第一部分 考試大綱 一、考試要求 本科目要求考生較為全面系統地掌握公路機電工程的基本概念與技能，具備較強的分析與解決實際施工和管理問題的能力。要求考生了解、熟悉或掌握公路通信系統、收費系統、監控系統、供配電系統等機電設備的基礎、管道等的施工及監理，以及通信、收費、監控、供配電系統等機電設備、相關線纜及系統的安裝、調試及監理。考生應對大綱中的不同內容有一定的了解、熟悉或掌握，并能在理解的基礎上正確地運用。 二、考試內容 （一） 通信系統 了解：通信系統的基本組成及功能，數據通信、光纖數 字通信、程控數字交換、視頻圖像傳輸、緊急電話、移動通信等系統的組成和工作原理，公路數據通信網的特點與結構，機電設備基礎、管道施工質量及機電設備、相關線纜及系統安裝調試質量監理工作程序。 熟悉：公路通信系統的設計目標及其機電設備施工準備階段的質量監理內容， 通信管道工程的施工方法和要求。 掌握：緊急電話、程控數字交換、光纖數字傳輸系統及光纜、電纜、通信管道工程等施工階段或安裝及系統功能測試的質量監理內容、方法和規定標準。 （二） 收費系統 了解：收費系統的基本要求、組成及各自功 能、，各種收費制式的優缺點及其使用介質，聯網收費基本內容，收費系統計算機網絡結構及技術。 熟悉：收費系統中機電設備施工準備階段的質量監理內容，收費車道設備工作機理，收費系統計算機網絡的組網方式及軟件的質量性能，計算機收費系統軟、硬件的可靠性、安全性及抗干擾措施。 掌握：收費系統中收費車道設備安裝、收費站、中心設備安裝的質量監理內容、方法和規定標準，收費系統中機電設備測試、試運行的質量監理內容。 （三） 監控系統 了解：監控系統的組成、功能及發展趨勢，交通流特性及控制策略，監控系統中 交通檢測設備、環境檢測設備、監控中心主要設備的組成及工作機理。 熟悉：監控系統中機電設備施工準備階段的質量監理內容，監控系統中計算機系統的硬件構成及系統支撐軟件和監控應用軟件的功能。 掌握：監控系統中外場設備安裝、監控中心設備安裝的質量監理內容、方法和規定標準，監控系統中機電設備測試、試運行的質量監理內容。 （四） 供配電系統 了解：高速公路供配電系統的特點、供配電方式、系統構成及設計內容、接地保護、電磁干擾防護措施、防雷措施，照明技術條件及景觀設計。 熟悉：電力線路的結構 和敷設，低壓配電箱安裝前及電纜工程施工準備階段對配電箱和電纜及附件的要求。 掌握：低壓配電箱安裝測試內容及電纜敷設質量要求。 三、考試方式、規定用時 閉卷筆試， 2 小時 30 分鐘。 四、題型結構、評分標準 1、單選題： 20 題 /20 分 2、多選題： 20 題 /40 分 3、判斷題： 10 題 /10 分 4、簡答題： 2 題 /10 分 5、綜合分析題： 2 題 /20 分 五、主要參考書目 1. 李峻利主編交通工程設施設計（第五、六、七、九章），人民交通出版社， 2001； 2. 翁小雄編高速公路機電系統，人民交通出版社， 2000； 3. 公路工程施工監理規范（ JTJ 077-95），人民交通出版社。 第二部分 考試樣題及答案 一、單選題：（ 分） 1、下列檢測設備中，不屬于環境檢測設備的是 -。 A、能見度檢測器 B、一氧化碳濃度檢測器 C、車重檢測器 D、路面干濕狀態檢測器 2、可變信息情報板按功能應屬于 -。 A、信 息采集系統 B、信息處理系統 C、信息提供系統 D、通信系統 二、多選題：（至少有兩個選擇是正確的）（ 分） 1、高速公路需要傳輸的信息可概括為 -。 A、語音 B、信號 C、圖像 D、數據 2、車輛檢測器安裝質量檢驗項目主要包括 -等。 A、交通量計數精度 B、傳輸性能 C、視認距離 D、安 裝位置與安裝質量 3、高速公路監控系統的典型任務包括 -。 A、減少高速公路常發性或偶發性擁擠的影響 B、獲得最大的運行安全 C、減少交通事故對環境和人類的影響 D、提供必要的信息和幫助 4、高速公路常用的外場設備主要包括 -。 A、車輛檢測器 B、氣象和環境檢測器 C、可變信息情報板 D、中央計算機系統 5、收費系統測試的內容主要涉及 -等。 A、數據處理、統計報表及打印記錄測試 B、閉路電視監視功能測試 C、告警及異常處理功能測試 D、安全性及保密性測試 6、下面測試內容中，與光纖數字傳輸系統有關的測試項目有-。 A、光接口及電接口測試 B、抖動及誤碼測試 C、保護倒換及語音提示功能測試 D、接通率及局間中繼測試 三、判斷題：（ 分） 1、在高速公路監控系統中，需要采集的信息主要有交通流、道路、 交通、氣象環境干擾和設施狀態三大類。 2、在施工階段，光纜線路工程的監理內容包括光纜敷設和光纜接續兩部分。 四、簡答題：（ 分） 1、收費站功能測試的主要內容有哪些？ 五、綜合分析：（ 分） 1、在機電系統安裝調試質量監理中，監理工程師在施工準備階段、施工階段、交工驗收階段的主要工作內容有那些？ 參考答案 一、單選題： 1、 C； 2、 C； 二、多選題： 1、 A、 C、 D； 2、 A、 B、 D； 3、 A、 B、 C、 D； 4、 A、 B、 C； 5、 A、B、 C、 D； 6、 A、 B； 三、判斷題： 1、； 2、。 