摘要：聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、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(jìn)、擴(kuò)展，但隨著當(dāng)前現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)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(jìn)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(gè)重要課題擺在我們交通行業(yè)工作者面前，利用技術(shù)創(chuàng)新來(lái)改進(jìn)目前信息系統(tǒng)架構(gòu)的初步構(gòu)想。
　　關(guān)鍵詞：創(chuàng)新，改進(jìn)，高速公路，信息系統(tǒng)
　　近幾年來(lái)，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(yùn)營(yíng)管理現(xiàn)代化與信息化也愈來(lái)愈重要，以智能交通信息化為基礎(chǔ)的高速公路運(yùn)營(yíng)及運(yùn)行管理服務(wù)系統(tǒng)（即收費(fèi)、監(jiān)控、通信系統(tǒng)），也取得了很大的發(fā)展。聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、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(jìn)、擴(kuò)展，但隨著當(dāng)前現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)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(jìn)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(gè)重要課題擺在我們交通行業(yè)工作者面前，利用技術(shù)創(chuàng)新來(lái)改進(jìn)目前信息系統(tǒng)架構(gòu)的初步構(gòu)想。
　　一、 收費(fèi)系統(tǒng)采用集中管理方式。
　　高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成的信息網(wǎng)是一個(gè)較大的專用網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控、通信及收費(fèi)中心、分中心、收費(fèi)站、通信站與各級(jí)管理中心等分布各處，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也會(huì)隨著高速公路的建設(shè)增大，設(shè)備增多，監(jiān)控、通信、收費(fèi)及辦公自動(dòng)化應(yīng)用中數(shù)據(jù)、話音、圖像及視頻等多媒體信息急劇增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)也愈來(lái)愈復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求也越來(lái)越高，管理上也會(huì)更困難。因此，為了保證網(wǎng)絡(luò)的可靠和運(yùn)行質(zhì)量，滿足聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、監(jiān)控系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化的需要，應(yīng)該建設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控、收費(fèi)、通信及辦公自動(dòng)化等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。建立網(wǎng)管系統(tǒng)就可以查看全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系，檢查各種設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸及時(shí)作出報(bào)告，并進(jìn)行自動(dòng)處理或遠(yuǎn)程修復(fù)，使網(wǎng)絡(luò)正常、高效運(yùn)行。
　　采用新的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)后，在每個(gè)收費(fèi)站處不再設(shè)收費(fèi)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(fèi)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(diǎn)是減少了收費(fèi)站控制室的值班人員，簡(jiǎn)化了收費(fèi)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用，便于分中心集中監(jiān)督管理。但是，當(dāng)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(shí)，影響收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)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(jī)冗余，在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上要有冗余及可靠措施，此外，在每個(gè)收費(fèi)站局域網(wǎng)上還應(yīng)設(shè)置服務(wù)器，保存收費(fèi)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(yǔ)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，路段的干線傳輸系統(tǒng)將采用STM-4級(jí)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(yǔ)音業(yè)務(wù)為主發(fā)展起來(lái)的，傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)效率不高，而高速公路運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)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(fèi)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(yùn)營(yíng)管理需要，提供一個(gè)性價(jià)比較好的合適的網(wǎng)絡(luò)，是從事交通工程機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)與管理人員不斷探索追求的目標(biāo)。
