高速公路通信系统新技术要点及发展

潘建西

（广西交通投资集团柳州高速公路运营有限公司，广西 柳州 545000）

0 引 言

21世纪，随着通信系统研发技术的不断创新，高速公路的运行状况更易得到监控，收费服务系统更加便利亲民，各管理部门之间的联系与协作也更加周密。因此，将探讨高速公路通信系统新技术的要点、发展概况以及其余相关内容。

1 高速公路通信系统概念及运行现状

1.1 高速公路通信系统的概念

高速公路信息系统在高速公路交通建设中占据十分重要的地位，通常与高速公路收费系统、监控系统相互协调配合，承担着将各类信息和数据叠加并传输到服务枢纽的责任，如语音消息、视频、收费数据以及高清关卡图像等。高速公路通信系统包括传输网管系统、光纤数字系统以及数据传输系统。这三层系统能够精准、实时地进行数据连结和交互，使高速公路的运行与管理畅通便捷，完善了高速公路的部门衔接体系。

1.2 国内高速公路通信系统的运行现状

首先，信息技术的不断扩展，为高速公路通信系统的顺利建设提供了强力支撑。当前，高速公路通信系统是集合了语音、图像、数据、文本以及视频于一体的多媒体传输系统。高速公路的各运营业务部门，有其专门的独立通信系统和相关设施，如对讲电话和程控交换机等，部门之间互有联通合作。但是，在现代化手段基本覆盖高速公路通信系统的同时，系统运作和管理方面仍存在问题，如电话占线难以接通、问题无法详述、传递事件信息要点的速度拖沓以及不能及时反馈数据和图像等。其次，很多高速公路通信系统的设备接入网络时间较早，性能与寿命即将告罄，存在一定的故障风险和安全隐患，而部分相关人员未能及时了解情况进行更换，导致设施长期落后，影响通信过程。最后，通信系统中涉及的零部件与设备品牌多样，型号复杂，通信设备的分布区域跨度大，各相关单位的工作模式又存在差别，导致排查与修护难度极大，给高速公路通信系统的健康运行制造了潜在危机[1]。

2 高速公路通信系统的新技术要点

2.1 高速公路通信系统的线路铺设

高速公路往往线路发达，里程较远，因此能够有效对接数据。其中，适用于大间距通信站点的光纤通信线路在高速公路通信系统的线路铺设中十分关键。现阶段应用的光纤线路，大多是典型的长波单模光缆传输形式，具有容量大、价格适中以及性能与寿命可靠等特点。高速公路上需设置有数量充足的监控系统与监控终端，以保证每段里程的数据都可得到统计与传输。高速公路上的通信系统还可以分化为由3个通信等级组成的程控数字交换网。第一级是实现话务转接与内外网连接的通信总中心，第二级实现本级话务接续与本局外各类话务的转接，第三级则满足本局的话务通信需求[2]。

2.2 自动交换光网络技术

自动交换光网络技术的英文全称为Automatically Switched Optical Network，可缩写为ASON，是以光传送网为基础的自动交换传送网。该技术能够实现高速公路上数据资源的实时按需分配，将复杂信息结构简单化，可进行动态划分资源、高效保护与恢复网络以及自动筛选排查等智能工作，从而节省大量人力物力的投入。在高速公路光缆维护尚未普遍的情况下，ASON可缓解断纤时业务信息输出传送不稳定的突发现象。

2.3 分组传送网技术

分组传送网技术的英文全称为Packet Transport Network，可缩写为PTN，指在底层光传输媒介和IP业务之间设置一个以分组业务为核心和能秉承光传输优势并具有高效带宽管理机制的层面。该层面能对高速公路上各种通信业务进行明确分组，扩大操纵范围的空间广度，并能充分保证数据准确性、实用性以及完整性。在实现灵活配置与拓扑的同时，它还支持信令、路由以及资源管理功能。

2.4 通用无线分组业务

通用无线分组业务的英文全称为General Packet Radio Srvice，可缩写为GPRS。GPRS是基于全球移动通信系统的无线分组交换技术，与PTN相仿，能够对数据进行高速处理，常通过数组分组的形式将资料传送给用户，具有登录快捷和按照任务量进行费用结算等优势。例如，作为综合性较强的高速公路通信系统，GPRS配有多个模块，不同模块具备不同类型的信息数据。它能在第一时间检阅各层信息，使历史信息更具可靠性，同时具有稳定的连接性能和适应性广的编辑与删除能力，能使远程信息在短时间内得到操控与唤醒[3]。

2.5 其余应用技术举例

除上述要点与技术举例，这里主要介绍3项高速公路通信系统的新技术模式。

异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）技术，即一种适用于局部网和广域网的分组交换和复用技术，能够支持富含图像、声音、数据以及音视频等多元形式信息的高速传输工作。在高速公路上应用这一技术，能够使信息和数据在小型单位和规模不变的区域内进行便捷交互，实现高速公路上的信息高速传输。

同步数字体系技术（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）技术，官方定义为由不同速率的数字信号进行传输，并提供相应等级的信息结构的技术体制，包括复用方法、映射方法以及相关的同步方法。高速公路上的SDH技术可以保证网管能力的强大，利用映射、定位以及复用3个步骤，使传输媒体把高速路上各种网络监控设备互相连接形成拓扑结构。