四、簡答題： 1、收費站功能測試的主要內容有：對車道的實時監控功能、查原始數據功能、打印報表功能、查看費率表功能、與車道數據通信功能、數據備份功能、數據疊加功能、與收費中心的通信功能、報警錄像功能、切換顯示各車道及收費亭攝像機功能、查看事件報表打印功能、查斷網時的數據上傳功能。 五、綜合分析： 1、在機電系統安裝調試質量監理中，監理工程師在施工準備階段的主要工作內容有：協同業主考察施工單位和設備供應商，進行施工和設備采購的招投標；在確定了承包人后，參與承包人的聯合設計，在承包人完成施工圖后，審批其施工圖；承 包人進場后，審查承包人的人員、機械、質量保證體系等，條件具備后，發布開工申請批復單，同時審查承包人的測試報告，并進行必要的現場測試。 在機電系統安裝調試質量監理中，監理工程師在施工階段的主要工作內容有：對承包人進行的設備安裝、測試及系統調試進行全過程旁站，承包人提出進入試運行的報告后，監理人員應對設備的安裝進行檢驗，對設備的測試、系統的調試進行檢查，檢查合格后，批準進入試運行階段。 在機電系統安裝調試質量監理中，監理工程師在交工驗收階段的主要工作內容有：系統試運行時監理應經常性地巡視系統的運行情況，并監督承 包人對于期間發生的故障及問題，及時修補、排除、整改；試運行達到規定時間后，系統能夠達到驗收標準或相關規范、文件的規定，承包人填報、監理審批簽發工程交工證書，進入缺陷責任期。 第三部分 機電工程培訓講義 第一講 掌握交通工程主要系統的構成與功能 一、交通安全設施的主要構成與功能 交通工程及沿線設施是公路的重要組成部分，是發揮公路經濟效益、保障行駛安全必利可少的配套設施，是公路現代化、智能化的標志之一。交通工程及沿線設施的建設應根據劊路網規劃、公路的功能、等級、交通量等確定，它包括交通安全設施、服務 設施和管理設施引種。服務設施主要指沿線的服務區、停車區和公共汽車停靠站。管理設施包括監控、收費、通信、供配電、照明和管理養護等設施。一般將監控、收費、通信、供配電及照明系統稱為交通工程機電系統。 (1)交通安全設施主要包括交通標志、交通標線、防撞設施、隔離柵、視線誘導設施、防眩設施、橋梁防拋網、里程標、百米標、公路界碑等。 (2)各種交通安全設施的功能與構成 1)交通標志 :是用圖形符號、顏色和文字向交通參與者傳遞特定信息，用于管理交通的設施，主要起到提示、誘導、指示等作用。它主要包括警告標志、禁令標志、指示 標志、指路標志、旅游區標志、道路施工安全標志等主標志以及附設在主標志下的輔助標志。 2)交通標線 :是由標劃于路面上的各種線條、箭頭、文字、立面標記、突起路標等所構成的。另外，路面標線根據涂料的種類又可以分為常溫型、加熱型、熱熔型三種。交通標線的主要作用是管制和引導交通。 3)防撞設施 :防撞設施主要包括護欄、防撞筒等。護欄的主要作用是防止失控車輛越過中央分隔帶或在路側比較危險的路段沖出路基，不致發生二次事故。同時，還具有吸收能量，減輕事故車輛及人員的損傷程度，以及誘導視線的作用。護欄的形式按剛度的不同可分為柔 性護欄、半剛性護欄和剛性護欄，按結構可分為纜索護欄、波形梁護欄、混凝土護欄、梁柱式鋼護欄、組合式護欄等。防撞筒的主要作用是吸收能量，減輕事故車輛及人員的損傷程度，同時也有誘導視線的作用。 4)隔離柵 :主要作用是將公路用地隔離出來，同時將可能影響交通安全的人和畜等與公路分離，保證公路的正常運營。它主要包括編織網、鋼板網、焊接網、刺鐵絲、隔離墻以及常青綠籬等形式。 5)視線誘導設施 :視線誘導設施主要包括分合流標志、線形誘導標、輪廓標等，主要作用是在夜間通過對車燈光的反射，使司機能夠了解前方道路的線形及走向，使其 提前做好準備。分合流標志、線形誘導標的結構與交通標志相同，輪廓標主要包括附著式、柱式等形式。 6)防眩設施 :主要作用是避免對向車燈造成的眩光，保證夜間行車安全。防眩設施主要分為人造防眩設施和綠化防眩設施，人造防眩設施主要包括防眩板、防眩網等結構形式。 7)橋梁防拋網 :橋梁防拋網主要設置于天橋或主線下穿的分離立交上，用于防止雜物落在橋梁下方的道路行車道上，保證行車安全。它主要包括鋼板網、焊接網等結構形式。 8)交通安全設施還包括里程標 (碑 )、百米標 (樁 )和公路界碑，主要作用是標識出道路里程和公路用地界限。 例 : 交通工程交通安全設施的主要組成部分包括 ( ) A 收費系統設施 B 通信設施 C 視線誘導設施、標志標線設施 D 供配電設施 E 防撞、防眩、隔離設施 答案 :C E 二、監控系統的主要構成與功能 (1)監控系統的主要構成 監控系統按其功能可分為九個子系統 :交通監控系統、視頻監視系統、緊急電話系統、火災自動報警系統、隧道通風控制系統、隧道照明控制系統、供配電監控系統、調度指令電話系統、有線廣播系統。 監控系統雖然由九個子系統組成，但他們之間并不是完全獨立的，相互之間要交換信息，有機地構成一個系統。