1、高速公路交通機電工程簡介高速公路交通機電工程包括三大系統、隧道機電工程（供電、消防、通風、照明等 ） 。三大系統包括 “監控系統 ”、 “收費系統 ”和 “通信系統 ”。以下根據我公司長年在高速公路機電工程領域作為集成商及產品供應商的經驗， 對三大系統的解決方案作簡要介紹。一、監控系統監控系統主要由信息采集子系統、監控中心及信息發布子系統三大部分組成。信息采集子系統包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車。信息發布子系統包括交通標志、 標線和信號等， 是交通監控管理為用戶服務的主要形式。 監控中心是高速公路全線路監控系統的最高層即控制中心， 主要負責全線路范圍內交通情況的監視和控制。監控

2、系統的功能包括：道路及隧道橋梁監視、交通量檢測、氣象監測、信息采集與發布、交通誘導、隧道檢測等。主要設備包括：車輛檢測系統、氣象檢測設備（能見度、冰檢等）、情報板系統、路側攝像機系統、監控分中心計算機網絡、地圖板、大屏幕投影系統、圖像監視系統、主控制臺和監控軟件、事件檢測系統、隧道CO/VI檢測設備、隧道火災檢測及報警系統、隧道PLC設備等。針對交通監控系統的系統構建目標與運營單位的運營管理需求，結合系統設備的功能特點與運行方式，我公司在長期工程實踐的基礎上，本著功能清晰、操作簡捷、先進適用、便于擴充的原則提出以下系統解決方案。（ 1）道路監控系統 路段監控中（分）中心計算機管理系統主要包括系

3、統硬件與軟件兩個組成部分，其中計算機硬件主要有：數據庫服務器、業務計算機、圖形計算機、路由器、交換機、打印機等；軟件系統主要包括： 系統軟件、 支撐軟件和業務管理軟件等。 利用計算機管理系統可以完成對于道路沿線外場設備的狀態查詢、 信息獲取、 功能設定； 交通管理方案的比較與優選、交通控制參數的確定；路政、公安、醫療等相關部門的信息共享與突發事件的協同處理；報表打印、日常信息管理等功能； 信息采集系統用于道路沿線的交通、環境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自動采集兩種。主要設備包括緊急電話（ET）、車輛檢測器（VD）、氣象檢測器（WD） 等； 信息發布系統用于道路交通誘導、警示信息的發布，

4、主要設備包括門架式情報板（CMS） 、立柱式情報板（SCMS）、可變限速標志（CSLS）等； 閉路電視監視（CCTV） 系統主要設備包括前端的視頻采集攝像機（通常還含有云臺、防護罩、解碼器等） 、傳輸用視頻（數據）復用光端機、中（分）心視頻切換控制矩陣及相應的碼轉換設備、硬盤錄像機、大屏幕投影、監視器等； 防雷與接地系統用于保護監控設備免受雷擊及過電壓損害，主要包括避雷針、電源防雷器、信號防雷器、接地引下線以及接地極等； 供配電系統用于對中心及外場設備的電能供應與分配，主要包括不間斷供電電源（UPS）、電力穩壓器、配電箱（柜）、供電電纜等，對于系統規模較大、組成較復雜的往往還配置有電力監控自動

5、化系統用于對供配電設備運行狀態的遙測、 遙信 與遙控。（ 2）隧道監控系統 隧道通風系統通風系統主要包括射流風機、 一氧化碳/能見度檢測器（CO/VI） 、 通風控制箱（根據需要配有PLC、軟啟動器、繼電器等）、供電電纜等，用于隧道內外的空 氣交換和污染物濃度控制； 隧道照明系統由于在隧道內尤其是長隧道內行車會產生 “黑洞 ”或 “白洞 ”效應， 影響行車安全， 因此設置有隧道照明系統。 設備主要包括用于引道照明的中桿燈、 用于洞內一般情況照明的隧道燈、用于斷電或火災等緊急情況的應急燈以及亮度檢測器、照明控制箱（根據需要配有智能照明控制器、PLC、繼電器等）、耐火或阻燃電纜等； 火災報警系統主

6、要功能是完成隧道內火災情況的及時偵測與報警。主要設備包括光纖火災探測器及報警控制處理主機。二、收費系統收費系統一般采用 “收費車道 收費站 各運營公司收費中心 結算中心 ” 的四級收費體制。 收費車道采集的原始收費數據， 通過計算機網絡實時送向收費站，收費站將采集的數據集中后發送給收費結算中心和相應的運營公司的收費中心。在收費結算中心，對每次出口的收費按照該車輛的車型和實際行駛所通過的路段、 里程進行分割計算， 得出各路段的應收款， 然后存入收費結算中心的數據庫，并將清分的結果送給相應的運營公司的收費中心。收費系統一般采用封閉式聯網收費系統， 采用人工半自動的收費方式， 即 “人工判型，人工收