无源光网络（Passive Optical Network，PON）技术，即不含有源的电子设备之意。由PON所提供的带宽既可接入未来网，满足各类宽带业务的需求趋势，也能在管理开销方面取得极好的应用效果。PON的基本结构为单纤双向光接入网络系统。整个系统由局端的光线路终端、光分配网络以及用户侧的光网络单元3个层级组成。这样的组成模式能够实现对各个信道的高精准控制与维护，也适用于各种速率信号的传播。

3 高速公路通信系统新技术的功效和意义

3.1 提升收费系统的工作效力

建设高速公路通信系统主要是为提升收费系统和监控系统的工作效率。其中，收费系统是高速公路长期获取经济收益并使高速公路良性运行的一大支撑。新兴通信技术应用于收费系统，可以节省大量人工消耗。利用通信网络将各个收费终端的信息汇总并进行迅速分析，能在很大程度上减弱该过程的复杂性和失误率，并在有序合理的模式下优化人员管理结构，降低运营成本。

3.2 简化高速公路的管理项目

应用新技术的高速公路通信系统，能够快速管理和配置系统中的网元设备，同时对其进行重复加工，达到更高效的运作水平。灵活的通信系统不仅支持基本的语音传输，还可以利用线上会议和视频通话等新鲜业务模式进行高速公路上的调度与指挥。例如，收费对讲调度系统、路面预警广播系统、隧道报警系统以及指令电话系统等，都是高速公路新的管理方式，可及时顺应形势，划分明确的单位进行规划部署。

3.3 严谨及时地传输监控数据

新技术的投入使用能够使得高速公路监控数据互传方便，对接时不卡顿、不拖沓。监控数据最重要的一点功能，是使高速公路管辖人员在调度时得到准时准确的信息支持，掌握道路画面反映的实际交通状况。这样随后采取的管理措施才能有效确保高速公路的畅通与安全。

3.4 兼顾经济效益与社会效益

高速公路通信系统不断革新，通过智能化和自动化信息传送模式，良好地服务大众，提升了高速公路的交通运行和管理效率，为人们提供了舒适高质的出行体验，也为交通道路建设事业创造了极为可观且完善的高速公路环境。最重要的是，系统化与网络化的高速公路通信建设，对减少交通事故的发生起着至为关键的作用。高速公路各业务单位可以降低运营成本，削减不必要和复杂的管理环节，以急速传送和详尽分析的科技力量，代替信息处理缓慢和办事效率低下的人工力量。高速公路通信系统中应用的设备多与互联网和人工智能衔接，对高新技术的创新提出了考验，带动了第三产业的发展，其中涉及研究项目、人员就业以及设备开发等相关内容。

4 高速公路通信系统的发展前景

4.1 加强与网络技术的联系

高速公路通信系统若想获得长期进展，势必要结合互联网、各类网络软件以及高新信息传输设备，加强与网络技术的联系。同时，要根据高速公路运行的实际情况，着重建设局域网，打造一个坚固的通信模式和通信平台。例如，早期使用PDH传输系统，而随着技术的更迭与普及，已实现了向SDH系列数字光纤传输系统的转换，在交换角度上逐渐具备了ISDN和SSP等业务，可替代线路拥挤的模拟交换机[4]。

4.2 养护维修工作需求加大

高速公路数据传输的需求与任务量不断增大，对数据的稳定性和准确性要求更高，使得网络兼容性面临挑战。因此，需要相关单位具有灵活的业务处理能力与足够的网络架构扩展能力，并重视对日常通信网和通信设施的养护维修。目前，绝大部分简单的通信系统故障可以经过自动检测进行智能化修补。程序复杂的故障，必须由相关维修人员进行诊断和整改。维修期间，工作人员应尽量保持其他通信过程不受干扰，快速复原网络。维修人员完成维修后应定时巡检，设计预防方案和处置措施，可对事故频发和面临歇工风险的具体通信环节蹲守养护[5]。

4.3 通信系统的智能趋势日益明显

所谓现代智能化，是指基本覆盖和满足各种人类自发行动所能达到的一种属性。这种属性往往依托互联网、计算机以及AI等技术为需求介质。高速公路通信系统作为现代化基础设施建设的一大重点，更加考验相关技术的智能水平。如何使通信系统综合各部门工作人员的自主决策能力、思维与记忆能力、表达阐释能力以及协调能力，是高速公路通信系统需继续完善的主要任务。

5 结 论

综上所述，随着互联网技术与其他高新智能科技实力的提升，高速公路通信系统建设还具有极大的提升空间。兴建高速公路通信系统，不仅可使高速公路的运行管理更加安全、可靠、稳定、便捷，满足群众需求和国家治理目标，而且是整体基础建设迈向现代化、迈向世界前沿水平的一大举措。在高速公路通信系统持续改善的进程中，不仅要依靠互联网科学技术，也需要人工管理层进行合理的协调和辅助，以早日解决高速公路通信系统中存在的问题。