❶ 跪求！！！高速公路网络系统有哪些作用
一、高速公路监控系统的组成
高速公路视频监控系统一般分为收费监控和道路监控两部分。收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进行监视，以掌握高速公路交通状况。这样，能及时发现交通阻塞路段、违章车辆，以便及时给予引导，保证高速公路的安全通畅。
实际上，高速公路监控系统又主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车；监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制；信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。
高速公路监控系统用于交通监控、交通信息和气象信息的采集以及交通疏导。该系统通过在高速公路沿线、立交、收费广场设置CCD摄像机，并把其信号传输至监控中心集中监控，从而实现交通状况的可视监控；通过在沿线关键位置设置车辆计数器、车辆测速器、气象资料采集器，并把信号传输至监控中心集中处理，实现交通信息和气象信息的采集；通过安装于道路中间分隔带的可变速标志，可以从中心对外发布交通疏导和交通控制信息。
高速公路监控系统实质上是一个闭环系统。系统的输入是反映公路上车辆运行情况的交通参数和交通状况。这些信息经监控系统分析、处理、判断后，可发生指令，控制道路情报板，变更其显示内容，实施对交通流的调节和控制。其性能的优劣，在一定程度上取决于车辆驾驶员能否协调配合工作，接受系统的调度和指挥。
高速公路监控系统不仅能改善高峰期间车辆行驶的平均速度，增加高峰期间的交通量，减少交通堵塞程度和车辆延迟时间；同时也能大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，缩短运输时间，减少污染，发挥高速公路快速、安全、舒适和高效率的功能。因此，高速公路监控系统具有较为显着的经济效益、社会效益和环境效益。
值得提出的是，高速公路通信系统是高速公路现代化管理的支撑系统，是高速公路整个信息网络的基础和神经系统。它实现监控系统和收费系统的数据、语言和图像等信息的传输和交换，保障高速公路各部门之间的业务联系通信。同时作为交通专用通信网的重要组成部分，是交通信息的主要传输载体。
二、高速公路监控系统的智能化
高速公路监控系统为高速公路管理部门从收费站、监控分中心、监控中心直至监控总中心提供多级管理体系。智能化监控系统取代了监控任务中人的大部分工作，是新一代的具有高度智能的监控技术。为使高速公路监控系统智能化，应至少具有以下几个智能功能系统：
1、车辆检测(车流量、车速、车型等)系统
交通流量等的检测是智能交通系统（Intelligent Transport System，ITS）的重要组成部分，车辆检测系统是交通流量等检测的重要手段，是道路监控系统非常重要的一部分。车辆检测系统是高速公路、一般公路、城市道路对过往机动车辆的车型、行驶速度、车流量、道路占有率等进行检测的专用设备。据此检测数据，可以判断道路阻塞等情况，并可通过检测信号控制监控系统中的可变情报板等外场信息发布系统发出警告等信息。
由于交通需求的不断增加，有越来越多的车辆检测器用于交通检测。现行的车辆检测器很多：如磁感应车辆检测器、波频车辆检测器、视频检测器、无线车辆检测器与激光车辆检测器等。这些不同的车辆检测设备，各有其优劣，可以考虑分别安装在高速公路不同路段、城市快速路、城市主干道和交警巡逻车上，以充分发挥不同设备的技术优势。
2、车辆异常行为检测系统
车辆异常行为检测系统，用来检测车辆行驶行为，当行驶异常时即预/报警。通常，系统首先通过背景减除提取运动图像，并进行跟踪和目标类型识别。如有一辆汽车驶入人行道时，系统会自动在该车周围打出两个红色问号，表示其行驶异常，并同时发出警报声，以引起监控人员的注意。当车辆退出人行道后，红色问号消失，警报解除。又如有一辆小汽车快速在停车场或高速公路收费广场逆行，这时系统会在其周围打出两个红色惊叹号，并发出警报声，表示其行驶行为已经发生异常。再如，那种频繁超越各车道正常行驶车辆的超速行驶的车辆，多为被劫或逃窜等车辆，也属行驶行为异常车辆，这时系统要发出急促的警报声等。这种车辆异常行为检测系统，尤其在城市道路监控中有非常大的作用。
显然，这种报警功能的实现，可以在无人巡视的条件下，自动检测车辆的违章行驶，从而可实现高效智能化的交通管理。
3、车牌自动识别系统
汽车身份自动识别系统由汽车牌照识别系统和汽车类型识别系统组成。而汽车类型识别系统用上述的车辆检测器即可完成，这里只介绍车牌自动识别系统。
车牌自动识别系统能将输入的汽车及车牌图像通过处理识别，输出为几个字节大小的车牌字符串，它无论在存储空间的占用上还是与管理数据库相连方面，都有无可比拟的优越性。这在大型停车场，交通部门的违章监测（电子警察）、高速公路及桥梁的收费站管理等方面，有着广泛的应用前景。
车牌自动识别系统的工作原理框图(如图1)所示。
在CCD摄像机对好汽车牌照的最佳位置处设置有汽车位置传感器，因此，当汽车驶入所设计的位置时，车辆检测部分就可检测到汽车位置传感器发来的信号，并同时发送一个触发信号给图像采集部分；图像采集部分将采集的汽车车牌图像信号送入图像处理与识别部分，以对图像进行预处理、二值化、字符切分、特征提取、再经字符识别程序，最后将识别结果写入数据库，供查询部分使用。