一個路段的 監控系統是根據道路的特點、橋梁與隧道大型構造物的分布、交通量以及氣候環境等因素來構架本路段的監控系統，可以是全部系統，也可能只有交通監控、視頻監視、緊急電話和調度指令電話等子系統。特大橋還會有橋梁結構安全檢測子系統。 (2)監控系統的主要功能 公路監控系統主要是實時收集道路狀況、交通流信息、氣象信息及相關設備狀態，控制與調節交通流，疏導交通，減少交通事故，保證行車安全。其主要功能如下 : 1)信息收集功能。收集道路狀況、交通流狀況、氣象狀況、設備運行狀況、緊急電話報警以及交通事故告警等信息。 2)動態顯示和 監視功能。對交通數據進行統計分析處理，并通過圖形界面和顯示媒體對管轄范圍內的各種數據、設備顯示內容進行靜態與動態顯示，對監控系統的所有設備工作狀況進行實時監測和顯示，使值班員及相關的管理人員能隨時監視交通運行的狀況和系統的運行狀況，實現對管轄范圍內的公路的全面監視。 3)視頻監視功能。系統可對全省特大橋、長隧道、特長隧道、高接高樞紐立交、事故易發地點、省 (市 )界主線收費站、大城市出入口的收費廣場等處的圖像進行選擇與監視，并能進行實時存貯錄像、回放、檢索等功能，實現視頻的多級監控。， 4)控制功能。監控中心系 統能下達指令給分中心進行監控外場設備信息發布控制。被控對象包括可變情報板、可變限速標志、交通信號燈、車道指示標志、遙控攝像機以及其他可能控制交通流的設施等。 5)交通事件的排除、救援組織功能。系統可根據交通事件的嚴重程度分成輕故障、重故障、嚴重故障，并分別進行處理。 .一旦有告警信息，則在操作員工作站上立即顯示設備的狀態告警、交通運行狀況告警等信息，并且有相應的聲光信號提示值班員，同時系統根據故障的性質、地點、時間等結合自動控制功能進行相應的誘導方案提示，或者由值班員進行人工控制處理。所有告警隨時進行存貯、記 錄、打印。打印內容包括故障時間、地點、故障性質、操作內容、控制指令內容等。 6)事件輸入記錄功能。系統具有人工輸入各種事件及存貯功能，可針對緊急電話、巡邏車、養護部門、路政部門送來的各種道路維護、事故等信息進行人工輸入、包括事故的發生時間和終止時間、地點、類型、事故檢測的手段、事故處理過程中采用的監控措施、事故描述等。 7)報表統計與打印功能。系統能按預先規定的格式和內容，定時進行日、月、年各種報表的統計處理，并自動打印。 8)查詢功能。值班員可隨時查詢當前和歷史數據，并且按值班員的要求進行顯示和打印。 9)自動數據備份和系統恢復功能。系統具有數據自動備份功能，能實時自動的將重要數據進行備份，一旦系統受到破壞，可以盡快地恢復系統運行。 10)系統具有自診斷功能。能自動測試系統的工作狀況，包括與各路監控分中心的通道連接狀況，并且在檢測到異常情況時，自動顯示和打印診斷報告。 11)安全功能。系統對不同層次和職責的使用及管理人員，分別設置不同的訪問操作使用權限，設置不同的操作口令和密碼，防止越權存取和修改，保障數據的完整性，并且對值 1K 月的操作進行存貯、記錄、打印， 12)時間統一功能。省監控中心負責提供全省監控 系統統一的基準時間，使各監控分中心內部時鐘與省監控中心內部時鐘取得一致。 13)提供內部其他系統相關信息。提供上級管理部門及相關信息中心的交通信息，實現信息共享。 14)提供對外界的服務功能。將公路的實時交通狀況、交通擁堵、事故以及處理情況及時向社會及相關單位發布。 (3)監控各子系統的功能與構成 1)交通監控系統的功能與構成 功能 通過實時采集變化著的道路交通流信息 (包括交通信息、氣象信息、交通異常事件信息等 )、道路及監控設施等信息，進行交通運行狀態正常與否的判斷、交通異常事件嚴重程度的確認、交通運行 異常狀態的預測、對已經發生或可能發生的異常事件處理方案的處理等，從而達到信息發布、交通控制、誘導的目的，為管理部門提供有效的管理手段，為高速公路的使用者提供最好的交通信息服務。 構成 交通監控系統由計算機系統、外場設備以及傳輸通道等組成。計算機系統按管理體制又可以分為監控所計算機系統、路監控分中心計算機系統、省監控中心計算機系統。路監控分中心管轄各自路段，省監控中心對各路監控分中心進行協調管理。一個路監控分中心通常管轄一條路，或者管轄一個或多個 (隧道、大橋 )監控所，本身具有收集信息功能、信息分析處理功能、 交通控制功能、特殊事件控制功能、輔助管理功能等。省監控中心管轄若干個路監控分中心，它處于高一層的協調管理地位，具有宏觀監視功能、宏觀協調控制功能。 2)視頻監視系統的功能與構成 功能 在分中心可任意選擇調看所管轄范圍內每個外場攝像機的視頻圖像，并對其進行水平、垂直方向的旋轉、變焦等控制。 通過監視器和大屏幕投影等顯示設備，分中心、中心監控人員可直觀地了解攝像機覆蓋區的交通運行狀況、擁堵情況和交通事件，以便正確的做出擁堵和事件確認，并做出有效的控制決策。 具有對擁堵、交通事故現場的視頻圖像進行錄像、存 儲，并能利用路段地點、時間等參數對錄像圖像進行檢索、回放，為交通事件的事后分析和取證提供依據。 