數據通過單片機輸入到疊加晶元，被疊加到高速公路收費站監控的視頻上。它除顯示在監視器上外，還上傳到監控中心的計算機上，同時也被記錄在DVR中，以方便交通部門的管理。
5、收費站不停車收費系統
目前，高速公路收費站不停車收費系統，有下面二種類型：
①ETC不停車收費系統
高速公路收費站不停車收費系統，是一種電子不停車收費系統（Electronic Toll Collection簡稱ETC），是國內外正在開發並且推廣普及的一種用於高速公路、大橋和隧道的一種收費系統。它通過路側天線與車載電子標簽之間的專用短距離通訊，在不需要司機停車和其他收費人員採取任何操作的情況下，能自動地完成收費的全過程。
ETC系統主要由ETC收費車道、收費站管理系統、ETC管理中心、專業銀行及傳輸網路組成。ETC系統是利用微波（或紅外或射頻）技術、電子技術、計算機技術、通信和網路技術、信息技術、感測技術、圖像識別技術等高新技術的設備和軟體（包括管理） 所組成的先進系統，以實現車輛無需停車即可自動收取道路通行費用。目前，大多數ETC系統均採用微波技術。
不停車收費系統的原理框圖（如圖3）所示。
由圖3可知，當汽車通過路邊車道設備控制系統的信號發射與接收裝置（路邊讀寫設備簡稱RSE，即圖中的閱讀器）時，經天線，能識別車輛上設備（即圖中的射頻卡或標簽，因放在汽車前玻璃上也稱為車載器，簡稱OBU）內特有的編碼、車牌號、判別車型、計算通行費用，並自動從車輛用戶的專用賬戶中扣除通行費。對使用ETC車道的未安裝電子標簽或標簽無效的車輛，則視作違章車輛，並立即自動實施圖像抓拍和識別，以傳送交警部門事後處理。
②GPS不停車收費系統
高速公路GPS（Global Positioning System）不停車收費系統，是GPS技術、GIS（Geographic Information System）技術、移動通信技術等高度融合。它將裝有GPS接收機的移動車輛位置數據，經過單片機的處理，經GSM通信模塊以簡訊息的方式發送至移動通信網的短消息中心（SMC），SMC再通過專線把車輛定位信息傳遞給收費中心，當收費中心接收到移動終端發送來的位置信息，利用GIS軟體和快速的投影匹配演算法，准確將車輛的行駛路線與資料庫中的道路網進行匹配，獲得其在收費道路上的行駛軌跡，然後由收費軟體按照各條公路收費標准分開進行計費，以實現道路聯網收費；車主可在網上查詢自己的收費詳細情況，使收費過程透明；收費中心然後再通過專線與銀行進行交割。
系統可實現全天候24小時不停車收費與分時段收費；實現車輛全程跟蹤與定位以及道路信息查詢等功能。
與傳統人工收費方式不同，不停車收費系統的好處有：杜絕少數不法收費員貪污路費；無需收費廣場，節省收費站的佔地面積；節省能源消耗，減少停車時的廢氣排放和對城市環境的污染；降低車輛部件損耗；減少收費人員，降低收費管理單位的管理成本；無需排隊停車，節省出行人的時間；避免因停車收費而造成收費口堵塞，形成新的瓶頸等。
6、利用3G的車輛定位跟蹤的智能監控系統
大家知道，全球定位系統GPS從軍用轉為民用以後，GPS技術應用於移動目標的監控有著其他監控手段無法比擬的優勢。利用3G（即GSM、GPS、GIS）車輛定位監控系統，是對各種車輛實施定位跟蹤、監控、調度管理提出的較理想解決方案。該系統採用世界領先的GPS全球衛星定位技術對移動目標進行實時定位；利用GSM全球移動通訊技術即GSM數字移動通信網路進行實時數據傳輸；利用GIS地理信息處理技術即以GIS電子地圖和空間信息系統為支撐平台。同時，還採用大容量數據採集技術和大容量數據存儲等計算機網路通信與數據處理技術，以盡可能多地採集並記錄車輛行駛過程中大量的數據信息，自動生成圖形和數據，進行統計、比較、分析、列表，從而提高車輛營運管理工作的效率。因此，能夠實現對車、船等移動目標的精確定位跟蹤、監控報警、反劫防盜、指揮調度和信息查詢管理等。這種3G的系統具有定位精度高、穩定性強、使用效果好等特點。
實際上，整個3G的車輛定位跟蹤智能監控系統是由GPS衛星定位系統和地面移動通信系統兩大部分組成。其中，地面移動通信系統是由指揮監控中心、車載移動單元和GSM通信網路三個部分組成。車載移動單元設備可以為指揮監控中心實時提供每一個移動目標的最新定位數據、運行狀況和報警信息等，並自動記錄這些信息以便事後查詢分析，因而也是用戶終端。監控中心接收車載移動單元傳送來的車輛GPS定位數據信息，並對車輛的報警和調度信息進行處理，並且通過GIS地圖匹配，就能在電子地圖上實時顯示車輛當前精確位置，從而能方便地實現對車輛的定位跟蹤、監控防盜、反劫報警、指揮調度等功能；同時也可通過GSM無線通信網路進行數據、語音、圖像的傳輸。即向指定的車載台發送各種控制指令，實現對車輛的遠程式控制制和信息查詢等服務。
