计算机信息技术论文：通信技术在高速公路管理和控制中的应用研究

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1、计算机信息技术论文：通信技术在高速公路管理和控制中的应用研究摘　要　在高速公路的信息采集与发布过程当中，通信技术起着非常重要的作用。本文概略介绍了高速公路管理和控制中使用的先进通信技术，并分别列出了各种通信技术的应用场合；其中着重介绍了ＶＤＳＬ和现场总线技术，并以隧道监控系统为例，论述了现场总线在隧道监控系统中的应用。关键词　高速公路　通信技术　管理和控制　监控系统高速公路收费站、监控站、服务区、养护区、紧急电话等处均为管理控制现场。对于管理控制现场来说，一方面需要采集大量的信息，送至现场管理处；另一方面在管理处或更

2、高一级的管理中心将得到的信息进行处理，然后传送至现场完成管理或控制功能。目前信息技术日新月异，使用先进实用的通信技术，对于控制和管理功能的实现及提高高速公路管理效率具有重要意义。１　通信系统中的接入技术１．１　光纤接入光纤接入网与骨干网、用户驻地网（用户端）之间的关系如图１　所示。图中，ＯＮＵ为光网络单元，它是在用户端将光信号变成电信号的设备目前在光接入实现方案中广泛使用ＡＰＯＮ技术。ＰＯＮ是指光接入网中不含有电源的设备，只含有无电源的光分路器等器件。ＡＰＯＮ是在ＰＯＮ上采用ＡＴＭ技术进行传输、复用的技术，它具有多业

3、务、多比特率支持能力。这时带宽统计复用，多个用户可共享带宽，动态分配带宽，因而信道利用率高。由于ＰＯＮ中ＯＬＴ、ＯＤＮ是共用的，加上采用ＡＴＭ后带宽共享，因此ＡＰＯＮ的实现优点是成本较低，标准化程度较高，能实现大规模生产，从而使成本大幅降低，因此ＡＰＯＮ的市场前景很好［１］应用场合：监控系统设在沿线互通立交、大桥等特殊路段的遥控摄像机采集的监控视频数据、检测数据的传输，紧急电话的接入，用于数据量大或要求实时传输的场合。１．２　同轴电缆接入和双绞线接入　　光纤、同轴电缆和双绞线技术在高速公路中应用较为普遍，例如交通监控

4、和隧道现场控制系统中，也多使用以上技术［２］；另外电话业务的接入也属于上述几种接入技术的结合。目前的电话业务接入情况是，在通信分中心设置程控交换机，分别负责该分中心辖区的电话通信业务，为道路使用者发生紧急情况时提供紧急呼叫的服务功能，为管理调度和紧急救援提供信息。在分中心一级设置综合控制台进行管理，可实时将紧急电话的各种数据输入监控计算机。每隔适当距离设置一套分插复用器将所辖路段的紧急电话信息通过光纤向分中心传输，如每隔ｌ　ｋｍ设置一对紧急电话分机，每隔５０ｋｍ设置一套分插复用器，采用０．９ｍｍ的星绞四芯有线传输方式

5、。　　应用场合：监控系统沿线布设的外场设备检测数据的传输、音频信号的采集与传输等。如收费站或监控站的视频传输常采用同轴电缆接入。１．３　以太网接入　　对于收费站或监控站局域网来说，以太网接入是最流行的方法。以太网接入具有性价比好、可扩展性好、容易安装开通及高可靠性等优点。以太网接入方式是通过一般的网络设备，例如交换机，集线器等将同一幢楼内的用户连成一个局域网，再直接或通过ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ等方式与外接光纤主干网相连。　　局域网接入应用场合：收费站、监控站、服务站等以局域网方式工作的场合。１．４　ＶＤＳＬ技术　　ＶＤＳ

6、Ｌ（甚高比特数字用户线）技术利用电话双绞线，提供高速的接入带宽给用户，而且可以支持原有的ＰＯＴＳ和ＩＳＤＮ应用。ＶＤＳＬ技术应用的距离较长，达ｌ．５ｋｍ（０．４ｍｍ线径），一般情况下，从现场设备到监控分中心的距离在这个范围之内，若超出该距离，也可以使用ＡＰＯＮ＋ＶＤＳＬ或ＳＤＨ＋ＶＤＳＬ技术实现接入。ＶＤＳＬ的速率与以太网速率非常接近，完全可以作为以太网的延伸，构成网络节点之间距离在１ｋｍ以上的“大以太网”［１］。　　应用场合：收费站、监控站等以局域网方式接入的场合，检测数据、视频数据的采集等。１．５　数据专线　　数

7、据专线技术包括数字数据网络（ＤＤＮ）、帧中继（ＦＲ）及综合业务数据（ＩＳＤＮ）。如果要实现一个地域内或城市内各站及系统之间的通信，可以借助城域网或广域网实现互连。　　应用场合：共享数据的广域传输。例如在没有建成ＳＤＨ骨干网时，可以使用数据专线技术来进行收费或监控系统共享数据的传输。１．６　卫星数据链路　　卫星数据通信链路的建立，是利用地球同步卫星与地面卫星站之间建立的数据专线通道进行的，无论是数据传播或语音电话传播都是租用了卫星的专用通道，其最大的优点是可以跨越广泛的地域进行远距离的信息传送。在高速公路的应用中，基于

8、ＧＰＳ收发机的应用是最常见的。　　应用场合：车辆定位、紧急信息的采集与发布、车辆自动驾驶等。１．７　无线接入技术　　无线接入网是由业务节点（交换机）接口和相关用户网络接口之间的系列传送实体组成的，为传送信息提供所需传送承载能力的无线实施系统。一个无线系统一般由４　个基本模块组成：用户台（ＳＳ）、基站（ＢＳ）、基站控制器（ＢＳＣ）、网络管理系统（