4、收费数据视频叠加显示系统
当前，高速公路收费系统一般采用封闭式联网收费系统，且大多采用人工半自动的收费方式，即“人工判型，人工收费，计算机管理，闭路电视监视，检测器校核”的半自动方式。有的采用非接触式IC卡作为收费介质，即入口发行通行卡并写入入口信息，出口按照车型和行驶里程收取通行费或在储值卡内扣款。
为杜绝少数不法收费员贪污路费，避免国家损失财政收入，高速公路收费系统必需要增加收费数视频叠加显示，以监督统计收费站收费人员的收费数以及不同类型的车辆数，方便交通管理部门的管理。为此，我们研发了高速公路收费数据视频叠加显示器，其组成原理框图（如图2）所示。
由图2看出，收费数据视频叠加器（图2中虚线以内）的核心是字符叠加芯片，其周边部分有：行、场同步信号分离部分；叠加字符的水平与垂直位置的调节部分；叠加字符宽窄调节部分：叠加字符的输出与亮暗调节部分；存储器部分；单片机部分等。
这样，该收费数据通过单片机输入到叠加芯片，被叠加到高速公路收费站监控的视频上。它除显示在监视器上外，还上传到监控中心的计算机上，同时也被记录在DVR中，以方便交通部门的管理。
5、收费站不停车收费系统
目前，高速公路收费站不停车收费系统，有下面二种类型：
①ETC不停车收费系统
高速公路收费站不停车收费系统，是一种电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection简称ETC），是国内外正在开发并且推广普及的一种用于高速公路、大桥和隧道的一种收费系统。它通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短距离通讯，在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，能自动地完成收费的全过程。
ETC系统主要由ETC收费车道、收费站管理系统、ETC管理中心、专业银行及传输网络组成。ETC系统是利用微波（或红外或射频）技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图像识别技术等高新技术的设备和软件（包括管理） 所组成的先进系统，以实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。目前，大多数ETC系统均采用微波技术。
不停车收费系统的原理框图（如图3）所示。
由图3可知，当汽车通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置（路边读写设备简称RSE，即图中的阅读器）时，经天线，能识别车辆上设备（即图中的射频卡或标签，因放在汽车前玻璃上也称为车载器，简称OBU）内特有的编码、车牌号、判别车型、计算通行费用，并自动从车辆用户的专用账户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装电子标签或标签无效的车辆，则视作违章车辆，并立即自动实施图像抓拍和识别，以传送交警部门事后处理。
②GPS不停车收费系统
高速公路GPS（Global Positioning System）不停车收费系统，是GPS技术、GIS（Geographic Information System）技术、移动通信技术等高度融合。它将装有GPS接收机的移动车辆位置数据，经过单片机的处理，经GSM通信模块以短信息的方式发送至移动通信网的短消息中心（SMC），SMC再通过专线把车辆定位信息传递给收费中心，当收费中心接收到移动终端发送来的位置信息，利用GIS软件和快速的投影匹配算法，准确将车辆的行驶路线与数据库中的道路网进行匹配，获得其在收费道路上的行驶轨迹，然后由收费软件按照各条公路收费标准分开进行计费，以实现道路联网收费；车主可在网上查询自己的收费详细情况，使收费过程透明；收费中心然后再通过专线与银行进行交割。
系统可实现全天候24小时不停车收费与分时段收费；实现车辆全程跟踪与定位以及道路信息查询等功能。
与传统人工收费方式不同，不停车收费系统的好处有：杜绝少数不法收费员贪污路费；无需收费广场，节省收费站的占地面积；节省能源消耗，减少停车时的废气排放和对城市环境的污染；降低车辆部件损耗；减少收费人员，降低收费管理单位的管理成本；无需排队停车，节省出行人的时间；避免因停车收费而造成收费口堵塞，形成新的瓶颈等。
6、利用3G的车辆定位跟踪的智能监控系统
大家知道，全球定位系统GPS从军用转为民用以后，GPS技术应用于移动目标的监控有着其他监控手段无法比拟的优势。利用3G（即GSM、GPS、GIS）车辆定位监控系统，是对各种车辆实施定位跟踪、监控、调度管理提出的较理想解决方案。该系统采用世界领先的GPS全球卫星定位技术对移动目标进行实时定位；利用GSM全球移动通讯技术即GSM数字移动通信网络进行实时数据传输；利用GIS地理信息处理技术即以GIS电子地图和空间信息系统为支撑平台。同时，还采用大容量数据采集技术和大容量数据存储等计算机网络通信与数据处理技术，以尽可能多地采集并记录车辆行驶过程中大量的数据信息，自动生成图形和数据，进行统计、比较、分析、列表，从而提高车辆营运管理工作的效率。因此，能够实现对车、船等移动目标的精确定位跟踪、监控报警、反劫防盗、指挥调度和信息查询管理等。这种3G的系统具有定位精度高、稳定性强、使用效果好等特点。