當監控分中心和省中心或區域中心實現視頻聯網監控時，系統應具有多級聯網視頻監控功能，即上級中心可任意選擇和控制沿線遙控攝像機。 構成 一條路的視頻監視系統包括沿線遙控攝像機，視頻和數據傳輸設備以及監控分中心的視頻監視、存儲及控制裝置等組成。監控分中心的視頻監控裝置一般由監視器、視頻切換控制矩陣、數字錄像設備、控制鍵盤 (或視頻工作站 )、大屏幕投影機、視頻編解碼器等組成。 3)緊急電話系統的功能與構成 詳細內容參見 通信各子系統的功能與構成的 (3)緊急電話系統的功能與構成。 4)火災自動報警系統的功能與構成 功能 用于隧道內發生火災時，自動或人工發出緊急信號，迅速通告監控室或監控分中心，啟動消防水泵，及時進行滅火、救援等活動，減少人員傷亡，減輕隧道設施的破壞、損失；結合隧道交通監控的控制，阻止洞外車輛進入故障隧道，避免事故的惡化，保證隧道安全。 構成 火災自動報警系統分人工和自動報警兩種。 自動報警系統由外場火災自動檢測設備，監控分中心 (監控所 )的火災自動報警系統，以及傳輸通道等組成，是隧道安全運行保障系統中的一個 重要子系統。當火災自動檢測設備檢測到附近有火情發生時，會立即生成一個報警信號傳到監控分中心 (監控所 )，監控分中心 (監控所 )產生聲光報警和地點信號，值班員可進行確認和處理。 人工手動報警系統與自動報警系統的構成相似。通常是在隧道內每 50m 間距的消防洞處設一個手動報警按鈕 (每個按鈕帶地址編碼 )，由傳輸通道將其連接到監控分中心 (監控所 )。 5)隧道通風控制系統的功能 用通風設備將新鮮空氣強行送入隧道，稀釋污染物質并將其排出隧道，使隧道內保持良好的衛生環境，提高能見度，保證行車安全。該系統根據檢測到的環境數據、交通 量信息等控制風機的運行臺數、風向、運行時間，能實現節能運行和保持風機較佳壽命的控制運行；并在發生火災時根據不同地點進行相應的火災排煙處理，以保證隧道的安全及運行環境的舒適性。 6)隧道照明控制系統的功能 合理地設置隧道照明系統能避免隧道黑洞效應，使駕駛員適應隧道內外的亮度差，保證行車安全；并根據洞外的照度變化、交通量的變化對洞內照明強度進行調節，節約用電，降低運營費用。 7)供配電監控系統的功能與構成 電力監控系統可與公路供配電系統相結合構成功能完善、獨立的供配電監控系統；也可只對重要供配電回路進行遙控、遙 信、遙測。它作為監控系統的一個子系統，其監控范圍包括專用變配電所、高壓電源線路、饋出高壓線路、備用柴油發電機組、主變壓器、重要的低壓配電回路及低壓配電裝置等。 功能 是完成對公路專用供配電系統進行數據采集、監視和控制的系統，實現對系統的安全監控。 是完成供配電信息收集、處理和控制功能的自動化系統。它通過人機聯系子系統的屏幕顯示和調度模擬屏對供配電網運行進行在線的安全監視；并有越限告警、記錄、打印制表、事故追憶、本系統的自檢、遠動通道狀態的監測等功能；對供配電系統中重要開關進行遙控；對有載調壓變壓器分接 頭、靜電電容器等無功功率補償設備進行自動調節或投切，實現供配電監控。 調度員可以掌握該系統當前的運行情況，實現遙控操作，完成記錄、統計、制表等調度日常工作。 構成 由遠動子系統、監控中心計算機子系統和人機聯系子系統組成，也可將人機聯系子系統歸入到監控中心計算機子系統。 動消防水泵，及時進行滅火、救援等活動，減少人員傷亡，減輕隧道設施的破壞、損失；結合隧道交通監控的控制，阻止洞外車輛進入故障隧道，避免事故的惡化，保證隧道安全。 構成 火災自動報警系統分人工和自動報警兩種。 自動報警系統由外場火災自動檢 測設備，監控分中心 (監控所 )的火災自動報警系統，以及傳輸通道等組成，是隧道安全運行保障系統中的一個重要子系統。當火災自動檢測設備檢測到附近有火情發生時，會立即生成一個報警信號傳到監控分中心 (監控所 )，監控分中心 (監控所 )產生聲光報警和地點信號，值班員可進行確認和處理。 人工手動報警系統與自動報警系統的構成相似。通常是在隧道內每 50m 間距的消防洞處設一個手動報警按鈕 (每個按鈕帶地址編碼 )，由傳輸通道將其連接到監控分中心 (監控所 )。 5)隧道通風控制系統的功能 用通風設備將新鮮空氣強行送入隧道，稀釋污染物質并將 其排出隧道，使隧道內保持良好的衛生環境，提高能見度，保證行車安全。該系統根據檢測到的環境數據、交通量信息等控制風機的運行臺數、風向、運行時間，能實現節能運行和保持風機較佳壽命的控制運行；并在發生火災時根據不同地點進行相應的火災排煙處理，以保證隧道的安全及運行環境的舒適性。 6)隧道照明控制系統的功能 合理地設置隧道照明系統能避免隧道黑洞效應，使駕駛員適應隧道內外的亮度差，保證行車安全；并根據洞外的照度變化、交通量的變化對洞內照明強度進行調節，節約用電，降低運營費用。 ?)供配電監控系統的功能與構成 電力監控 系統可與公路供配電系統相結合構成功能完善、獨立的供配電監控系統；也可只對重要供配電回路進行遙控、遙信、遙測。它作為監控系統的一個子系統，其監控范圍包括專用變配電所、高壓電源線路、饋出高壓線路、備用柴油發電機組、主變壓器、重要的低壓配電回路及低壓配電裝置等。 