广东省高速公路机电系统发展的思考
2012-08-13 17:44:01   来源：智能交通杂志 作者:李平   作者:    评论：0

　　摘要：通过广佛高速公路运营二十年的机电系统建设的简要回顾，分析目前我省机电系统建设的主要症结，提出转变观念，以省中心建立为契机，建设统一标准的结点辐射接入平台，推动高速公路路网机电系统信息化系统运营建设。

　　一、引言

　　目前我省高速公路的通车里程已超过4000公里，以地级市连接的高速公路网已初步形成，伴随着社会车辆保有量的快速增长，高速公路作为汽车专用交通载体，车流量呈井喷式的增长，部分路段已超饱和。当遇到中国特有的传统节日和出游的季节，高速公路的营运服务面临的压力就骤增，路网环境下的管理运营需求越来越迫切。目前路段的独立运营模式受到了严峻的考验，收费系统建设已不能有效解决"泄洪式车流"的出入口服务。社会因为高速公路的收费而引发的抱怨不断增加。针对高速公路营运服务的出台措施或规定层出不穷，仍然不能根本解决问题。路网运营信息化的工作就是对各路段段面交通信息实现采集、处理、传递（交换）和服务（控制），这些都依赖在统一标准下的各类机电系统的建立和良好运行，对实时采集的信息和累积的海量数据信息进行系统处理，及时发布相关的指令，满足人们使用高速公路安全、快捷的出行服务需求，进而整合实现智能交通运输体系-ITS。

　　二、广佛高速公路机电系统建设回顾

　　广佛高速公路于1989年8月正式开通运营，以入口纸券，出口收费的人工方式开始，如今，道路监控、收费系统，包括MTC、ETC联网收费系统，视频、音频刻录系统等，不断推陈出新。在此仅对一些主要的机电项目建设进行简要的回顾：

　　1、1990年，我国第一条高速公路道路监控系统诞生，它是我国"7.5"攻关项目,同时也是由于车流的增长需求，道路扩建而过早夭折的机电系统；

　　2、1995年，第一代的电脑收费系统诞生，主要包括入口印刷纸券，出口电脑打印票据现金收费方式，收费亭内和车道视频实时监控，车道图像引入字符叠加，生成数据打印报表，用长时间的录像机实现有针对图像存贮和取证，一度成为当时我省高速公路收费系统建设的标准；

　　3、1999年，与佛开高速公路实现联网收费。主要工作是配合佛开高速的收费系统进行全面的配套改造，以非接触式IC卡为信息载体，2000年实现功能。期间对原有收费系统视频监控系统进行升级改造，将原有的矩阵切换更换成128路输入、16路输出pelco.9740设备，引入DM非PC硬盘录像系统，与收费系统信息进行整合，有效遏止了高速公路收费作蔽行为；

　　4、2003年又进行了广东省联网收费系统粤西片区的改造工程，引入不停车电子收费系统ETC；

　　5、2007年，为延长录像时间，提升文明收费服务水平和加强监控，在保留原有JPEG制式的中心设备基础上，增加了国产H264制式的硬盘刻录系统，使原来仅有1帧/秒升级为25帧/秒连续图像，并配有同步的录音系统，存贮时间达到15天以上，并将这些刻录机设置在下端的收费站机房，通过OA网络进行站、分中心、总中心的实时和后台查询、取证管理，结合原有中心机群的查询，进一步巩固了联网收费的防贪堵漏和文明服务水平提升的功能，对预防员工走向歧途起到很好的关爱和保护作用，并协助了公安部门侦办案件的取证，同时路段公司之间的透明度和监督力度得以体现，促进相互和谐；

　　6、2009年，广佛高速公路完成8车道改扩建工程完工，同时道路监控系统亦恢复，15KM实现实时数据段面采集，视频监控和可变信息发布等功能，进入路段高速公路全方位的电子化服务时代；

　　7、2010年，又实现与省交通集团临时监控指挥中心的信息对接和控制；

　　接下来，还要实施广州市中心区与粤西区的联网合并改造工作，需要做的工作就是统一IC卡读写格式，面临由于两个大车流量的区域各种信息整合，其中多路径的回路暴增，将使车道的费率表信息超过30万条，无论前端设备，软件和传输交换系统将面临一次革命，系统升级改造压力巨大。

　　综观二十年的机电历程，不断的完善、改造，仅仅是我省一路一公司投资管理运营模式个体发展的缩影，这种发展模式为日后的机电系统联网埋下隐患。

　　三、主要存在问题

　　高速公路的机电系统建设管理历程短，90年代中后期开始，高速发展至今，在全球IT产业快速发展的推动下，进入了烽烟四起，群雄争斗的时代，"摸着石头过河"的探索发展和推进方式，与通信行业的高标准，严规范、大规模、精服务的发展模式形成的差距越来越大，高速公路机电的发展遇到的技术瓶颈和问题积累需要疏理解决，问题主要体现如下：