实际上，整个3G的车辆定位跟踪智能监控系统是由GPS卫星定位系统和地面移动通信系统两大部分组成。其中，地面移动通信系统是由指挥监控中心、车载移动单元和GSM通信网络三个部分组成。车载移动单元设备可以为指挥监控中心实时提供每一个移动目标的最新定位数据、运行状况和报警信息等，并自动记录这些信息以便事后查询分析，因而也是用户终端。监控中心接收车载移动单元传送来的车辆GPS定位数据信息，并对车辆的报警和调度信息进行处理，并且通过GIS地图匹配，就能在电子地图上实时显示车辆当前精确位置，从而能方便地实现对车辆的定位跟踪、监控防盗、反劫报警、指挥调度等功能；同时也可通过GSM无线通信网络进行数据、语音、图像的传输。即向指定的车载台发送各种控制指令，实现对车辆的远程控制和信息查询等服务。
三、实现智能化监控软件算法的方法
上述高速公路监控系统的智能化功能，均需要智能软件算法完成，限于篇幅，这里不能一一介绍。其中车辆检测的定位与跟踪算法大致可分为如下四类：基于区域的方法，基于主动轮廓的方法，基于特征的方法，基于模型的方法；但也可以简单分为基于二维的方法和基于三维模型的方法。基于二维的方法，本身具有难以解决遮挡、无关结构干扰、对光线敏感、适用场景有限等固有的缺陷问题；基于三维模型的方法，由于引入了目标物体的三维先验知识，比基于二维的方法更具准确性，但相应研究的难度也较大。
1、基于三维模型的目标定位方法
通常，人类在观察周围世界的时候，总是利用丰富的经验知识，如车辆模型、场景模型、运动模型、弱透视模型、地平面约束、推理结构和语法与句法模型等。但对智能交通来说，最重要的是车辆模型。如实现生成一个车辆的三维线框模型，在给定的姿态下，将其投影到图像平面上，并与图像数据匹配。通过优化过程得到目标物体的真实姿态，这类方法通常称为基于三维模型的目标定位方法。
基于三维模型的交通监控系统的底层视觉部分主要由三个模块组成：运动检测、初始化跟踪。摄像机所拍录到的图像序列首先送到运动检测模块，以确定图像中可能包含车辆的区域。当某个区域第一次出现时，完成跟踪的初始化工作，包括判断其中是否真的存在车辆，如果存在的话，则确定它的三维姿态并识别出它是哪种车型；车辆跟踪模块由定位模块驱动，当初始化工作已经完成、车辆已被准确识别和定位以后，跟踪模块将自动地根据车辆以前的三维姿态信息和运动学知识预测车辆在当前帧的位置，定位模块将以这个位置作为初始值，确定当前帧中车辆的三维姿态，如此循环往复，直到车辆离开视野，跟踪模块也就停止工作了。
高层部分的处理主要包括根据车辆的运动轨迹对其行为进行分析，并给出自然语言式的描述。
中科院自动化所模式识别国家重点实验室视频监控小组，在总结了英国雷丁大学 VIEWS的车辆交通监控原型系统的研究经验后，自行设计了一个拥有完全自主版权的交通监控原型系统VStar Visual Surveillance Star，并在PC Windows 2000平台上用Visual C++6.0语言初步实现了整个系统。这种VStar系统由计算机、数字摄像机、音箱和交通场景模拟平台组成。当车辆在交通场景中运动时，摄像机将拍录下来的视频序列送进计算机，定位和跟踪程序自动分析这些视频序列，识别车型并跟踪车辆在场景中的运动。跟踪结果被送去进行分析和语义解释程序，对车辆的行为进行分析并给出语义解释。语义解释结果进一步被送进语音合成程序，从而可得到语音提示或警告。如当车辆逆向行驶或闯入绿化草地时，系统将给出准确的语音警告。目前该系统能够在一台PⅢ866 PC机上实时地跟踪车辆，并且不受光线变化、无关结构的干扰斑马线、边界遮挡等的影响。
在这种交通监控原型系统中，其具体的定位与跟踪算法是：
①基于三维线框模型的车辆定位算法
其中车辆定位过程被假想成从初始姿态到正确姿态的一系列虚拟运动，并被进一步分解成为两种独立的运动：平移和旋转。平移参数可以通过基于PLS距离（点到线段的距离）的姿态评价函数得到，而旋转参数可以通过一族特别构造的假想平面之间的几何关系得到。在确定平移参数和旋转参数时均可以得到闭式解。实验结果表明，该算法可以快速、准确、鲁棒地根据一幅灰度图像确定其中车辆在三维空间里的姿态。
②基于改进的扩展卡尔曼滤波器的车辆跟踪算法
其中提出了一种新的车辆运动模型，考虑了车辆行驶过程中的一些物理性质，比现有的运动模型更加符合车辆的真实运动。该算法还利用了一种改进的扩展卡尔曼滤波器，通过强制残差序列满足正交性条件来保证残差序列拥有与白噪声相同的性质，从而满足了卡尔曼滤波器中对于观测噪声是白噪声的假定。实验结果表明，当车辆运动急剧、复杂时，现有的算法都不能很好地预测车辆的运动，而本算法可以相当准确地完成预测的任务。
2、用于事件识别的行为模式学习的自组织神经网络方法
用于事件识别的行为模式学习的自组织神经网络方法，是通过对目标运动轨迹和目标特征的学习，建立行为分布模式，它不仅能实现异常现象的检测和检测异常发生区域，还能进行目标行为的预测。其特点是:
① 使用了一种以整条轨迹作为输入的网络映射方法，克服了现有的网络映射方法不能完整地表示“线”特征的缺点；
② 使目标特征更加合理地表示在样本数据中 ;
③ 采用了行为模式学习的模糊自组织神经学习算法,大大地提高了行为模式的学习速度 ;