功能 是完成對公路專用供配電系統進行數據采集、監視和控制的系統，實現對系統的安全監控。 是完成供配電信息收集、處理和控制功能的自動化系統。它通過人機聯系子系統的屏幕顯示和調度模擬屏對供配電網運行進行在線的安全監視；并有越限告警、記錄、打印制表、事故 追憶、本系統的自檢、遠動通道狀態的監測等功能；對供配電系統中重要開關進行遙控；對有載調壓變壓器分接頭、靜電電容器等無功功率補償設備進行自動調節或投切，實現供配電監控。 調度員可以掌握該系統當前的運行情況，實現遙控操作，完成記錄、統計、制表等調度日常工作。 構成 由遠動子系統、監控中心計算機子系統和人機聯系子系統組成，也可將人機聯系子系統歸入到監控中心計算機子系統。 8)調度指令電話系統的功能與構成 詳細內容參見通信各子系統功能與構成的 2)數字程控交換系統的功能與構成。 9)有線廣播系統的功能與構成 詳細 內容參見通信各子系統功能與構成的 4)有線廣播系統的功能與構成。 例 :隧道火災報警系統由（ ）等構成。 A 外場火災自動檢測設備 B 監控分中心的火災自動報警系統 C 傳輸通道 D 隧道聲控照明 E 通風風機設備 答案 :A B C 三、收費系統的主要構成與功能 收費系統指從車輛進入收費道路開始到實現收費，車輛交納通行費直到費款安全進入存儲點以及能提供各種收費過程相關信息的設施和人員的集合體。 收費制式分為三種 :全線均等收費制 (簡稱均一制 )、按路段收費制 (簡稱開放式 )、按車型與實際行駛里程收費制 (簡稱封閉式 )。 收費 方式分為三種 :人工收費、半自動收費、全自動收費。 通行券 :高速公路聯網收費暫行技術要求 交公路發 (2000)463 號 推薦三種通行券即多次重復使用的非接觸式 IC 卡、一次性使用的紙質磁性券、一次性使用的紙質二維條形碼券。目前我國主要使用非接觸式 IC 卡。 (1)收費系統的主要構成 就一條高速公路收費系統來說，分為計算機系統、收費視頻監視系統、內部對講系統、安全報警系統、電源系統等，其擴展系統有計重系統、車牌自動識別系統等。計算機系統根據級別可分為車道計算機系統、收費站計算機系統、路段分中心計算機系統。在省域 高速公路聯網收費系統中，計算機系統還應包括省收費結算中心計算機系統。 收費站、路段收費分中心、省收費結算中心計算機系統各自構成一個局域網。 收費站局域網與路段收費分中心局域網之間一般采用路由器或三層交換機經通信系統連接的方式構成廣域網，其邏輯拓撲結構為星形結構或環形結構。 路段收費分中心局域網和省收費結算中心局域網之間一般也采用路由器或三層交換機經通信系統連接的方式構成廣域網，其邏輯拓撲結構為備用通道的星形結構，或不完全的網狀結構，或兩個環的自愈保護結構。 (2)收費系統的主要功能 1)對本高速公路使用者正 確、合理地收取通行費，減少逃票、漏收現象的發生，最大限度地堵塞來自司機的財務漏洞。 2)具有采集收費交易數據、收費設施狀態信息等功能。所有收費交易必須人賬，所有收費過程的登記、記錄必須完整，最大限度地堵塞來自收費人員的財務漏洞。 3)具備較高的服務水平，盡可能減少因收費引起的交通延誤。 4)具備高可靠性，具有防止人為 (有意或無意 )和自然事故損害系統的能力。 5)具有后備功能，局部故障不會影響其他部分的正常工作。 6)具備可擴充性，易于實現升級，兼容性強，開放性好。 7)具有處理、統計、查詢、打印功能。統計 報表準確、及時，滿足管理方面的需要；所有收費登記力爭實現計算機化，利于實現辦公自動化。 8)收費操作過程簡明、實用，有助于減輕收費員的勞動強度 9)兼顧本路段入、出口交通管理，定時向監控系統提供交通數據。 10)根據收費管理的需要能完成收費站、路段分中心、省結算中心之間的收費業務數據、費率、時鐘等的通信。 11)完成對收費車道、收費站等收費設施以及對收費業務的監視，保證收費系統正常工作。 12)具有嚴密的數據安全體系，保證收費數據的安全。 13)具有票證、通行券的管理功能。 (3)收費各子系統的功能與構成 1)車道計算機系統的功能與構成 功能 按車道操作流程正確工作，并將收費原始數據實時上傳收費站。 接收收費站下傳的收費運行參數 (費率表、黑白名單、同步時鐘、免費車、系統設置參數等 )。 對車道設備的管理與控制，具有設備狀態自檢功能，并將故障狀態信息實時上傳收費站。 可保存一定時間段的收費原始數據，可降級使用，但不丟失數據。 通信中斷時，具有后備獨立工作能力。 為車輛提供控制信息。 將各種違章報警信號實時上傳給收費站。 構成 車道計算機系統由車道控制機 (含工控機和車道控制器 )、收費員終端 (顯示 器、專用鍵盤 )、通行券發券裝置 (入口 )、通行券讀寫裝置 (出口 )、電動欄桿、車輛檢測器、雨棚信號燈、車道通行信號燈、霧燈、聲光報警器、手動欄桿、收據打印機 (出口 )、費額顯示器 (出口 )等設備構成。車道計算機系統通過廣場以太網交換機與收費站以太網交換機相連構成收費站局域網。為了實現收費視頻監視功能，還需在車道安裝車道攝像機、收費亭攝像機、數字圖像疊加器等設備。 