三、實現智能化監控軟體演算法的方法
上述高速公路監控系統的智能化功能，均需要智能軟體演算法完成，限於篇幅，這里不能一一介紹。其中車輛檢測的定位與跟蹤演算法大致可分為如下四類：基於區域的方法，基於主動輪廓的方法，基於特徵的方法，基於模型的方法；但也可以簡單分為基於二維的方法和基於三維模型的方法。基於二維的方法，本身具有難以解決遮擋、無關結構干擾、對光線敏感、適用場景有限等固有的缺陷問題；基於三維模型的方法，由於引入了目標物體的三維先驗知識，比基於二維的方法更具准確性，但相應研究的難度也較大。
1、基於三維模型的目標定位方法
通常，人類在觀察周圍世界的時候，總是利用豐富的經驗知識，如車輛模型、場景模型、運動模型、弱透視模型、地平面約束、推理結構和語法與句法模型等。但對智能交通來說，最重要的是車輛模型。如實現生成一個車輛的三維線框模型，在給定的姿態下，將其投影到圖像平面上，並與圖像數據匹配。通過優化過程得到目標物體的真實姿態，這類方法通常稱為基於三維模型的目標定位方法。
基於三維模型的交通監控系統的底層視覺部分主要由三個模塊組成：運動檢測、初始化跟蹤。攝像機所拍錄到的圖像序列首先送到運動檢測模塊，以確定圖像中可能包含車輛的區域。當某個區域第一次出現時，完成跟蹤的初始化工作，包括判斷其中是否真的存在車輛，如果存在的話，則確定它的三維姿態並識別出它是哪種車型；車輛跟蹤模塊由定位模塊驅動，當初始化工作已經完成、車輛已被准確識別和定位以後，跟蹤模塊將自動地根據車輛以前的三維姿態信息和運動學知識預測車輛在當前幀的位置，定位模塊將以這個位置作為初始值，確定當前幀中車輛的三維姿態，如此循環往復，直到車輛離開視野，跟蹤模塊也就停止工作了。
高層部分的處理主要包括根據車輛的運動軌跡對其行為進行分析，並給出自然語言式的描述。
中科院自動化所模式識別國家重點實驗室視頻監控小組，在總結了英國雷丁大學 VIEWS的車輛交通監控原型系統的研究經驗後，自行設計了一個擁有完全自主版權的交通監控原型系統VStar Visual Surveillance Star，並在PC Windows 2000平台上用Visual C++6.0語言初步實現了整個系統。這種VStar系統由計算機、數字攝像機、音箱和交通場景模擬平台組成。當車輛在交通場景中運動時，攝像機將拍錄下來的視頻序列送進計算機，定位和跟蹤程序自動分析這些視頻序列，識別車型並跟蹤車輛在場景中的運動。跟蹤結果被送去進行分析和語義解釋程序，對車輛的行為進行分析並給出語義解釋。語義解釋結果進一步被送進語音合成程序，從而可得到語音提示或警告。如當車輛逆向行駛或闖入綠化草地時，系統將給出准確的語音警告。目前該系統能夠在一台PⅢ866 PC機上實時地跟蹤車輛，並且不受光線變化、無關結構的干擾斑馬線、邊界遮擋等的影響。
在這種交通監控原型系統中，其具體的定位與跟蹤演算法是：
①基於三維線框模型的車輛定位演算法
其中車輛定位過程被假想成從初始姿態到正確姿態的一系列虛擬運動，並被進一步分解成為兩種獨立的運動：平移和旋轉。平移參數可以通過基於PLS距離（點到線段的距離）的姿態評價函數得到，而旋轉參數可以通過一族特別構造的假想平面之間的幾何關系得到。在確定平移參數和旋轉參數時均可以得到閉式解。實驗結果表明，該演算法可以快速、准確、魯棒地根據一幅灰度圖像確定其中車輛在三維空間里的姿態。
②基於改進的擴展卡爾曼濾波器的車輛跟蹤演算法
其中提出了一種新的車輛運動模型，考慮了車輛行駛過程中的一些物理性質，比現有的運動模型更加符合車輛的真實運動。該演算法還利用了一種改進的擴展卡爾曼濾波器，通過強制殘差序列滿足正交性條件來保證殘差序列擁有與白雜訊相同的性質，從而滿足了卡爾曼濾波器中對於觀測雜訊是白雜訊的假定。實驗結果表明，當車輛運動急劇、復雜時，現有的演算法都不能很好地預測車輛的運動，而本演算法可以相當准確地完成預測的任務。
2、用於事件識別的行為模式學習的自組織神經網路方法
用於事件識別的行為模式學習的自組織神經網路方法，是通過對目標運動軌跡和目標特徵的學習，建立行為分布模式，它不僅能實現異常現象的檢測和檢測異常發生區域，還能進行目標行為的預測。其特點是:
① 使用了一種以整條軌跡作為輸入的網路映射方法，克服了現有的網路映射方法不能完整地表示「線」特徵的缺點；
② 使目標特徵更加合理地表示在樣本數據中 ;
③ 採用了行為模式學習的模糊自組織神經學習演算法,大大地提高了行為模式的學習速度 ;
④ 給出了利用行為模式判斷整條軌跡所代表的事件是否異常、檢測出局部的異常區域和目標行為預測的數學方法。