④ 给出了利用行为模式判断整条轨迹所代表的事件是否异常、检测出局部的异常区域和目标行为预测的数学方法。
行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题，即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。由此可见，行为理解的关键问题是如何从学习样本中获取参考行为序列，并且学习和匹配的行为序列必需能够处理在相似的运动模式类别中空间和时间尺度上轻微的特征变化。在行为模式学习的基础上，能实现对交通事故进行实时、精确的预测，从而可以降低事故的发生率，减少人们生命财产的损失。
在接收摄像机拍录的图像序列时，根据事先已经确定的摄像机模型和车辆模型实现基于三维线框模型的车辆实时跟踪，这时输出的是车辆的轨迹。在积累了足够多的车辆轨迹后，就可以开始行为模式学习，它从大量的车辆轨迹中，通过模糊自组织神经网络的方法学习出车辆的行为模式分布。交通事故预测部分接收跟踪部分的实时跟踪结果，并且把它和行为模式分布作比较，由概率模型推断出当前事故发生的可能性。最后再由此可能性序列的分析，给出对于此事故的处理方式。
3、车辆检测系统中的车辆分类与车速计算
此外，车辆检测系统是道路监控系统非常重要的一部分，它可以获得当前监控路面交通流量、占有率、速度等数据，以此判断道路阻塞情况，并利用外场信息发布系统发出警告等。实际上，车辆自动分类系统是通过图像识别运算法则，来将车辆准确地分类，自动车辆分类系统将车辆长度信息、车辆数量和间距信息、车辆高度距阵信息形成综合的图像，将该图像与预先设置的标准对比，从而实现车辆的准确分类。
在国家交通部即将推出的行业规范里，在车辆检测器中，对流量、平均速度、车道占有率、平均车长、平均车间距等都有要求，其算法这里就从略了。其中，该标准对平均速度的定义为
（1）
式中，Vi指第i辆车通过的速度，n指单位时间内通过的车辆数。
车辆检测系统ARM软件采用分层设计思想，整个软件由驱动程序和应用软件两部分构成驱动程序部分封装了Flash操作、RS-485操作、实时时钟（RTC）操作、RS-232操作和I/O等操作。应用软件分成基本函数库和主程序。
四、结束语
由上可知，高速公路监控系统不仅需要网络化，更重要的是智能化。上述的高速公路监控系统的智能化功能，仅是一些最基本的智能化功能，并且也是智能交通的一部分。如城市道路监控中的电子警察系统、交通事件预测系统、十字路口红绿灯按实际情况的自动转换系统等均是智能监控，这里就不叙述了。
总之，智能视频监控的内容很多，这项研究具有重要的理论价值和应用价值，且目前已经成为世界上的研究热点，而需要解决的问题也很多。理论上，还需要在姿态评价函数形式与优化方法、目标识别定位跟踪和预测的统一概率框架、语义推理结构与模式学习、多媒体化描述等方面继续展开深入的研究。在实践上，要完善各项功能模块，如设计更优化的算法、实现多目标的实时跟踪、设计多机网络化硬件框架、引入多摄像机系统、完善知识库等。并针对一些特定的场合，如高速公路、城市道路、重要党政军事单位、车站与机场、高级社区等，尽快实现实用化的智能视频监控产品。
❷ 高速公路机电系统的三大系统
高速公路通信系统是高速公路现代化管理的重要支撑系统，它要准确及时的传输监控系统和收费系统的话音、数据和图像等信息，保持高速公路各管理部门之间业务联络通讯的畅通，并要为高速公路内部各部门和外界建立必要的联系；同时高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分，是交通信息的主要传输载体，为各种网络服务及会议电视系统提供传输通道。
随着计算机技术，网络技术和通信技术的迅速发展，高速公路通信技术也从简单的无线对讲系统发展到800MHz无线集群系统，从小容量微波通信发展到SDH系列数字光纤传输系统，从单纯的电话业务发展到包括话音、数据和图像等多种信息的综合通信，并从模拟通信向数字通信演变，开始组建先进的宽带综合业务数字(B-ISDN)通信系统。
近年来，我国的高速公路发展非常迅速，高速公路网正在逐步形成。高速公路通信系统已开始从单条路的内部通信向路网环境的广域通信转变，高速公路各现场监控站有大量监测数据需要及时传送给监控中心；各个收费站也有大批数据文件要定时传送给收费中心，这些传输任务都由通信系统承担。因此为了保证通信的高可靠性，高速公路辟有专用的通信网络。 智能交通系统（ITS：Intelligent Transportation System）：是以先进的交通信息系统为基础，将信息采集技术、数据通信技术、自动控制技术以及计算机处理技术等有效的运用与整个运输管理体系，使人、车、路密切地配合、和谐地统一，从而建立起一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确和高效的运输综合管理系统。
ITS的核心和基础是交通信息化，ITS系统是通信、收费和监控系统在交通网络中的发展，而后者是前者的重要支撑
❸ 高速公路通信系统管理内容有哪些
靠！这么多问题！
❹ 高速公路隧道风机预留预埋
一般射流风机在安装前，都要预埋吊架螺栓（4支），钢丝绳吊环（2支），这个都要和风机的具体参数相应的，另外接线盒是必须的。
❺ 收费系统对高速公路通信系统有什么要求速度，在线的回答！
我对江苏苏南地区的比较熟悉,就说说这边的吧!