　　收費(fèi)采用集中管理的方式，各收費(fèi)站只是收費(fèi)廣場(chǎng)，語(yǔ)音需求除了正式的運(yùn)營(yíng)管理的語(yǔ)音通信外，還包括收費(fèi)對(duì)講電話，總的來(lái)看，話音需求不多，所以構(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(tái)上。即在收費(fèi)站級(jí)設(shè)一臺(tái)三層千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，他們之間通過(guò)光纖以太網(wǎng)的方式進(jìn)行連接，為沿線各站與分中心之間的語(yǔ)音通信以及監(jiān)控、收費(fèi)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(tái)1000M三層以太網(wǎng)交換機(jī)，分別采用2芯光纖與5個(gè)收費(fèi)站的1000M以太網(wǎng)交換機(jī)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(gè)站點(diǎn)的交換機(jī)光纖互連做為備份通道。采用本方案具有以下特點(diǎn)：
　　1、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)
　　以太網(wǎng)技術(shù)是符合IEEE802國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)充滿生機(jī)活力的技術(shù)，20年來(lái)以太網(wǎng)技術(shù)作為局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)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(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。由于以太網(wǎng)具有簡(jiǎn)單、低成本、可擴(kuò)展性強(qiáng)、與IP網(wǎng)能夠很好結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，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(biāo)準(zhǔn)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(kuò)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(jī)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(shí)現(xiàn)按管理功能或數(shù)據(jù)性質(zhì)來(lái)劃分虛擬網(wǎng)段，分割網(wǎng)絡(luò)流量、控制廣播風(fēng)暴，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全，保障高速公路運(yùn)營(yíng)管理的需要。
　　2、利用收費(fèi)、監(jiān)控既有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、降低造價(jià)。
　　目前，無(wú)論通信系統(tǒng)采用何種傳輸方式，高速公路監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)中，每個(gè)收費(fèi)站、分中心等節(jié)點(diǎn)都使用快速以太網(wǎng)，都有局域網(wǎng)交換機(jī)或者路由器，利用這些交換機(jī)構(gòu)架千兆以太網(wǎng)的廣域網(wǎng)，只要適當(dāng)提高交換機(jī)部分性能要求和做局部擴(kuò)展，就可以構(gòu)成路段內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)，滿足運(yùn)營(yíng)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(yǔ)音系統(tǒng)還需要每站增加語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)設(shè)備），能明顯降低工程投資。
　　3、系統(tǒng)可擴(kuò)展性較強(qiáng)。
　　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(kuò)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(jí)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(hù)恢復(fù)功能。隨著IEEE802.1s和802.1w標(biāo)準(zhǔn)的建立，千兆以太網(wǎng)組成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)重新融合的延遲將會(huì)大大縮短。
　　三、采用先進(jìn)的視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。
　　收費(fèi)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(yùn)營(yíng)費(fèi)用。監(jiān)控、收費(fèi)分中心、收費(fèi)站都取消了視頻切換控制矩陣，監(jiān)控系統(tǒng)的沿線遙控?cái)z像機(jī)采取在鄰近收費(fèi)站經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)MPEG2編碼器壓縮后用數(shù)字方式進(jìn)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(shí)現(xiàn)視頻數(shù)字監(jiān)控。
　　監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)遙控?cái)z像機(jī)，用于監(jiān)視各收費(fèi)站交通狀況和設(shè)備狀況，遙控?cái)z像機(jī)與分中心處設(shè)視頻數(shù)字復(fù)用光端機(jī)，一對(duì)視頻數(shù)字復(fù)用光端機(jī)間用光纖連接，用于傳輸圖像信號(hào)和反向控制信號(hào)。沿線每臺(tái)遙控?cái)z像機(jī)的視頻圖像先傳到附近的通信傳輸控制系統(tǒng)，每臺(tái)攝像機(jī)分別占用一芯光纖，再通過(guò)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(jī)上的MPEG2解碼器，還原成模擬視頻信號(hào)，在大屏幕投影屏和監(jiān)視器組上進(jìn)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(duì)視頻圖像進(jìn)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(tái)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(duì)視頻數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的影響，以及保證收費(fèi)站視頻監(jiān)控的可靠性，在每個(gè)收費(fèi)站局域網(wǎng)上設(shè)16路MPEG4數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)，對(duì)全站視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)將采用嵌入式，并且對(duì)錄像圖像不能進(jìn)行修改的，以滿足稽查及審查視頻錄像的需要。
　　由上可見(jiàn)，視頻監(jiān)控采用數(shù)字監(jiān)控

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