行為理解可以簡單地認為是時變數據的分類問題，即將測試序列與預先標定的代表典型行為的參考序列進行匹配。由此可見，行為理解的關鍵問題是如何從學習樣本中獲取參考行為序列，並且學習和匹配的行為序列必需能夠處理在相似的運動模式類別中空間和時間尺度上輕微的特徵變化。在行為模式學習的基礎上，能實現對交通事故進行實時、精確的預測，從而可以降低事故的發生率，減少人們生命財產的損失。
在接收攝像機拍錄的圖像序列時，根據事先已經確定的攝像機模型和車輛模型實現基於三維線框模型的車輛實時跟蹤，這時輸出的是車輛的軌跡。在積累了足夠多的車輛軌跡後，就可以開始行為模式學習，它從大量的車輛軌跡中，通過模糊自組織神經網路的方法學習出車輛的行為模式分布。交通事故預測部分接收跟蹤部分的實時跟蹤結果，並且把它和行為模式分布作比較，由概率模型推斷出當前事故發生的可能性。最後再由此可能性序列的分析，給出對於此事故的處理方式。
3、車輛檢測系統中的車輛分類與車速計算
此外，車輛檢測系統是道路監控系統非常重要的一部分，它可以獲得當前監控路面交通流量、佔有率、速度等數據，以此判斷道路阻塞情況，並利用外場信息發布系統發出警告等。實際上，車輛自動分類系統是通過圖像識別運演算法則，來將車輛准確地分類，自動車輛分類系統將車輛長度信息、車輛數量和間距信息、車輛高度距陣信息形成綜合的圖像，將該圖像與預先設置的標准對比，從而實現車輛的准確分類。
在國家交通部即將推出的行業規范里，在車輛檢測器中，對流量、平均速度、車道佔有率、平均車長、平均車間距等都有要求，其演算法這里就從略了。其中，該標准對平均速度的定義為
（1）
式中，Vi指第i輛車通過的速度，n指單位時間內通過的車輛數。
車輛檢測系統ARM軟體採用分層設計思想，整個軟體由驅動程序和應用軟體兩部分構成驅動程序部分封裝了Flash操作、RS-485操作、實時時鍾（RTC）操作、RS-232操作和I/O等操作。應用軟體分成基本函數庫和主程序。
四、結束語
由上可知，高速公路監控系統不僅需要網路化，更重要的是智能化。上述的高速公路監控系統的智能化功能，僅是一些最基本的智能化功能，並且也是智能交通的一部分。如城市道路監控中的電子警察系統、交通事件預測系統、十字路口紅綠燈按實際情況的自動轉換系統等均是智能監控，這里就不敘述了。
總之，智能視頻監控的內容很多，這項研究具有重要的理論價值和應用價值，且目前已經成為世界上的研究熱點，而需要解決的問題也很多。理論上，還需要在姿態評價函數形式與優化方法、目標識別定位跟蹤和預測的統一概率框架、語義推理結構與模式學習、多媒體化描述等方面繼續展開深入的研究。在實踐上，要完善各項功能模塊，如設計更優化的演算法、實現多目標的實時跟蹤、設計多機網路化硬體框架、引入多攝像機系統、完善知識庫等。並針對一些特定的場合，如高速公路、城市道路、重要黨政軍事單位、車站與機場、高級社區等，盡快實現實用化的智能視頻監控產品。
❷ 高速公路機電系統的三大系統
高速公路通信系統是高速公路現代化管理的重要支撐系統，它要准確及時的傳輸監控系統和收費系統的話音、數據和圖像等信息，保持高速公路各管理部門之間業務聯絡通訊的暢通，並要為高速公路內部各部門和外界建立必要的聯系；同時高速公路通信系統作為交通專用通信網的重要組成部分，是交通信息的主要傳輸載體，為各種網路服務及會議電視系統提供傳輸通道。
隨著計算機技術，網路技術和通信技術的迅速發展，高速公路通信技術也從簡單的無線對講系統發展到800MHz無線集群系統，從小容量微波通信發展到SDH系列數字光纖傳輸系統，從單純的電話業務發展到包括話音、數據和圖像等多種信息的綜合通信，並從模擬通信向數字通信演變，開始組建先進的寬頻綜合業務數字(B-ISDN)通信系統。
近年來，我國的高速公路發展非常迅速，高速公路網正在逐步形成。高速公路通信系統已開始從單條路的內部通信向路網環境的廣域通信轉變，高速公路各現場監控站有大量監測數據需要及時傳送給監控中心；各個收費站也有大批數據文件要定時傳送給收費中心，這些傳輸任務都由通信系統承擔。因此為了保證通信的高可靠性，高速公路辟有專用的通信網路。 智能交通系統（ITS：Intelligent Transportation System）：是以先進的交通信息系統為基礎，將信息採集技術、數據通信技術、自動控制技術以及計算機處理技術等有效的運用與整個運輸管理體系，使人、車、路密切地配合、和諧地統一，從而建立起一種在大范圍內全方位發揮作用的實時、准確和高效的運輸綜合管理系統。
ITS的核心和基礎是交通信息化，ITS系統是通信、收費和監控系統在交通網路中的發展，而後者是前者的重要支撐
❸ 高速公路通信系統管理內容有哪些
靠！這么多問題！
❹ 高速公路隧道風機預留預埋
一般射流風機在安裝前，都要預埋吊架螺栓（4支），鋼絲繩吊環（2支），這個都要和風機的具體參數相應的，另外接線盒是必須的。
❺ 收費系統對高速公路通信系統有什麼要求速度，在線的回答！
我對江蘇蘇南地區的比較熟悉,就說說這邊的吧!