首先,收费系统包括3个方面,通讯、监控和收费系统，我们行内称三大系统。
1,采取的是计重收费,用的是动态秤,会有正负百分之五的偏差,容易引起收缴纠纷;
2，车道里的车牌识别系统，对车牌的识别率普遍不高，影响操作速度尤其现在新增了ETC（不停车收费）；
就先说这些吧
❻ 高速公路施工，预埋通信管道：只要用途是什么
高速公路的预埋通信管道是为了铺设光纤用的，高速公路利用沿线光纤组成专用通信网络，用来开展联网收费、联网监控、内部电话等业务数据的传输。
❼ 高速公路通信网络技术有哪些发展趋势
随着社会经济的发展，高速公路网正在逐步形成。为了达到高速公路给人们带来安全、舒适、快速服务之目的，除了需要平坦、宽阔、悦目的路面之外，还必须依靠高速公路现代化管理的支持系统--通信系统的保障和支持。本文通过阐述现代通信技术的特点和发展及其在高速公路通信网中的应用，探讨高速公路现代通信网的发展趋势。
高速公路通信系统不但提供监控系统和收费系统的数据、语音和图像等传输通道，而且要保证高速公路各管理部门之间业务联络通讯的畅通，并要为高速公路内部各部门和外界建立必要的联系；同时高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分，是交通信息的主要传输载体，要为各种网络及会议电视系统提供传输通道。
随着3C技术的发展，高速公路的通信也得到快速发展，从提供单纯的话音业务发展到包括语音、数据和图像等多种信息的综合通信，并从模拟通信向数字通信演变，到应用现代通信技术开始建设先进的宽带综合业务数字网（B-ISDN）。本文将通过阐述当代通信技术的特点和发展及其在高速公路通信网中的应用，探讨建设高速公路现代通信网的发展趋势。
随着高速公路通信网规模的迅速扩大，多媒体新业务的开发，SDH的不足将逐渐表现出来。
SDH（同步数字系列）是按照国际标准和国家标准生产和非常完善的光纤传输设备，我国高速公路通信系统除早期采用PDH（准同步数字系列）外，后期基本上是采用SDH系统。现阶段采用SDH技术的通信系统，是应用交换
+ SDH + 接入网的网络结构形式，把高速公路通信系统中的多种业务融入到一个传输平台。
虽然对PDH通信网络而言该网络结构有较大改进，但是其整个传输网络仍然是多种传输系统的简单堆砌，网络构成复杂。在传输平台之外另外需要很多附加设备，例如对于收费计算机网络需要外接路由器；对于视频图像，需要外接编解码器和切换器、分配器；对于电话和低速数据，需要外接时隙分割器等等。这样无疑增加了管理难度，而且SDH系统通过路由器提供给收费计算机网络的接口速率一般为128k或2Mbps，而收费计算机网络本身是10Mbps或100Mbps，联网收费需传输大量的信息（如抓拍的数字图像等），这样有可能形成通信瓶颈。福建省已实现全省联网收费，由于现有收费系统抓拍的数字图像还未联网传输，这个问题还未暴露出来而已。造成上述问题的原因是，标准的SDH是针对电信公用网设计的，标准SDH提供的业务接入一般为E1、E2、E3等接口，不直接提供视频、低速数据和LAN接口。为了解决诸如此类的问题，有的厂商已开发出适应高速公路通信专用的多媒体通信网络，如上海贝尔公司开发的基于SDH标准的infotrax系统，高速公路所有业务都可简单高效地接入该通信网络，在通信平台之外，无需再附加任何设备，比较适合高速公路通信网的使用。
SDH由于兼容PDH，具有标准的信息结构等级（STM-1、STM-4、STM-16）；网络单元有标准的光接口，可实现多厂家设备互连，可以组成复杂的网络；并具有网络管理和自愈保护能力等优点，被单条高速公路通信系统所广泛采用。但它也有自身的缺点，如这种设备只是一种简单的点对点传输，一种简单的复用过程，网络形成后即建立固定的传输链路，固定的多路复用，带宽利用率低。随着高速公路通信网规模的迅速扩大，多媒体新业务的开发，SDH的不足还会逐渐表现出来。
光纤接入网的应用，能较好地解决用户需求与通信传输网之间不相配套的问题，满足高速公路运营对通信网的需求。
随着社会的发展，用户对电信业务开始由传统的电话、电报业务转向视频、数据、图像、语言、多媒体等非话音业务，原来的用户线不能满足要求。为此，人们提出了接入网的概念。引入接入网这一概念后，使得交换机到用户这部分的传输不再局限于是附属交换机的用户线了，而是通过对网络的使用，将一种或多种带宽不同的业务传送到用户，传输手段不再是模拟，还广泛采用数字传输技术；传输媒质除了铜线外，还引入了光纤。光纤接入网的应用，将解决通信网络的全数字化交换传输乃至数字业务到户，促进ATM技术的发展，形成宽带的ISDN网。
就高速公路的管理所需的通信业务而言，其话音通信仅占整个通信业务很小的部分，而大量的则是数据、视频、图像及多媒体等通信业务。因而，光纤接入网的应用，才能较好地解决用户需求与通信传输网之间不相配套的问题，因而应用光纤接入网技术才能更好地满足高速公路运营对通信网的需求。
高速公路通信系统采用光缆接入网的一个解决方案如图1所示。（图略）
该方案由光线路终端OLT和光网络单元ONU组成，OLT与ONU之间通过内置一体化SDH系统（接入网内置SDH设备）连接起来。SDH传输系统加上光纤接入网具有传输体制标准、容量大、网管能力强和自愈保护能力强等特点。
