關(guān)鍵詞：技術(shù)創(chuàng)新，高速公路，系統(tǒng)信息，構(gòu)想
　　內(nèi)容摘要：近幾年來，山東省高速公路建設(shè)飛速發(fā)展，高速公路骨干網(wǎng)正在逐步形成，交通的運營管理現(xiàn)代化與信息化也愈來愈重要，以智能交通信息化為基礎(chǔ)的高速公路運營及運行管理服務(wù)系統(tǒng)（即收費、監(jiān)控、通信系統(tǒng)），也取得了很大的發(fā)展。聯(lián)網(wǎng)收費、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、構(gòu)架三網(wǎng)合一的通信網(wǎng)絡(luò)也穩(wěn)步健康地推進、擴展，但隨著當前現(xiàn)代化計算機技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展，各種新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如何利用新型技術(shù)改進目前信息架構(gòu)，使其能更好的適應(yīng)以“高效率、高效益”為主旨的現(xiàn)代管理理念，已經(jīng)作為一個重要課題擺在我們交通行業(yè)工作者面前，筆者將以濰萊高速公路為例，來描繪一下利用技術(shù)創(chuàng)新來改進目前信息系統(tǒng)架構(gòu)的初步構(gòu)想。
　　一、收費系統(tǒng)采用集中管理方式。
　　目前濰萊路共有11個匝道收費站，每站均設(shè)監(jiān)控室值班員。采用新的計算機通信技術(shù)后，可將11站全部納入分中心集中管理，在每個收費站處不再設(shè)收費站監(jiān)控值班員，而是在分中心集中設(shè)監(jiān)控值班員，統(tǒng)一管理本路段的收費業(yè)務(wù)。
　　集中管理模式與每站監(jiān)控室設(shè)值班人員相比，其優(yōu)點是減少了收費站控制室的值班人員，簡化了收費系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運營管理費用，便于分中心集中監(jiān)督管理。但是，當管理多站的監(jiān)控室或分中心某些設(shè)備或傳輸通道出現(xiàn)故障時，影響收費系統(tǒng)運行的范圍要廣一些。因此，要求分中心的服務(wù)器必須是高可靠性的雙機冗余，在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計上要有冗余及可靠措施，此外，在每個收費站局域網(wǎng)上還應(yīng)設(shè)置服務(wù)器，保存收費數(shù)據(jù)等措施，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。
　　二、用千兆以太網(wǎng)構(gòu)架語音、數(shù)據(jù)、視頻合一傳輸系統(tǒng)。
　　考慮到高速公路聯(lián)網(wǎng)通信規(guī)劃的要求，本路段的干線傳輸系統(tǒng)將采用STM-4級同步數(shù)字體系（SDH）。而傳統(tǒng)的SDH綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，是基于語音業(yè)務(wù)為主發(fā)展起來的，傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時效率不高，而高速公路運行和運營管理中，除了話音通信以外，更多的是數(shù)據(jù)和視頻圖像業(yè)務(wù)，尤其是視頻圖像占用大量的帶寬。而收費站、服務(wù)區(qū)、信息分中心等本地信息處理都是采用以太網(wǎng)方式的局域網(wǎng)，因此，如何減少網(wǎng)絡(luò)層次、降低投資、滿足運營管理需要，提供一個性價比較好的合適的網(wǎng)絡(luò)，是從事交通工程機電系統(tǒng)技術(shù)與管理人員不斷探索追求的目標。
　　因為本路段管理范圍較小，收費采用集中管理的方式，各收費站只是收費廣場，語音需求除了正式的運營管理的語音通信外，還包括收費對講電話，總的來看，話音需求不多，所以在本構(gòu)想取消了傳統(tǒng)SDH綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，改用千兆以太網(wǎng)作為本路段內(nèi)的傳輸及接入方式，使路段內(nèi)話音、數(shù)據(jù)、視頻圖像真正統(tǒng)一到千兆以太網(wǎng)傳輸平臺上。即在收費站級設(shè)一臺三層千兆以太網(wǎng)交換機，他們之間通過光纖以太網(wǎng)的方式進行連接，為沿線各站與分中心之間的語音通信以及監(jiān)控、收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、視頻、圖像等提供傳輸通道。
　　在分中心設(shè)一臺1000M三層以太網(wǎng)交換機，分別采用2芯光纖與5個收費站的1000M以太網(wǎng)交換機相聯(lián)，構(gòu)成光纖網(wǎng)狀以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)�？紤]到網(wǎng)絡(luò)的可靠性，分別將相鄰2個站點的交換機光纖互連做為備份通道。采用本方案具有以下特點：
　　1、符合國際標準的技術(shù)
　　以太網(wǎng)技術(shù)是符合IEEE802國際標準充滿生機活力的技術(shù)，20年來以太網(wǎng)技術(shù)作為局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層標準戰(zhàn)勝了令牌總線、令牌環(huán)等技術(shù)，成為局域網(wǎng)技術(shù)事實上的標準。由于以太網(wǎng)具有簡單、低成本、可擴展性強、與IP網(wǎng)能夠很好結(jié)合等優(yōu)點，使以太網(wǎng)技術(shù)迅速推廣應(yīng)用，近期又得到了迅速的發(fā)展，隨著IEEE802.3z、IEEE802.3ab千兆以太網(wǎng)標準的確立，以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也逐漸向公用電信網(wǎng)、城域網(wǎng)擴展，用于高速公路交通信息的廣域網(wǎng)也是合理的發(fā)展。