首先,收費系統包括3個方面,通訊、監控和收費系統，我們行內稱三大系統。
1,採取的是計重收費,用的是動態秤,會有正負百分之五的偏差,容易引起收繳糾紛;
2，車道里的車牌識別系統，對車牌的識別率普遍不高，影響操作速度尤其現在新增了ETC（不停車收費）；
就先說這些吧
❻ 高速公路施工，預埋通信管道：只要用途是什麼
高速公路的預埋通信管道是為了鋪設光纖用的，高速公路利用沿線光纖組成專用通信網路，用來開展聯網收費、聯網監控、內部電話等業務數據的傳輸。
❼ 高速公路通信網路技術有哪些發展趨勢
隨著社會經濟的發展，高速公路網正在逐步形成。為了達到高速公路給人們帶來安全、舒適、快速服務之目的，除了需要平坦、寬闊、悅目的路面之外，還必須依靠高速公路現代化管理的支持系統--通信系統的保障和支持。本文通過闡述現代通信技術的特點和發展及其在高速公路通信網中的應用，探討高速公路現代通信網的發展趨勢。
高速公路通信系統不但提供監控系統和收費系統的數據、語音和圖像等傳輸通道，而且要保證高速公路各管理部門之間業務聯絡通訊的暢通，並要為高速公路內部各部門和外界建立必要的聯系；同時高速公路通信系統作為交通專用通信網的重要組成部分，是交通信息的主要傳輸載體，要為各種網路及會議電視系統提供傳輸通道。
隨著3C技術的發展，高速公路的通信也得到快速發展，從提供單純的話音業務發展到包括語音、數據和圖像等多種信息的綜合通信，並從模擬通信向數字通信演變，到應用現代通信技術開始建設先進的寬頻綜合業務數字網（B-ISDN）。本文將通過闡述當代通信技術的特點和發展及其在高速公路通信網中的應用，探討建設高速公路現代通信網的發展趨勢。
隨著高速公路通信網規模的迅速擴大，多媒體新業務的開發，SDH的不足將逐漸表現出來。
SDH（同步數字系列）是按照國際標准和國家標准生產和非常完善的光纖傳輸設備，我國高速公路通信系統除早期採用PDH（准同步數字系列）外，後期基本上是採用SDH系統。現階段採用SDH技術的通信系統，是應用交換
+ SDH + 接入網的網路結構形式，把高速公路通信系統中的多種業務融入到一個傳輸平台。
雖然對PDH通信網路而言該網路結構有較大改進，但是其整個傳輸網路仍然是多種傳輸系統的簡單堆砌，網路構成復雜。在傳輸平台之外另外需要很多附加設備，例如對於收費計算機網路需要外接路由器；對於視頻圖像，需要外接編解碼器和切換器、分配器；對於電話和低速數據，需要外接時隙分割器等等。這樣無疑增加了管理難度，而且SDH系統通過路由器提供給收費計算機網路的介面速率一般為128k或2Mbps，而收費計算機網路本身是10Mbps或100Mbps，聯網收費需傳輸大量的信息（如抓拍的數字圖像等），這樣有可能形成通信瓶頸。福建省已實現全省聯網收費，由於現有收費系統抓拍的數字圖像還未聯網傳輸，這個問題還未暴露出來而已。造成上述問題的原因是，標準的SDH是針對電信公用網設計的，標准SDH提供的業務接入一般為E1、E2、E3等介面，不直接提供視頻、低速數據和LAN介面。為了解決諸如此類的問題，有的廠商已開發出適應高速公路通信專用的多媒體通信網路，如上海貝爾公司開發的基於SDH標準的infotrax系統，高速公路所有業務都可簡單高效地接入該通信網路，在通信平台之外，無需再附加任何設備，比較適合高速公路通信網的使用。
SDH由於兼容PDH，具有標準的信息結構等級（STM-1、STM-4、STM-16）；網路單元有標準的光介面，可實現多廠家設備互連，可以組成復雜的網路；並具有網路管理和自愈保護能力等優點，被單條高速公路通信系統所廣泛採用。但它也有自身的缺點，如這種設備只是一種簡單的點對點傳輸，一種簡單的復用過程，網路形成後即建立固定的傳輸鏈路，固定的多路復用，帶寬利用率低。隨著高速公路通信網規模的迅速擴大，多媒體新業務的開發，SDH的不足還會逐漸表現出來。
光纖接入網的應用，能較好地解決用戶需求與通信傳輸網之間不相配套的問題，滿足高速公路運營對通信網的需求。