OLT内置光传输系统，提供大容量、高质量的传输和组网；提供标准的V5交换机接口和网管接口，集中维护全套设备的运行；提供视频输入接口，适应用户对模拟图像传输的要求；提供各种业务接口，如PSTN、DDN、ISDN、WAN等，窄带/宽带兼容，实现话音、数据和图像的三网合一。
ONU也内置光传输系统（SDH），可向用户提供各种窄带、宽带业务接入，包括POTS、ISDN的2B+D、30B+D、标准E1口、10M/100M以太网口，Z口、V口、子速率接口等各种用户接口，业务扩展方便。
PON作为一种无源光纤网络，具有容量小，传输距离短和无环自愈保护等自身缺点，不适合在主干段或对保护要求高的场合的应用，但由于其多用户共享设备，对业务透明，易于升级扩容和建造与运行维护费用低等优点，也可作为SDH的补充，在光纤接入网中得到应用。
方案中OLT、ONU可以任意灵活地配置，这可以根据各条高速公路站点的分布和各站业务需求来进行增加或减少。
该方案具有如下的特点：开放式系统设计，网络升级能力强；交叉连接灵活，组网功能强大；接口功能齐全，网管功能强大，保护功能完善。
光纤接入网的应用，还为充分发挥SDH网络功能和ATM网络的联网创造了条件。
随着技术的不断完善，ATM将成为较为适合高速公路通信系统及其联网的通信技术。
ATM（异步转移模式）本质上是一种高速分组交换模式，它是一种全新的网络技术，也是确认为宽带综合业务网（B-ISDN）的传送模式
，能够适用于速率从低于数千比特到高达数百兆比特的各种业务，是集语音、数据和视频交换于一体的综合网络。
近年来由于IP技术的成熟，部分专家对ATM的应用前景持一定的怀疑态度，但是，随着电子技术的进步，标准的完善，ATM的前景应当还是广阔的。ATM技术是将信息划分成定长单位（信元）进行发送的，具有带宽高（622Mbit/s）、速度快、容量大和伸缩性强等特点，可为不同等级的业务提供相应的服务质量保证QoS（Quality
of
Service）。ATM工作方式是面向连接的，采用统计复用方式，动态分配用户带宽；通过虚拟电路来实现网络内的连接，可在不同的用户互相之间灵活分配用户信道带宽，并使系统的传输容量得到充分的利用；具有各种标准的网络接口，保证了不同业务的服务质量。这些特色都非常适合于高速公路通信网业务内容多、宽带要求灵活、点多、线长、多站点多需求的特点要求。ATM技术与其他的通信网络技术相比，具有如下优势：
1、ATM 作为一个世界范围内的信息传送标准，还在不断完善之中，其信息交换与终端设备的类型以及信息的种类（语音、数据、图像）无关。
2、ATM的传输媒介可以是双绞线、同轴电缆等，特别是光纤接入网的应用，不再需要路由器或桥接器进行速率匹配，使用ATM技术将可以形成一个几乎没有边界的、使整个联接网络之间具有无缝转接通道的全数字化信息网络。
3、在当今不同的数据业务如语音、计算机数据及图像业务，因应用具有不同的通信特性，大都还是在分离的网络上传送，ATM技术是迄今唯一可以同时高效传送所有数据业务的标准化技术。
4、因ATM标准包含不同的带宽级别使其在M bit/s到G
bit/s的速度级上均可供支配，所以这种技术能满足未来不断增长的数据通信需求。
ATM作为实现宽带综合业务数字网（B-ISDN）的核心技术，其适应性极强。它可以应用到从LAN到WAN的各种领域，以及从数据传输到语音、视频传输的各种应用中。随着ATM技术的不断完善，不但大量被作为骨干网技术和光纤接入网得到广泛应用，而且可以经济地支持端到端的连接。从以上分析可以看出，ATM技术较为适合作为高速公路通信系统及其联网的技术。
从性能、价格和发展态势等综合因素考虑，ATM OVER SDH技术将成为高速公路通信系统及其联网技术的发展趋势。
目前网络技术朝着数字化、宽带化、传输光纤化、分组化的方向上发展。任何网络技术都具有独特的优点才能生成和发展，但也不能排除自身的局限性，于是出现了各技术的融合和渗透，因而产生了各种重叠模型和集成模型，如ATM
OVER SDH，IP OVER ATM，IP OVER SDH等等。
高速公路通信网络是需要集语音、图像和数据为一体的多媒体的通信网。ATM OVER
SDH正好利用SDH大容量、光纤传输的稳定可靠，带有自愈和迂回路由的网络结构特点，以及光纤综合业务接入网的优势，使得ATM OVER
SDH比较容易得到实现和相互补充各自的不足。而且，这些优势也都将是ATM交换核心的基础，将ATM信元打包成SDH帧（ATM信元映射到SDH之中），并在SDH上传输，即很好地利用ATM面向连接快速交换，传输和用户需求优势，又利用SDH的可靠传输的优势，因而从性能、价格和发展态势等综合考虑，笔者认为ATM
OVER
SDH技术将是高速公路通信系统及其联网技术的首选，也特别适合于目前高速公路单条路段已建成SDH网络，今后比较平滑、容易地过渡到B-ISDN通信网络。因而，ATM
OVER SDH技术将是高速公路通信系统及其联网技术的发展趋势。
❽ 高速公路通信系统用4芯光缆组环网,4芯分别有什么作用
2芯收发，2芯跨站跳接
❾ 求通信光缆建设的论文
关于高速公路通信管道工程的建设管理