　　利用局域網(wǎng)交換機支持虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，可以將局域網(wǎng)按端口、MAC地址、按協(xié)議等劃分虛擬網(wǎng)段（VLAN），可以實現(xiàn)按管理功能或數(shù)據(jù)性質(zhì)來劃分虛擬網(wǎng)段，分割網(wǎng)絡(luò)流量、控制廣播風(fēng)暴，加強了網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全，保障高速公路運營管理的需要。
　　2、利用收費、監(jiān)控既有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、降低造價。
　　目前，無論通信系統(tǒng)采用何種傳輸方式，高速公路監(jiān)控、收費系統(tǒng)中，每個收費站、分中心等節(jié)點都使用快速以太網(wǎng)，都有局域網(wǎng)交換機或者路由器，利用這些交換機構(gòu)架千兆以太網(wǎng)的廣域網(wǎng)，只要適當提高交換機部分性能要求和做局部擴展，就可以構(gòu)成路段內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)，滿足運營管理的需要，采用此方案投資增加很少，并且可以取消傳統(tǒng)SDH接入網(wǎng)中的光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)端裝置ONU（為了語音系統(tǒng)還需要每站增加語音網(wǎng)關(guān)設(shè)備），能明顯降低工程投資。
　　3、系統(tǒng)可擴展性較強。
　　千兆以太網(wǎng)較STM-1/4（155/622Mbps）接入網(wǎng)提高了通信的帶寬，系統(tǒng)的擴展性較好，與IP業(yè)務(wù)能夠很好地結(jié)合，今后也較易升級為10G以太網(wǎng)。但是，以太網(wǎng)不能像SDH那樣提供物理層低于50微秒的環(huán)冗余保護恢復(fù)功能。隨著IEEE802.1s和802.1w標準的建立，千兆以太網(wǎng)組成的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)重新融合的延遲將會大大縮短。
　　三、采用先進的視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本方案收費分中心視頻監(jiān)視和監(jiān)控分中心視頻監(jiān)視采用同址合建聯(lián)合監(jiān)視方式，以降低工程投資、減少人員、節(jié)約運營費用。本方案監(jiān)控、收費分中心、收費站都取消了視頻切換控制矩陣，監(jiān)控系統(tǒng)的沿線遙控攝像機采取在鄰近收費站經(jīng)標準MPEG2編碼器壓縮后用數(shù)字方式進行傳輸，在監(jiān)控分中心用MPEG2解碼器、視頻服務(wù)器、工作站、視頻監(jiān)視器組等組成監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻數(shù)字監(jiān)控。
　　本監(jiān)控系統(tǒng)共設(shè)6臺遙控攝像機，用于監(jiān)視各收費站交通狀況和設(shè)備狀況，遙控攝像機與分中心處設(shè)視頻數(shù)字復(fù)用光端機，一對視頻數(shù)字復(fù)用光端機間用光纖連接，用于傳輸圖像信號和反向控制信號。沿線每臺遙控攝像機的視頻圖像先傳到附近的通信傳輸控制系統(tǒng)，每臺攝像機分別占用一芯光纖，再通過MPEG2視頻編碼器接千兆以太網(wǎng)傳輸?shù)狡蕉确种行�，由接在分中心千兆以太網(wǎng)交換機上的MPEG2解碼器，還原成模擬視頻信號，在大屏幕投影屏和監(jiān)視器組上進行顯示。在分中心還設(shè)有視頻監(jiān)視器組、視頻控制工作站、視頻服務(wù)器等，對視頻圖像進行存貯和管理，監(jiān)控分中心局域網(wǎng)上的視頻服務(wù)器和多臺工作站，只要加上相應(yīng)的解壓軟件，就可以自由地調(diào)看分中心LAN及系統(tǒng)中的視頻圖像。
　　為了防止因傳輸網(wǎng)絡(luò)故障對視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的影響，以及保證收費站視頻監(jiān)控的可靠性，在每個收費站局域網(wǎng)上設(shè)16路MPEG4數(shù)字硬盤錄像機，對全站視頻圖像進行實時錄像，數(shù)字硬盤錄像機將采用嵌入式，并且對錄像圖像不能進行修改的，以滿足稽查及審查視頻錄像的需要。
　　由上可見，視頻監(jiān)控采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，分中心能對視頻圖像進行實時的顯示、錄像、回放、查詢、檢索等，同樣具有視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點，系統(tǒng)還具有較強的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視功能，只要通信網(wǎng)絡(luò)支持，網(wǎng)絡(luò)上的計算機都可以方便地調(diào)看圖像，就能很容易地實現(xiàn)上級主管、相關(guān)業(yè)務(wù)部門對視頻圖像查詢、調(diào)用瀏覽等，達到視頻圖像信息的網(wǎng)上共享，為高速公路運營管理的信息化提供有力支持。
　　四、進一步完善語音通信技術(shù)。
　　在語音通信系統(tǒng)方面，我們將采用VOIP技術(shù)，采用這項技術(shù)可以根據(jù)話音通信的需求分析，既能滿足內(nèi)外運營管理與要求的話音服務(wù)，還可以為收費系統(tǒng)提供內(nèi)部對講功能。內(nèi)部對講電話是用于收費亭內(nèi)、收費員和分中心控制值班員的直通對講通話，進行收費出入口車道收費業(yè)務(wù)的管理。采用VOIP技術(shù)的收費對講功能是用程控交換機的熱線電話和會議電話功能來實現(xiàn)。為了管理方便，在分中心設(shè)程控交換機系統(tǒng)，利用收費站、服務(wù)區(qū)的千兆以太網(wǎng)交換機，設(shè)置話音網(wǎng)關(guān)，由話音網(wǎng)

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