7、費，計算機管理，閉路電視監視，檢測器校核” 的半自動方式。采用非接觸式IC 卡作為收費介質，即入口發行通行卡并寫入入口信息，出口按照車型和行駛里程收取通行費或在儲值卡內扣款。 另外， 全自動電子不停車收費系統（ ETC ）將會根據各地的經濟發展狀況可實際需要逐漸普及起來，在新建的的高速公路收費系統中，一般會預留 ETC 車道的相關配置。主要設備包括：車道控制機、 IC 卡收 /發卡機、收費員終端、車輛檢測線圈、費額顯示器、 CCTV 監視系統、對講系統、緊急報警系統、自動欄桿機、站級/分中心級計算機系統、收費軟件、聯網收費結算系統和結算（拆帳）軟件等。收費系統包括下列項目：1 、收費車道設備：

8、包括收費員終端、車道控制器、票據打印機、非接觸式IC 卡讀寫器、雨棚信號燈、手動欄桿、自動欄桿、通行信號燈、黃色閃光報警器、 霧燈、 費額顯示器、 車輛檢測器及必須的附屬設備， 根據入、 出口車道類型，安裝相應的設備。2 、收費計算機系統硬件：包括收費中心計算機系統和收費站計算機系統兩級，各級計算機系統主要包括：服務器、工作站、以太網交換機、 IC 卡讀寫器、 激光打印機等。3 、收費系統軟件：包括收費車道、收費站和收費中心計算機系統的操作系統、數據庫、應用軟件以及完成本系統功能的全部應用軟件。4、收費閉路電視監視系統：包括外場設備、收費站監視控制設備。外場設備主要由廣場攝像機、入出口車道攝像

9、機、亭內攝像機、視頻數據疊加器等；收費站監視設備設于各個收費站控制室內，主要包括視頻控制矩陣、硬盤錄象機、監視器等。5、內部有線對講系統。6、安全報警系統。7 、 收費附屬設施，包括電源、配電箱、設備保護系統、傳輸介質（電力電纜、信號電纜、光纜）、設于收費控制室內的控制臺、活動椅等。收費系統的功能包括：收費車道按照統一的操作流程工作， 實時處理各種收費數據， 除了對正常車輛進行及時、 準確的收費處理外， 同時對收費過程中出現的各種特殊車輛和異常情況按照統一的規定流程進行處理，如軍車、公務車、緊急車、車隊、拖車、未付車、違章闖關車、補交款車、無卡車、卡壞車、U”型車、超時車、出入口車型不一致車等

10、進行處理。對收費車道的出入車輛流量進行統計，對各車道的收費交易數據進行采集、統計并可靠存儲。向收費結算中心上傳原始收費數據記錄和每日的統計數據， 接收收費結算中心下傳的聯網收費系統的運行參數，包括費率、黑名單、同步時鐘等，并及時下傳給收費車道。通行卡的調配和管理票證的發放和管理現金管理和銀行繳款對收費車道、收費亭、收費廣場的閉路電視監視，對抓拍圖像的管理打印各類收費統計報表，交通量統計報表和管理報表數據、資料的存儲與備份和安全管理數據庫、系統維護和網絡管理三、通信系統通信系統主要是為高速公路運營管理及監控、收費系統實施提供必要的話音業務及數據、 圖像信息傳輸通道， 它是保障高速公路安全、 高速

11、、 暢通、 舒適、 高效運營及實現現代化交通管理必不可少的手段， 起著高速公路管理系統中樞神 經的作用。 高速公路通信系統提供數據、圖像、語音等通信功能，采用基于 SDH 的MSTP或ASON平臺的光傳輸網絡。主要設備包括：SDH光同步傳輸系統、程控 數字交換系統(SPC)、綜合業務接入網系統、通信網管系統、光電纜系統、緊 急電話系統等。 不過由于移動通信技術的發展， 高速公路通信系統基本不再設置 路側緊急電話系統。根據目前的技術狀況，通信系統基本采用 2 種實現方法。一種為 SDH 光纖 數字傳輸系統；另一種為可實現語音、數據、視頻三網合一的千兆以太網技術。1 、 SDH 數字光纖傳輸系統根

12、據高速公路收費站點和服務區、養護工區等的設置設立通信站， 在監控和收費中心地點設立通信中心。 采用 STM-1(155Mbit/s) 或 STM-4(622Mbit/s) ，用 4 芯光纖組成 2 芯通道保護自愈環網。SDH (配合綜合業務接入網)可為高速公路機電工程或運營管理采用以下接 口，滿足高速公路的數據傳輸：1) 155Mbit/s 數字通路2) 2Mbit/s 數字通路3) 10M/100M 以太網絡接口4) CCTV視頻和控制信號傳輸通路5)信道通路。這些信道通路包括：(1) 音頻信道： SPC遠端用戶信道 緊急電話系統的遠端分支信道 實線信道(2) 數據信道：收費網絡數據信道(2M 或 10/100M 以太網接口 )監控數據信道(RS232/2M)收費矩陣聯網數據信道 (RS232/485)電源監控數據信道CCTV反向控制信道(RS232/ 485)ISDN 2B+D 信道SPC 網管數據信道(DCN)2 、 千兆以太網技術采用以太網技術完成主干通信網絡的設置和數據、 圖像、話音的接入設備的設置， 實現數據、