摘 要: 本文较系统地介绍了高速公路通信管道工程建设管理过程中的设计、施工和维护经营等方面的有关内容,并对关键问题进行了详细探讨。
关键词: 高速公路; 通信管道; 建设;
高速公路通信管道工程是机电工程系统线缆传
输网络的物理通道和基础设施, 目前, 一般6 孔ö km
造价在21 万元左右, 从表面来看通信管道工程与机
电工程似乎相对独立, 仅与相关的土建工程交叉较
多, 其实它与机电工程有着千丝万缕的联系, 对管道
工程建设管理人员来说, 既要具有土建方面的一些
专业知识, 更要充分了解机电系统的组成及详细的
管道需求, 正因为通信管道工程和土建工程在工程
理、折旧管理、查询管理。
(11) 养护管理系统。路况数据库管理、路面养护
管理、桥梁养护管理、养护计划资金管理、养护工程
管理、养护工程造价、养护设备管理。
(12) 综合事务管理系统。人事工资管理: 完成人
事资料、考评、培训、劳动合同; 考勤管理、安全保卫
工作管理、工作用车管理、接待管理、宣传管理、计划
生育管理、人员培训管理、办公物品领用管理、用章
管理、订餐管理。
(13) 机电设备管理。机电设备登记、机电设备查
询、机电设备维护: 故障信息登记、维修信息登记、更
换维修费用登记、机电设备故障登记、机电设备报废
登记、机电设备维护查询、统计。
(14) 消费管理。证卡管理、电子货币支付、自动
计算收费、自动统计报表、基本参数设置、收费机设
置、权限设置: 系统用户权限, 员工卡权限、卡证操
作、卡证查询、消费调整。
(15) 门禁管理。出入等级控制、实时监控、记录
存贮、时间程序管制、顺序处理、双向管制、首次进入
自动开启、高度自检功能、多级操作权限密码设定、
用户密码功能和多卡开门功能、反胁迫功能。
( 16) 信息查询、发布管理。W EB 设置、信息编
辑、输出管理、查询权限。
(17) 系统管理。用户管理: 提供单位人员的一些
信息, 同时可以对单位名称、人员信息进行增加、修
改和删除; 部门管理: 提供单位所属部门的基本信
息、权限管理, 系统管理者对系统使用者的限制, 包
括可读、可写、不可读和可读不可写等限制。
3 预期目标
311 项目的预期目标
通过本系统的建设, 将为开阳高速公路有限公
司建立一套完善的高速公路智能化综合管理系统,
充分利用该系统的智能化、自动化功能, 将有效节省
开阳高速公路管理的人力成本。
在开阳高速公路应用的基础上, 进一步完善该
系统, 使其具有良好的可扩展性, 可推广到其他高速
公路的营运管理中。
312 预期经济及社会效益
该系统能提高营运管理水平, 降低营运成本, 增
加企业的核心竞争力, 提升企业形象, 同时对各种不
良现象进行了有力的监管与追踪, 进而防止不良现
象的发生, 增加管理的透明度; 该系统不仅在国内交
通系统内部属于新思路、新思想, 而且可以作为全国
行业信息化的典范工程, 其建设意义将影响全国范围,
作为表率, 必将全面带动国内高速公路运营管理的
信息化, 因此, 它具有显着的经济效益和社会效益。
公路 2003 年8 月 第8 期(上) H IGHWA Y A ug12003 No18
界面及专业方面的交叉较多, 客观上给工程实施管
理也带来了一定难度, 管道工程的质量和进度直接
影响到后续机电工程的施工进度和质量, 进而影响
项目的整体工期, 因此, 搞好高速公路通信管道工程
的建设显得尤为重要。以下参考电信行业的有关技
术标准, 结合高速公路自身业务需求的特点, 就高速
公路通信管道工程(下称管道工程) 设计、施工等建
设管理方面的有关问题进行探讨。
1 必须重视管道工程设计阶段的管理
111 做好总体规划和协调工作
高速公路通信管道工程设计规划应以高速公路
机电系统(包括路段收费、通信、监控三大系统及区
域联网收费系统等) 建设总体规划为依据, 明确管道
工程服务范围, 在管道布设设计时应充分考虑和分
析机电系统目前和日后的详细需求, 以及房建等其
他工程的管道需求, 做到与土建工程统一规划设计、
同步施工、交叉作业。考虑到各子系统的需求不同,
并且不一定归属同一部门管辖, 为避免道路土建完
工后反复被“开肠破肚”, 影响交通和安全以及重复
建设, 合理利用管道资源、节约投资、创造最佳经济
效益, 所以在高速公路通信管道工程设计时应进行
全盘考虑, 统一规划。
如在收费雨棚和收费岛下的管线以及站区、高
速公路管理中心和站小区内的管线就应结合机电系
统的建设需要以及运营管理办公自动化网络等系统
的需要统一规划。
由于通信管道贯穿整个高速公路建设管理地
域, 其所经之处的建筑物均需从设计上考虑相应的
预留预埋构件, 必要时应进行管道特殊设计。因此,
建设单位通信管道工程管理人员在前期应做好与其
他工程的设计协调工作, 避免与场区内的房建给排
水管线及一些动力线缆发生冲突。
112 管道路由及位置方案的确定
一般来说, 高速公路自身的路由较为稳定, 并且
为全部控制出入、全立交形式, 中央设2～ 3 m 宽的
中央分隔带。当通信管道埋设在中央分隔带时, 不会
受道路扩改和其他部门工程建设的影响, 线缆较为
安全且维护方便。所以, 高速公路的主线管道一般埋