隨著社會的發展，用戶對電信業務開始由傳統的電話、電報業務轉向視頻、數據、圖像、語言、多媒體等非話音業務，原來的用戶線不能滿足要求。為此，人們提出了接入網的概念。引入接入網這一概念後，使得交換機到用戶這部分的傳輸不再局限於是附屬交換機的用戶線了，而是通過對網路的使用，將一種或多種帶寬不同的業務傳送到用戶，傳輸手段不再是模擬，還廣泛採用數字傳輸技術；傳輸媒質除了銅線外，還引入了光纖。光纖接入網的應用，將解決通信網路的全數字化交換傳輸乃至數字業務到戶，促進ATM技術的發展，形成寬頻的ISDN網。
就高速公路的管理所需的通信業務而言，其話音通信僅占整個通信業務很小的部分，而大量的則是數據、視頻、圖像及多媒體等通信業務。因而，光纖接入網的應用，才能較好地解決用戶需求與通信傳輸網之間不相配套的問題，因而應用光纖接入網技術才能更好地滿足高速公路運營對通信網的需求。
高速公路通信系統採用光纜接入網的一個解決方案如圖1所示。（圖略）
該方案由光線路終端OLT和光網路單元ONU組成，OLT與ONU之間通過內置一體化SDH系統（接入網內置SDH設備）連接起來。SDH傳輸系統加上光纖接入網具有傳輸體制標准、容量大、網管能力強和自愈保護能力強等特點。
OLT內置光傳輸系統，提供大容量、高質量的傳輸和組網；提供標準的V5交換機介面和網管介面，集中維護全套設備的運行；提供視頻輸入介面，適應用戶對模擬圖像傳輸的要求；提供各種業務介面，如PSTN、DDN、ISDN、WAN等，窄帶/寬頻兼容，實現話音、數據和圖像的三網合一。
ONU也內置光傳輸系統（SDH），可向用戶提供各種窄帶、寬頻業務接入，包括POTS、ISDN的2B+D、30B+D、標准E1口、10M/100M乙太網口，Z口、V口、子速率介面等各種用戶介面，業務擴展方便。
PON作為一種無源光纖網路，具有容量小，傳輸距離短和無環自愈保護等自身缺點，不適合在主幹段或對保護要求高的場合的應用，但由於其多用戶共享設備，對業務透明，易於升級擴容和建造與運行維護費用低等優點，也可作為SDH的補充，在光纖接入網中得到應用。
方案中OLT、ONU可以任意靈活地配置，這可以根據各條高速公路站點的分布和各站業務需求來進行增加或減少。
該方案具有如下的特點：開放式系統設計，網路升級能力強；交叉連接靈活，組網功能強大；介面功能齊全，網管功能強大，保護功能完善。
光纖接入網的應用，還為充分發揮SDH網路功能和ATM網路的聯網創造了條件。
隨著技術的不斷完善，ATM將成為較為適合高速公路通信系統及其聯網的通信技術。
ATM（非同步轉移模式）本質上是一種高速分組交換模式，它是一種全新的網路技術，也是確認為寬頻綜合業務網（B-ISDN）的傳送模式
，能夠適用於速率從低於數千比特到高達數百兆比特的各種業務，是集語音、數據和視頻交換於一體的綜合網路。
近年來由於IP技術的成熟，部分專家對ATM的應用前景持一定的懷疑態度，但是，隨著電子技術的進步，標準的完善，ATM的前景應當還是廣闊的。ATM技術是將信息劃分成定長單位（信元）進行發送的，具有帶寬高（622Mbit/s）、速度快、容量大和伸縮性強等特點，可為不同等級的業務提供相應的服務質量保證QoS（Quality
of
Service）。ATM工作方式是面向連接的，採用統計復用方式，動態分配用戶帶寬；通過虛擬電路來實現網路內的連接，可在不同的用戶互相之間靈活分配用戶信道帶寬，並使系統的傳輸容量得到充分的利用；具有各種標準的網路介面，保證了不同業務的服務質量。這些特色都非常適合於高速公路通信網業務內容多、寬頻要求靈活、點多、線長、多站點多需求的特點要求。ATM技術與其他的通信網路技術相比，具有如下優勢：
1、ATM 作為一個世界范圍內的信息傳送標准，還在不斷完善之中，其信息交換與終端設備的類型以及信息的種類（語音、數據、圖像）無關。
2、ATM的傳輸媒介可以是雙絞線、同軸電纜等，特別是光纖接入網的應用，不再需要路由器或橋接器進行速率匹配，使用ATM技術將可以形成一個幾乎沒有邊界的、使整個聯接網路之間具有無縫轉接通道的全數字化信息網路。
3、在當今不同的數據業務如語音、計算機數據及圖像業務，因應用具有不同的通信特性，大都還是在分離的網路上傳送，ATM技術是迄今唯一可以同時高效傳送所有數據業務的標准化技術。
4、因ATM標准包含不同的帶寬級別使其在M bit/s到G
