高速公路通信系统常见问题及其解决方案

王静

摘要：为充分发挥高速公路通信系统的作用，确保高速公路的安全运行，对高速公路通信系统结构构成进行了阐述，对高速公路通信系统的特点进行了概述。分析高速公路通信系统建设中存在的问题，并提出了相应的解决方案，以确保高速公路的通行安全，全面提升高速公路的社会效益和经济效益。

关键词：高速公路；通信系统；解决方案

0   引言

目前，高速公路通信系统主要由车载无线通信系统、视频监控系统、收费系统等组成。车载无线通信系统主要用于车载信息的采集和发布，视频监控系统用于对路面情况进行监控，收费系统用于对车辆进行收费。由于车载无线通信系统和视频监控系统对带宽要求较高，因此对高速公路通信系统的建设提出了较高的要求。

随着高速公路的快速发展，原有的高速公路通信系统已经难以满足现有高速公路发展的需求。为保障高速公路车辆的安全运行，需要建立一套带宽较高、延时较小的通信系统。基于此，本文对高速公路通信系统结构构成进行阐述，对高速公路通信系统的特点进行概述。同时分析高速公路通信系统建设中存在的问题，并提出了相应的解决方案。

1   高速公路通信系统结构构成

1.1   硬件组成

高速公路通信系统硬件主要有数据传输设备、通信设备和交换设备。数据传输设备主要有路由交换器、服务器和交换机等，主要用于完成对高速公路上收费站点的数据采集、传输和存储。通信设备主要由调制解调器（Modem）、无线数字微波收发器（微波发射机）和无线数字微波接收机等组成，主要用于实现高速公路上收费站点之间的通信。

交换设备分为主交换设备和分交换设备，主交换设备主要由交换机（又称传输级交换机）、光网络收发器（光端机）和数字微波收发器等组成，用于实现不同种类通信设备之间的交换功能。

1.2   软件组成

高速公路通信系统需要大量软件来支持工作，其中包括资源配置系统、安全维护系统、事故警告系统和数据报表系统等。

在日常运行中，需依靠局域网与用户网的连接实现运行。局域网网络结构呈现单一化的特点，其传输过程更加简单，传输速度更快，能最大限度提高数据传输效率，方便管理人员根据数据及时作出判断，从而降低事故发生率，保证高速公路的安全运行。

2   高速公路通信系统的特点

2.1   传输信道多样化

高速公路网覆盖范围广，线路复杂，所采用的传输信道多是数字传输信道，传输容量大，频率资源丰富。为了适应高速公路对通信系统容量的需求，要求高速公路网通信系统具有高容量、高可靠、高质量和高利用率等特点。

通信系统所采用的数字传输信道，主要包括数字程控交换信道和数字微波信道。高速公路网中数字程控交换信道建设将是一个长期的过程。数字微波信道则具有频带宽、信号衰减小、容量大等优点，它是一种灵活高效的数字传输媒介，可以满足高速公路网对通信系统容量需求高、可靠性要求高的特点。

2.2   业务种类繁多

高速公路的特点决定了其通信业务种类繁多。高速公路上的主要通信业务包括语音业务、数据业务、网络业务和综合业务等。

其中：语音业务包括语音、短信息和长途电话。数据业务包括数据和图像传输；网络业务包括因特网接入、因特网数据传送、因特网文件传送等。综合业务包括监控管理系统、紧急救援系统等。各种业务需要相应的专用通信网来承载，而不同的专用通信网的容量大小又各不相同。

随着高速公路车辆的不断增加，通信量也会随之增加，因此如何满足高速公路的多种业务需求成为一个非常关键问题。高速公路网不仅涉及到不同部门之间的协调与合作，也涉及到不同部门之间的竞争与合作，因此高速公路通信系统必须能够实现多部门间信息的共享。

2.3   网络规模大且通信设备多

高速公路通信系统是一项复杂的系统工程，它涉及通信技术、计算机技术、自动控制技术、安全保卫和信息传输等多方面的技术。从通信设备的种类上讲，既包括各种类型的通信设备，如程控交换机、无线电话机、车载台、交换式集线器和视频会议系统等，也包括各种类型的通信网络，如通信网、数据通信網和无线通信网等。

从设备的功能上讲，既有满足基本通信需要的设备，如程控交换机、无线电话机等，也有满足特殊通信需要的设备，如移动电话、车载台、视频会议系统等。从系统建设的规模上讲，既有常规的公路信息网络（包括专用通信网和公用通信网），也有用于特殊业务的专用通信网。

3   高速公路通信系统建设常见问题

目前高速公路通信系统在运行中还存在一定的局限性，这与公路建设体系分布有关。高速公路横跨里程大，公路通行系统分布较为分散，由于采用技术和设备管理方式不同，使得整个高速公路的通讯建设系统存在一定差异，难以形成规范的管理模式。

同时网络建立和建设方面也存在一些问题，如地方政府对高速公路建设干预过多，造成施工单位的管理方式和管理风格不同，通信系统的构建模式发生变化，难以形成固定的模式。

3.1   对高速公路通信系统建设不够重视

在高速公路通信系统建设过程中，部分地区管理部门存在建设意识不足问题。他们往往更多关注高速公路路基路面等基础设施的建设，对于确保高速公路正常运行的通信系统建设而重视力度不够，导致建设和运营维护资金有限。