设在中央分隔带内。另一方面, 高速公路桥涵等构造
物较多(如通道、桥梁、涵洞、隧道等) , 而且形式不
一。如管道通过大中桥梁时, 可在其中央或边护栏外
侧预埋角钢(间隔115 m ) , 采用镀锌钢管或玻璃钢
管箱悬挂的形式通过, 也可在设计构造物时特别预
留管道槽位或托板; 而通过隧道时, 可结合隧道监控
系统线缆一并考虑设置合适的强弱电电缆沟道, 使
主线管道线缆能安全并方便地通过隧道。不同形式
的构造物使得局部路段管道的埋设位置及方式也不
尽相同, 但总的原则是要保证管道及线缆安全和维
护工作快捷、方便。
113 管道容量规模的确定
管道容量规模的确定应按不同的管道段来分别
考虑。
11311 主线管道
高速公路管理部门本身目前使用的管孔不多,
但随着日后交通控制智能化系统在高速公路运营管
理中的逐渐运用, 高速公路沿线将会安装越来越多
的先进电子设备(如CCTV 监控、可变情报板和限
速标志、路侧广播、车辆检测器、气象传感器、照度传
感器、噪音传感器等) , 对管道的需求量将会变得较
大; 另外还必须考虑其他诸多电信经营商的需求。一
般来说, 作为国道主干线的主线管道建议应有9 孔
(如无特别指出, 均指内径为90～ 100 mm 的管孔,
下同) 以上, 省道主干线为6 孔。
11312 支线管道
高速公路沿线管理部门办公生活小区内各通信
站及本地网通信管道容量应考虑以下几方面:
(1) 用户电缆管孔(用于电话电缆、有线电视电
缆、小区CCTV 监控系统、计算机网络系统电
缆等) ;
(2) 通信站中继电缆(光缆) 管孔;
(3) 过路进出局电缆(光缆) ;
(4) 备用管孔。
管道容量应按远期需要和合理的管群组合型式
决定, 并留有适当的备用管孔。在一条路由上, 为避
免多次挖掘道路, 管道应按远期容量一次性敷设, 对
于进局管道应根据终局需要量一次建设。一般从高
速公路主线管道下到各收费站通信机房应有4 孔;
从收费站通信和监控机房到收费广场(包括横穿各
收费车道的管道) 应考虑以下需求: 用于传输收费广
场及车道监控图像的视频电缆、传输收费数据的电
缆或光缆、传输语音的通信电缆、各种信号控制电缆
及相关设备的专用低压供电电缆, 收费车道的数量
等, 所以应有6～ 9 孔管道, 较为合适。
专用于高速公路紧急电话系统的横穿管道一般
为1 孔<80 mm 镀锌钢管, 用于监控系统的横穿管道
3 通信管道的验收
应注意以下两方面: ①严格按有关规范的要求
在管道阶段性完工后进行管道试通等有关工作, 最
好全部试通, 确保全部管孔畅通; ②要严格检查竣工
资料的完整性和准确性, 管道基本完工后应督促施
工单位尽快做好手井编号、标示和竣工资料的整理,
以方便日后管道的维护工作。
4 通信管道的维护
通信管道的维护工作量较少, 一般须注意以下
问题:
(1) 由专业技术部门统一负责管道的维护工作。
(2) 定期巡查, 检查沿线手井井盖的完整性, 对
井盖丢失或损坏的要及时完善, 以免老鼠或其他异
物进入手井损伤光电缆, 造成重大经济损失。
(3) 一般管道埋设在高速公路中央分隔带, 其两
侧均为波型梁防撞栏, 若中央发生重大车祸造成管
道损毁, 相关部门在处理重大车祸的同时, 也应及时
通知管道维护部门, 以便及时对管道的畅通和线缆
的损坏情况进行检查和修复, 并对造成的经济损失
进行索赔。
(4) 对积水严重的手井应采取排水措施, 以免电
缆长期浸水, 同时防止周围路基因积水沉降, 导致管
道开裂或错位。
(5) 建立道路施工审批制度, 做好管道的宣传保
护工作。所有道路沿线的施工均需报管道维护部门,
以便及时做好相关宣传和保护措施, 平常应密切注
意道路沿线的其他工程施工, 防止野蛮和盲目施工
对管道造成破坏, 避免因光电缆损伤造成重大责任
事故和经济损失。
5 通信管道的经营
随着我国加入W TO , 电信行业的竞争愈演愈
烈, 众多电信经营商的长途光缆干线网络也将需要
大量安全、经济、快捷的高速公路管道资源, 另外, 国
防通信也需要大量安全的管道, 目前高速发展的光
纤有线电视网络也将沿着高速公路管道传输到各
地, 一般来说除了预留1～ 2 孔作为高速公路机电系
统主备用外, 其余管孔可出租或出售给有关电信公
司, 其项目投资成本的回收往往比高速公路主体工
程的投资回收要快得多, 故建设好高速公路通信管
道不仅具有较佳的社会效益, 而且具有较佳的经济
效益, 因此管道建成后的经营也相当重要。从宏观来
看, 建议管道资源的使用规划和经营应统一由一个
主管部门或集团公司来操作较为合适, 这样可以避
免各段管道的管理部门之间因各种原因低价出租或
出售有限的管道资源, 另外在签订管道出租合同时
应明确其维护工作及相关费用。
高速公路通信管道建设是一项综合土建与机电
的系统工程, 它是高速公路机电系统的一个重要组
成部分, 应当纳入机电系统的总体发展战略中, 进行
统筹规划和建设。我国正处于建设高速公路的热潮
之中, 管道建设不仅要适应未来高速公路联网收费
系统工程的规划, 而且要针对智能运输系统制定长
远的规划和发展目标, 为未来的信息高速公路网络
提供安全、经济、快捷的传输通道。
热烈祝贺 广东开阳高速公路
顺利