bit/s的速度級上均可供支配，所以這種技術能滿足未來不斷增長的數據通信需求。
ATM作為實現寬頻綜合業務數字網（B-ISDN）的核心技術，其適應性極強。它可以應用到從LAN到WAN的各種領域，以及從數據傳輸到語音、視頻傳輸的各種應用中。隨著ATM技術的不斷完善，不但大量被作為骨幹網技術和光纖接入網得到廣泛應用，而且可以經濟地支持端到端的連接。從以上分析可以看出，ATM技術較為適合作為高速公路通信系統及其聯網的技術。
從性能、價格和發展態勢等綜合因素考慮，ATM OVER SDH技術將成為高速公路通信系統及其聯網技術的發展趨勢。
目前網路技術朝著數字化、寬頻化、傳輸光纖化、分組化的方向上發展。任何網路技術都具有獨特的優點才能生成和發展，但也不能排除自身的局限性，於是出現了各技術的融合和滲透，因而產生了各種重疊模型和集成模型，如ATM
OVER SDH，IP OVER ATM，IP OVER SDH等等。
高速公路通信網路是需要集語音、圖像和數據為一體的多媒體的通信網。ATM OVER
SDH正好利用SDH大容量、光纖傳輸的穩定可靠，帶有自愈和迂迴路由的網路結構特點，以及光纖綜合業務接入網的優勢，使得ATM OVER
SDH比較容易得到實現和相互補充各自的不足。而且，這些優勢也都將是ATM交換核心的基礎，將ATM信元打包成SDH幀（ATM信元映射到SDH之中），並在SDH上傳輸，即很好地利用ATM面向連接快速交換，傳輸和用戶需求優勢，又利用SDH的可靠傳輸的優勢，因而從性能、價格和發展態勢等綜合考慮，筆者認為ATM
OVER
SDH技術將是高速公路通信系統及其聯網技術的首選，也特別適合於目前高速公路單條路段已建成SDH網路，今後比較平滑、容易地過渡到B-ISDN通信網路。因而，ATM
OVER SDH技術將是高速公路通信系統及其聯網技術的發展趨勢。
❽ 高速公路通信系統用4芯光纜組環網,4芯分別有什麼作用
2芯收發，2芯跨站跳接
❾ 求通信光纜建設的論文
關於高速公路通信管道工程的建設管理
摘 要: 本文較系統地介紹了高速公路通信管道工程建設管理過程中的設計、施工和維護經營等方面的有關內容,並對關鍵問題進行了詳細探討。
關鍵詞: 高速公路; 通信管道; 建設;
高速公路通信管道工程是機電工程系統線纜傳
輸網路的物理通道和基礎設施, 目前, 一般6 孔ö km
造價在21 萬元左右, 從表面來看通信管道工程與機
電工程似乎相對獨立, 僅與相關的土建工程交叉較
多, 其實它與機電工程有著千絲萬縷的聯系, 對管道
工程建設管理人員來說, 既要具有土建方面的一些
專業知識, 更要充分了解機電系統的組成及詳細的
管道需求, 正因為通信管道工程和土建工程在工程
理、折舊管理、查詢管理。
(11) 養護管理系統。路況資料庫管理、路面養護
管理、橋梁養護管理、養護計劃資金管理、養護工程
管理、養護工程造價、養護設備管理。
(12) 綜合事務管理系統。人事工資管理: 完成人
事資料、考評、培訓、勞動合同; 考勤管理、安全保衛
工作管理、工作用車管理、接待管理、宣傳管理、計劃
生育管理、人員培訓管理、辦公物品領用管理、用章
管理、訂餐管理。
(13) 機電設備管理。機電設備登記、機電設備查
詢、機電設備維護: 故障信息登記、維修信息登記、更
換維修費用登記、機電設備故障登記、機電設備報廢
登記、機電設備維護查詢、統計。
(14) 消費管理。證卡管理、電子貨幣支付、自動
計算收費、自動統計報表、基本參數設置、收費機設
置、許可權設置: 系統用戶許可權, 員工卡許可權、卡證操
作、卡證查詢、消費調整。
(15) 門禁管理。出入等級控制、實時監控、記錄
存貯、時間程序管制、順序處理、雙向管制、首次進入
自動開啟、高度自檢功能、多級操作許可權密碼設定、
用戶密碼功能和多卡開門功能、反脅迫功能。
( 16) 信息查詢、發布管理。W EB 設置、信息編
輯、輸出管理、查詢許可權。
(17) 系統管理。用戶管理: 提供單位人員的一些
信息, 同時可以對單位名稱、人員信息進行增加、修
改和刪除; 部門管理: 提供單位所屬部門的基本信
息、許可權管理, 系統管理者對系統使用者的限制, 包