2)收費站計算機系統的功能與構成 功能 與收費車道控制機通信完成信息采集。 與分中心計算機通信、上報各種信息，接收下發的收費運行參數 (如 :時鐘、費率 等 )，并下發到收費車道控制機。 對各種數據進行查詢、檢索。 打印輸出各種報表。 對站內的通行券進行管理。 對票證 (收據、定額票 )進行管理。 系統自檢及狀態監視，軟件具有容錯功能，并能對硬件進行自檢，發現故障立即顯示。 收費站內的系統維護、數據管理和備份。 系統加電自啟動，分中心或通信系統故障時，收費站可獨立工作。斷電后可由后備電源供電。 構成 收費站 (包括收費車道 )一般采用快速以太網技術。收費站計算機系統包括服務器、計算機工作站、數據存儲設備、打印機等。這些設備與收費站監控室以太網交換機相 連，收費車道的以太網交換機與收費站監控室的以太網交換機相連構成一個收費站局域網。 收費站與收費車道之間的網絡連接方式視采用的局域網網絡種類及傳輸距離而定，一般采用光纖或五類非屏蔽線。 3)路段收費分中心計算機系統的功能與構成 功能 收集本區段內的各收費站計算機上傳的收費信息，并上報到省收費結算中心。 接收省收費結算中心轉發的各種命令 (如時鐘、費率等 )，并下發到各收費站。 匯總、整理、統計、存貯、打印所轄收費站上傳的數據信息。 對管轄范圍內的通行券進行管理。 對票證 (收據、定額票 )進行管理。 收 費分中心內的系統維護、數據管理和備份。 通信線路故障時，收費分中心計算機系統可獨立工作。 構成 路段收費分中心一般采用 100M 快速以太網或千兆以太網技術。路段收費分中心計算機系統包括的設備與收費站計算機系統基本相同，服務器、計算機工作站、打印機等設備與路段收費分中心以太網交換機相連構成一個局域網。收費站與路段收費分中心組成收費網絡的邏輯拓撲結構采用星形結構或環形結構。 4)省收費結算中心計算機系統的功能與構成 功能 確定收費系統運行參數 (費率表、車型分類、黑名單、同步時鐘等系統參數 )，并下發給各路段 收費分中心、收費站。 接收收費站上傳的收費交易原始數據和通行費拆分數據。 接收路段收費分中心上傳的收費交易統計數據及管理數據。 按規定的原則進行通行費的拆分與結算，或者對路段收費分中心 (或管理所 )提交的拆分與結算進行校核、審定。 與指定結算銀行進行賬目信息的交換和結算。 對通行券、收費票證等進行管理。 具有收費數據、交通量及各種管理報表的統計與打印功能。 具有查詢功能。值班員可隨時查詢當天或歷史數據，并按要求進行顯示和打印。 系統具有自動數據備份功能，一旦系統受到破壞或停止運行時，可盡快恢復系統運行。 系統具有自診斷功能。能自動測試省收費結算中心系統的工作狀況，包括與各路段收費分中心、收費站通道的連接狀況，并在檢測到異常時自動顯示和打印診斷報告。 安全功能。系統能對不同層次和職責的使用及管理人員，分別設置不同的訪問使用權限，設置不同的操作口令和密碼，防止越權存取和修改，保障數據的完整性，并對值班員的操作進行存貯、記錄、打印。與指定銀行的數據交換或有通過公用電信網與路段收費分中心進行數據通信的要有安全技術防范措施，保證數據的安全。 提供內部系統及上級管理部門有關信息，實現信息共享，但與辦 公管理系統要有安全隔離措施。 構成 省收費結算中心系統的構成，應根據公路網絡規模的大小、交通量、采用的收費技術體制等來決定。目前收費結算中心局域網宜采用千兆以太網，并且網絡系統宜結合監控系統，考慮本地辦公自動化的需求，提供網絡支持。省收費結算中心網絡、結算服務器等重要設備郎應具有高可用性，采用高可靠冗余系統，避免單點設備故障影響系統的正常運行。為了保證收費網絡的可靠性，省收費結算中心與各路段收費分中心組成收費網絡的邏輯拓撲結構應采用備用通道的星形結構，或不完全的網狀結構，或采用兩個環的自愈保護結構。 省 收費結算中心主要由高可靠性、安全性的服務器、磁盤陣列、工作站、交換機、路由器、打印機、數據存儲設備、通行券 (非接觸式 IC 卡 )發行管理系統和收費票據管理系統等組成。 5)收費視頻監視系統的功能與構成 收費視頻監視系統一般采用收費站和路段收費分中心二級監視方式。 功能 便于收費時的交通管理。 實時監視收費員工作情況、車輛通過收費車道、收費廣場情況，防止漏費，制止作弊。 實時監視金庫情況，保證金庫的安全。 實時監視收費站監控室監控員的工作情況，實現多級監視，防止監控員與收費員勾結進行集體貪污等。 收 到車道報警信號，自動切換圖像，便于重點監控。 實時記錄圖像資料，為進行收費工作的動態分析、隨機管理、善后處理和稽查等提供正確依據。 構成 參見監控各子系統的功能與構成的 2)視頻監視系統。 6)內部對講系統的功能與構成 功能 為收費站與收費亭間提供直接語音通道，便于收費站監控員與收費亭內收費員之間的業務對話。 對講主機可群呼、單呼等。 收費站監控員可對每個收費亭進行監聽。 構成 內部對講系統由收費站內對講主機、收費亭內對講分機、通信線纜和電源等構成。 