3.2   通信系统建设管理机制有待健全

通信系统建设管理机制直接影响高速公路通信系统的建设水平。由于部分地区高速公路通信系统的建设管理机制不够健全，导致采购的设备质量出现问题，在使用过程中经常出现各种故障。这样不仅增加了维护成本，而且影响到高速公路的正常运行。

3.3   通信系统建设资金投入力度不足

在高速公路通信系统建设过程中，需要稳定投入项目资金，切实满足通信系统建设的要求。现阶段，部分项目的资金短缺问题较为普遍，由于上级部门支持力度与资金投入不足，导致高速公路通信系统建设和运行维护工作难以有效开展。

3.4   通信系统资源共享效果不佳

高速公路通信系统建设期间的各类信息均隶属于不同部门，这些部门没有对掌握的信息进行共享，导致信息资源严重浪费，部分重要的信息资源无法得到良好应用。高速公路通信系统中的交通信息，应由统一的交通信息网络发布以确保相关管理部门及普通民众均能够了解高速公路交通网络信息，及时发现高速公路建设与运行过程中出现的各种问题。但在资源共享效果不利背景下，由于公路交通网内部信息无法及时获取，导致公路通信系统实际管理水平难以满足要求。

3.5   专业管理人员缺失

部分地区仍然缺乏专业的高速公路通信系统建设项目管理人员。由于非专业人员对高速公路通信系统建设的流程及目标认识不足，导致实际建设时存在各种问题，且无法被及时发现。同时，还有个别人员对先进通信设备的操作不够熟练，导致高速公路通信系统难以发挥出应有作用。

4   高速公路通信系统常见问题解决方案

4.1   加强高速公路通信系统建设重视力度

为稳定推动高速公路交通信息化建设水平，需要在原有基础上加强对高速公路通信系统建设重视力度。相关管理部门应充分认识到高速公路通信系统的重要性，制定出科学合理的高速公路通信系统建设方案，对信息化建设全过程进行严格管控。各级交通管理部门针要对高速公路通信系统设置专门的部门，落实高速公路通信系统的建设和运营。对高速公路通信系统建设和维护运营的工作人员要进行专业技能培训，使其能够正确操作先进通信设备。

4.2   建立健全高速公路通信体系

各级交通管理部门应当建立起高速公路通信系统专项管理机制，从根本上提升信息管理工作的可控性。要结合现地区实际施工情况、信息化统一标准，明确高速公路通信系统建设内容。

针对高速公路交通安全管理工作，要出台详细的安全管理办法，为实现公共通信系统管理目标提供重要管控依据。

4.3   加大高速公路通信系统建设资金投入力度

应在原有基础上，加大高速公路通信系统建设资金投入力度，为信息化建设工作投入重要资金保障。要建立起高速公路通信系统建设补助机制，补助资金应当专项应用在公路通信系统建设和运营管理过程中。

4.4   做好高速公路通信建设人才培养工作

要做好通信人才的培养和培训工作，确保工作人员均能够熟练操作通信软件，从根本上提升高速公路通信管控水平。

要创造条件组建高速公路通信维护团队，努力提高通信维护团队的素质和整体专业能力。工作人员要有独立维护通信设备的能力，能够及时发现故障并制定解决措施。

通信设备和通信系统相对比较复杂，为此需要配备专业人员进行管理。需要加强组织对信息化维护的学习，定期进行技术团队交流，不断积累通信系统信息化维护经验。

4.5   优化高速公路通信系统

高速公路通信系统采用分层架構，由基础设施层、网络层、平台层和应用层组成，其中基础设施层包括核心层、汇聚层、传输层和接入网等。核心层通过SDN技术实现对网络的控制，并采用全IP化架构实现各业务平台的互联互通。网络层主要用于实现数据中心与其他业务平台之间的互联互通，并通过SDN技术对网络进行优化。平台层主要是建立各种业务应用，为上层应用提供良好的通信通道，并通过数据中心与其他业务平台的互联互通，来实现各种应用服务的统一管理和调度。应用层主要实现对各种业务的处理和管理，并通过API接口与基础设施层进行交互。为了实现不同业务平台之间的互联互通，系统可采用多种技术手段。互高速公路联互通管理系统构成如图1所示。

该系统可以实现不同业务承载网络之间的互联互通，使业务平台可以连接到不同的承载网络。该系统可以与现有的监控、收费、ETC等业务平台进行连接，可以实现与车载单元、路侧单元等设备之间的互联互通。在实际应用中，该系统可以为高速公路管理者提供不同业务平台之间的互联互通服务。

实践证明，该系统可以满足高速公路运营管理与服务人员对业务平台的各种需求，能够实现业务平台之间互的互联互通。

5   结束语

高速公路的正常运行离不开完善的通信系统，只有将最新信息技术手段融入到机电设备中，落实工程建设目标，提升工程质量，才能保证高速公路通信系统的建设质量，确保高速公路的安全运营，提升高速公路的社会效益和经济效益，全面推动我国交通运输业的发展。

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