括可讀、可寫、不可讀和可讀不可寫等限制。
3 預期目標
311 項目的預期目標
通過本系統的建設, 將為開陽高速公路有限公
司建立一套完善的高速公路智能化綜合管理系統,
充分利用該系統的智能化、自動化功能, 將有效節省
開陽高速公路管理的人力成本。
在開陽高速公路應用的基礎上, 進一步完善該
系統, 使其具有良好的可擴展性, 可推廣到其他高速
公路的營運管理中。
312 預期經濟及社會效益
該系統能提高營運管理水平, 降低營運成本, 增
加企業的核心競爭力, 提升企業形象, 同時對各種不
良現象進行了有力的監管與追蹤, 進而防止不良現
象的發生, 增加管理的透明度; 該系統不僅在國內交
通系統內部屬於新思路、新思想, 而且可以作為全國
行業信息化的典範工程, 其建設意義將影響全國范圍,
作為表率, 必將全面帶動國內高速公路運營管理的
信息化, 因此, 它具有顯著的經濟效益和社會效益。
公路 2003 年8 月 第8 期(上) H IGHWA Y A ug12003 No18
界面及專業方面的交叉較多, 客觀上給工程實施管
理也帶來了一定難度, 管道工程的質量和進度直接
影響到後續機電工程的施工進度和質量, 進而影響
項目的整體工期, 因此, 搞好高速公路通信管道工程
的建設顯得尤為重要。以下參考電信行業的有關技
術標准, 結合高速公路自身業務需求的特點, 就高速
公路通信管道工程(下稱管道工程) 設計、施工等建
設管理方面的有關問題進行探討。
1 必須重視管道工程設計階段的管理
111 做好總體規劃和協調工作
高速公路通信管道工程設計規劃應以高速公路
機電系統(包括路段收費、通信、監控三大系統及區
域聯網收費系統等) 建設總體規劃為依據, 明確管道
工程服務范圍, 在管道布設設計時應充分考慮和分
析機電系統目前和日後的詳細需求, 以及房建等其
他工程的管道需求, 做到與土建工程統一規劃設計、
同步施工、交叉作業。考慮到各子系統的需求不同,
並且不一定歸屬同一部門管轄, 為避免道路土建完
工後反復被「開腸破肚」, 影響交通和安全以及重復
建設, 合理利用管道資源、節約投資、創造最佳經濟
效益, 所以在高速公路通信管道工程設計時應進行
全盤考慮, 統一規劃。
如在收費雨棚和收費島下的管線以及站區、高
速公路管理中心和站小區內的管線就應結合機電系
統的建設需要以及運營管理辦公自動化網路等系統
的需要統一規劃。
由於通信管道貫穿整個高速公路建設管理地
域, 其所經之處的建築物均需從設計上考慮相應的
預留預埋構件, 必要時應進行管道特殊設計。因此,
建設單位通信管道工程管理人員在前期應做好與其
他工程的設計協調工作, 避免與場區內的房建給排
水管線及一些動力線纜發生沖突。
112 管道路由及位置方案的確定
一般來說, 高速公路自身的路由較為穩定, 並且
為全部控制出入、全立交形式, 中央設2～ 3 m 寬的
中央分隔帶。當通信管道埋設在中央分隔帶時, 不會
受道路擴改和其他部門工程建設的影響, 線纜較為
安全且維護方便。所以, 高速公路的主線管道一般埋
設在中央分隔帶內。另一方面, 高速公路橋涵等構造
物較多(如通道、橋梁、涵洞、隧道等) , 而且形式不
一。如管道通過大中橋梁時, 可在其中央或邊護欄外
側預埋角鋼(間隔115 m ) , 採用鍍鋅鋼管或玻璃鋼
管箱懸掛的形式通過, 也可在設計構造物時特別預
留管道槽位或托板; 而通過隧道時, 可結合隧道監控
系統線纜一並考慮設置合適的強弱電電纜溝道, 使
主線管道線纜能安全並方便地通過隧道。不同形式
的構造物使得局部路段管道的埋設位置及方式也不
盡相同, 但總的原則是要保證管道及線纜安全和維
護工作快捷、方便。
113 管道容量規模的確定
管道容量規模的確定應按不同的管道段來分別
考慮。
11311 主線管道
高速公路管理部門本身目前使用的管孔不多,
但隨著日後交通控制智能化系統在高速公路運營管
理中的逐漸運用, 高速公路沿線將會安裝越來越多
的先進電子設備(如CCTV 監控、可變情報板和限
速標志、路側廣播、車輛檢測器、氣象感測器、照度傳
感器、噪音感測器等) , 對管道的需求量將會變得較