7)安全報警系統的功能與構成 功能 收 費員在遇到人身、金錢安全威脅等緊急情況下向收費站監控室發出報警信息，請求救援幫助。 構成 安全報警系統由收費站內報警主機、收費亭內的報警開關和它們之間連接的信號電纜構成。 8)電源系統的功能與構成 功能 :為收費各設備提供電力供應，保證收費系統正常工作。 構成 :電源系統主要由不間斷電源 UPS、穩壓電源、配電箱等構成。 9)計重系統的功能與構成 計重系統有計重收費系統和超限管理系統兩種形式。兩種形式表現丁兩種對道路的保護理念。計重收費系統只是對貨車采用計重收費，對車、貨總重超過總的軸載限的比例來計算超限幅 度，不同的幅度采用不同的費率收取通行費。計重收費系統對超限車輛征收懲罰性收費，以加重收費形成對超限車輛駕駛者的威懾，使超限車輛漸漸減少，重在以經濟杠桿減少不規范行為。超限管理系統則是在超限車輛駛入重點路段、特大橋、長隧道之前，被攔截處理，杜絕超限車輛對重點路段、橋隧的破壞，重點在于防范。 功能 有效防止超重車輛對高速公路的破壞，保護道路，延長高速公路的使用壽命。 凈化貨物運輸市場，維護守法者的利益。 減少高速公路的維修保養費用。 減少道路交通事故，提高道路服務水平。 構成 計重收費系統一般來說 只需要在出口 (或入口 )車道設置低速 /靜態軸重檢測系統。它主要由稱重儀、輪胎識別器、紅外線車輛分離器、稱重數據采集處理器等組成。該低速 /靜態軸重檢測系統與車道控制機協同工作，由車道控制機判斷此車輛是否超限，同時結合通行券信息計算出應收取的通行費。采用這種形式不會引起太大的土建投資，操作、維護、管理都較簡單。 超限管理系統一般需要在主線車道上設置高速動態軸重檢測系統，對駛往被保護的特大橋、終點主線站方向的車輛進行高速動態稱重，并輔以車輛檢測器、攝像機、警示牌等，指示超限車進入靜態稱重區；靜態稱重區管理房里設置 稱重計算機設備和靜態軸重檢測設備，對超限嫌疑車輛復核，同時輔以各種監視設備。這種系統設備比較昂貴，同時需要增加占地和房建建設的投資，所以造價比較高，對運營者管理水平的要求也比較高。因此一般用于重點路段和橋隧。 10)車牌自動識別系統 功能 防止不同車輛之間的換卡。 防止卡流失。 防止收費員利用車種或降檔車型進行營私舞弊。 自動放行，提高通行能力，減少通行券的投資。對于免費車和月票車，通過車牌號和數據庫中免費車和月票車庫的比較，可實現公務車、軍警車、特殊車、月票車的不發卡自動放行。 稽查黑名單。通 過車牌號和黑名單庫比較，可發現各類黑名單車。 車輛管理統計。可實現某一輛車、某單位車、某地區車的通行情況分類統計。 輔助車型分類。通過車牌號對應出車的車型，可對收費員的分型進行核查。 構成 車牌自動識別系統有軟硬件一體和開放式的軟、硬件結合體系兩種形式。 軟硬件一體的車牌自動識別系統由車體感應器、攝像機、輔助光源、圖像采集卡、主控電腦和車牌識別軟件組成。 開放式軟、硬件結合方式指一個純軟件的車牌識別軟件模塊嵌入到車道控制機收費軟件中，利用現有的車道控制機、車道攝像機、圖像采集卡等硬件設施，由收費 軟件直接調用該車牌識別軟件模塊來識別車牌照。此方式成本低，通用性好。 例 :不屬于公路收費系統的收費制式是（ ） A 隨機式 B 均一式 C 開放式 D 封閉式 答案 :A 解析 :公路收費制式分三種，均等收費制 (簡稱均一制 )、按路段收費制 (簡稱開放式 )、按車型與實際行駛里程收費制 (簡稱封閉式 )。 四、通信系統的主要構成與功能 (1)通信系統的主要構成 高速公路通信系統主要由光纖數字傳輸系統、數字程控交換系統、緊急電話系統、通信電源系統、光電纜工程及通信管道工程等組成。長、特長隧道和特大橋還應增加有線廣播系統。 省 高速公路通信中心的通信系統主要由光纖數字傳輸系統、數字程控交換系統、數字同步時鐘系統、會議電視系統和通信電源系統等組成。 (2)通信系統的主要功能 通信系統是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、高效運營及提高服務質量實現現代化交通管理的重要設施，起著高速公路管理系統中樞神經的作用。 1)為高速公路日常運營管理、事故處理、救護、養護、收費等部門提供可靠的通信手段。 2)為收費、監控、會議電視和管理信息 (辦公自動化 )等系統的數據、圖像和語音提供傳輸通道。 3)通過緊急電話、廣播等為道路使用者提供緊急呼救求援和幫 助等服務。 (3)通信各子系統的功能與構成 1)光纖數字傳輸系統的功能與構成 功能 為高速公路沿線各收費站、服務區、停車區等站點提供業務電話及調度指令電話，為收費、監控、會議電視和管理信息等系統的數據、圖像的傳輸提供專用通道，為省內、省際干線聯網提供傳輸通道。 構成 光纖數字傳輸系統分為干線傳輸系統和綜合業務接入網系統兩部分。 干線傳輸系統由設在通信分中心的 SDH 光同步傳輸設備 (ADM，終端為 TM)、再生器 REG、光纜和網管設備等組成。干線傳輸各方向光群路接口板和光纖一般為 l+1方式配置 (4 芯光纖 )，形成鏈狀保護。 綜合業務接入網系統由設在通信分中心的光纖線路終端 (OLT)、沿線各站的光纖網絡單元 (ONU)、光纜和網管設備等組成。綜合業務接入網系統用 4 芯光纖采用隔站相接的方式形成自愈環保護。 2)數字程控交換系統的功能與構成 功能 為高速公路運營管理機構 (包括收費站、服務區、停車區、養護工區等 )辦理業務提供語音服務，包括業務電話和調度指令電話等。 構成 數字程控交換系統由數字程控交換機、話務臺、維護終端、計費終端、調度指令電話總機以及雙音多頻話機等組成。 數字程控交換機除完成本局的話務接續與出 入局的話務接續，同時還轉接它局之間的呼叫以及完成與本地市話的話務接續。 話務臺除負責市話呼人轉接外，還負責“ 114 查詢業務和實現網內半自動功能。夜間或無人值守時可通過電腦話務員轉接。 維護終端除負責維護管理外，還兼有故障申告“ 112 受理及測量臺功能。 計費終端能按通話距離和通話時長進行計費，新服務項目的計費按新服務項目要求計費。調度指令電話為高速公路管理調度系統服務，利用程控交換機的會議電話和熱線電話功能實現。用多功能數字話機 (或專用調度臺 )作為調度指令電話總機，用普通 DTMF 電話機作為分機。 3)緊急電話 系統的功能與構成 功能 用于司機在發生交通事件等緊急情況進行呼救求援的主要手段，也可用于道路維護管理人員與監控分中心值班人員之間的聯系。通過呼叫者與監控分中心值班人員的對話，能迅速確定交通事件的發生地點及事件狀況，及時組織緊急救援、搶修和控制交通流。緊急電話系統獨立運行。 構成 緊急電話系統根據傳輸介質分為有線型和無線型。有線型又分為電纜型和光纜型。 緊急電話系統由設在監控分中心的緊急電話控制臺、沿線路側的緊急電話分機及傳輸電纜 (或光纜或無線公網 )等組成。 緊急電話控制臺包括計算機、彩顯、聲卡、麥克風、 打印機及通信接口等。 4)有線廣播系統的功能與構成 功能 有線廣播系統一般應用在長隧道和特大橋監控系統中，作為特定事件下交通信息發布的手段之一。該系統主要用于交通堵塞、交通事件等緊急情況下向橋上或隧道內和洞口處人員廣播信息，組織疏導車輛、人員，迅速排除故障，恢復正常交通。 構成 有線廣播系統有兩種設置方式 :單獨設置和與緊急電話系統合并設置。與緊急電話系統合并設置方式可與緊急電話系統綜合利用主機、控制臺和傳輸電纜。有線廣播系統由設在監控分中心 (或隧道監控所 )的廣播控制臺、功放模塊、強指向揚聲器和傳輸電纜等 組成。 5)會議電視系統的功能與構成 功能 會議電視系統是一種多媒體通信系統，其功能是可以同時實現兩地或多個地點之間的圖像、語音和數據的交互通信。 構成 會議電視系統由多點控制單元設備 MCU、終端設備和傳輸通道組成。 MCU 由主機、控制臺、多畫面模塊、子畫面處理板及相關軟件等組成。 終端設備由編解碼器、計算機、攝像機、顯示器、麥克風、調音臺、音箱等組成。 6)數字同步時鐘系統的功能與構成 功能 數字同步時鐘系統的功能是為各數字設備提供時鐘源，全面提高專網的時鐘質量，大大減少因漂移和精確度不良造成的滑 動損傷。 構成 數字同步時鐘系統由大樓綜合定時供給設備 BITS、區域基準鐘 LPR、全球定位系統 GPS 接收設備及網管終端等組成。 7)通信電源系統的功能與構成 功能， 通信電源系統的功能是保證通信設備不問斷的工作。 構成 通信電源系統由高頻開關整流電源、閥控式密封鉛酸蓄電池組、不間斷電源 UPS及電源網管終端等組成。 高頻開關電源由交流配電、直流配電、高頻開關整流模塊和集中監控模塊等組成。 五、供配電、照明系統的主要構成與功能 (1)供配電系統的構成 高速公路供配電系統，是指高速公路交通工程沿線設 施 (包括監控、通信、收費、照明、服務設施 )及運營管理所需電源的供應和分配。 通常公路供配電系統主要由 10kV 電源線路、變配電所、配電線路和低壓配電箱等構成。 1)電源 公路電力供電應根據負荷性質，用電容量和工程特點，一般選用地方電網 10kV可靠電源，引入公路變配電所，通過高壓柜、開關、母線等組成的高壓供電系統，經過變壓器變壓，引出 380/220V 低壓，再經過低壓柜，開關、母線、配電線路和配電箱等組成的低壓配電系統，將低壓電送至用電設備，以保證設備的正常運行。為保證監控、收費、通信、消防、應急照明等一級負荷 用電，公路變配電所應采用獨立的兩路 10kV 電源同時供電或主一備單母線分段運行的供電方式。當只有一路地方 10kV 電源時，宜再配備具有自啟動、自保護、自停機、編程方便、運行可靠的柴油發電機組作為低壓備用電源，以便在一路地方電源中斷時，保證一級負荷和重要負荷的供電。 2)變配電所 變配電所由高、低壓開關柜、變壓器、繼電保護裝置、測量、信號、控制等裝置構成。在變配電所應設有電流表、電壓表、有功、無功電度表、功率因數表、功率表等測量儀表，電源線、饋出線、母線分段斷路器、電力變壓器等典型回路應根據需要配置電流速斷、 過電流、單相接地、過 (低 )電壓、溫度等繼電保護裝置和同期檢查、備用電源自動投入、自動重合閘等安全自動裝置。 3)供配電線路 供配電線路按電壓等級可分為 10kV