大; 另外還必須考慮其他諸多電信經營商的需求。一
般來說, 作為國道主幹線的主線管道建議應有9 孔
(如無特別指出, 均指內徑為90～ 100 mm 的管孔,
下同) 以上, 省道主幹線為6 孔。
11312 支線管道
高速公路沿線管理部門辦公生活小區內各通信
站及本地網通信管道容量應考慮以下幾方面:
(1) 用戶電纜管孔(用於電話電纜、有線電視電
纜、小區CCTV 監控系統、計算機網路系統電
纜等) ;
(2) 通信站中繼電纜(光纜) 管孔;
(3) 過路進出局電纜(光纜) ;
(4) 備用管孔。
管道容量應按遠期需要和合理的管群組合型式
決定, 並留有適當的備用管孔。在一條路由上, 為避
免多次挖掘道路, 管道應按遠期容量一次性敷設, 對
於進局管道應根據終局需要量一次建設。一般從高
速公路主線管道下到各收費站通信機房應有4 孔;
從收費站通信和監控機房到收費廣場(包括橫穿各
收費車道的管道) 應考慮以下需求: 用於傳輸收費廣
場及車道監控圖像的視頻電纜、傳輸收費數據的電
纜或光纜、傳輸語音的通信電纜、各種信號控制電纜
及相關設備的專用低壓供電電纜, 收費車道的數量
等, 所以應有6～ 9 孔管道, 較為合適。
專用於高速公路緊急電話系統的橫穿管道一般
為1 孔<80 mm 鍍鋅鋼管, 用於監控系統的橫穿管道
3 通信管道的驗收
應注意以下兩方面: ①嚴格按有關規范的要求
在管道階段性完工後進行管道試通等有關工作, 最
好全部試通, 確保全部管孔暢通; ②要嚴格檢查竣工
資料的完整性和准確性, 管道基本完工後應督促施
工單位盡快做好手井編號、標示和竣工資料的整理,
以方便日後管道的維護工作。
4 通信管道的維護
通信管道的維護工作量較少, 一般須注意以下
問題:
(1) 由專業技術部門統一負責管道的維護工作。
(2) 定期巡查, 檢查沿線手井井蓋的完整性, 對
井蓋丟失或損壞的要及時完善, 以免老鼠或其他異
物進入手井損傷光電纜, 造成重大經濟損失。
(3) 一般管道埋設在高速公路中央分隔帶, 其兩
側均為波型梁防撞欄, 若中央發生重大車禍造成管
道損毀, 相關部門在處理重大車禍的同時, 也應及時
通知管道維護部門, 以便及時對管道的暢通和線纜
的損壞情況進行檢查和修復, 並對造成的經濟損失
進行索賠。
(4) 對積水嚴重的手井應採取排水措施, 以免電
纜長期浸水, 同時防止周圍路基因積水沉降, 導致管
道開裂或錯位。
(5) 建立道路施工審批制度, 做好管道的宣傳保
護工作。所有道路沿線的施工均需報管道維護部門,
以便及時做好相關宣傳和保護措施, 平常應密切注
意道路沿線的其他工程施工, 防止野蠻和盲目施工
對管道造成破壞, 避免因光電纜損傷造成重大責任
事故和經濟損失。
5 通信管道的經營
隨著我國加入W TO , 電信行業的競爭愈演愈
烈, 眾多電信經營商的長途光纜干線網路也將需要
大量安全、經濟、快捷的高速公路管道資源, 另外, 國
防通信也需要大量安全的管道, 目前高速發展的光
纖有線電視網路也將沿著高速公路管道傳輸到各
地, 一般來說除了預留1～ 2 孔作為高速公路機電系
統主備用外, 其餘管孔可出租或出售給有關電信公
司, 其項目投資成本的回收往往比高速公路主體工
程的投資回收要快得多, 故建設好高速公路通信管
道不僅具有較佳的社會效益, 而且具有較佳的經濟
效益, 因此管道建成後的經營也相當重要。從宏觀來
看, 建議管道資源的使用規劃和經營應統一由一個
主管部門或集團公司來操作較為合適, 這樣可以避
免各段管道的管理部門之間因各種原因低價出租或
出售有限的管道資源, 另外在簽訂管道出租合同時
應明確其維護工作及相關費用。
高速公路通信管道建設是一項綜合土建與機電
的系統工程, 它是高速公路機電系統的一個重要組
成部分, 應當納入機電系統的總體發展戰略中, 進行
統籌規劃和建設。我國正處於建設高速公路的熱潮
之中, 管道建設不僅要適應未來高速公路聯網收費
系統工程的規劃, 而且要針對智能運輸系統制定長
遠的規劃和發展目標, 為未來的信息高速公路網路
提供安全、經濟、快捷的傳輸通道。
熱烈祝賀 廣東開陽高速公路
順利