　　1、我省的高速公路投资主体多、渠道广，管理运营相对独立，其机电的发展亦溶入了许多个性化的元素，标准的滞后，使各路段间的机电发展极不平衡，差异正逐渐加大；骨干网未形成（或跟不上发展需求），跨路段的实时信息，成功查询的机率正逐步降低，体现在干线信息传输交换平台和网络的瓶颈效应，粤西主干网相当部分路段仍在使用SDH(STM-1)的2M数据传输，粤西中心的信息处理平台并未同步提速；

　　2、注重收费系统的建设，轻视或（投资因素等）压缩甚至取消道路机电基础建设，为日后的设施增设留下诸多的不便；

　　3、由于相匹配的机电产品目录和集成商的准入门槛未有效建立，以假次充好的产品事件时有发生，尤其是高速公路的外场设施，需经受环境污染、自然灾害性气候和小动物的侵害等各种因素影响，设计者和承包商均需充分考虑，并提供相应的安全运行产品，若不然将成为高速公路上的一种摆设。广佛高速公路0公里的1.5X18米的可变情报板已经历了叁年的运行,仍以其亮丽的板面信息显示为过往车辆服务，可见选择质量工艺良好产品的重要；

　　4、机电系统由各类线缆相互连接构成的，其线缆的施工技术工艺和质量对其运行影响至关重要，并涉及了日后的维护，但是常常被忽视，主要体现在线缆的布放、接头、端口等胡拉乱接，标识混乱、交叉打结，缺乏准确完好的竣工资料，在高速公路的个别机房已是司空见惯。部分项目由于层层分包，为图利，甚至使用伪劣产品，有的视频线、网线选用低价金属镀铜，利用传输的集肤效应来替代标准产品，这样集成的系统又能支撑多长时间呢？目前机电系统市场产品存在这种"克隆""山寨"的配套，业主不一定有专业知识鉴别区分，只能凭承包人的良心和诚信；

　　5、重建设、轻管养、重硬件、轻软件，一线机电专业人员的缺乏，人员的配置和培养，处理问题的经验积累等都制约了机电系统的信息整合和效应的充分发挥。对使用人员的培训不足，使设备不能充分发挥作用，也会影响设备的完好率。

　　四、对策

　　高速公路的机电系统建设，约占整个投资总额的3-5%，如今，高速公路成网联接，若机电系统缺位，恐怕连基本的运营条件都不具备（政府统一还贷除外），对机电系统建设投入的弱化地位应重新审视，要解决眼前问题，还要做好远期规划。以省中心的信息联网、联控、具统一调度指挥运营为目标，从上至下贯彻落实，解决从下至上的建设造成离散差距，为联网的成功打好基础，为高速公路经营得以为继，甚至有必要对机电系统的实施过程进行改革，推进机电系统的建设和升级，具体建议如下：

　　1、要下大力做好我省高速公路信息化运营的规划，强化统一标准，先行做好骨干网的标准化建设，设立高效、可靠的信息交换平台、节点，为联网信息传递打好基础，对在建的高速公路达不到条件不予以开通收费运营，已营运的路段公司，在保证收费业务正常开展情况下，落实进行整改，确立以省中心调度控制辐射作用，使得该项工作能有效推进；

　　2、理顺与政府管理机构的关系，做好资源和信息共享，尤其是高速公路管线资源（包括新增）的统管工作。广深高速公路的业主已建设一套道路监控系统，2008年公安交通管理局又建设一套独立的道路监控系统，如果还有其它管理者需求的话，如何在路上设置和管线资源的配置？据闻，某高速公路曾发生因路灯电缆遭雷击造成燃烧，将在管线内包括多根国家干线一级光缆烧坏，通信中断的事件，长线局的争分夺秒抢修封闭主线两条行车道引发交通混乱，待长线局临时恢复后，业主自身的光缆、电缆才能进场恢复，这是资源缺乏造成未按标准分离强弱线缆布放的恶果。

　　3、建立重要的接入或关键产品和承包商的标准目录和准入门槛，设置诚信和质量跟踪，并引入退出机制，以利机电系统的健康发展。不要追求"高、精、新"的产品，注重实实在在使用效果，可（易）维护性、安全性和耐用性，杜绝伪劣假冒产品进入，满足信息化的对接、级联、级控。目前，监控系统使用的视频矩阵切换的主要有pelco、AD、AB公司等产品，而硬盘数字刻录系统则品牌五花八门，制式多样，虽然可以联，但过多的应用程序和标准的转换，可靠性就难保证，也给操作带来麻烦；

　　4、严格执行施工的工艺标准，创建安全、美观良好的综合布线系统，完善竣工资料的整理、移交、存档。尤其是外场管线，各类线缆按规范布设，并做好各类安全保护，包括防盗挖、防雷、防潮、防雨、环境污染、小动物等措施，保证系统能适应恶劣环境，安全可靠运行，确保信息采集、交换；（广佛高速中心机房的视频布线）

　　5、重视机电系统的日常养护（含软件），完善维护的原始资料的收集、整理，以利产品的改进，尤其是路面维护要尽量减少路面占用，安全就有保障。2001年，对立杆摄像机维护高空作业环节进行改革，推出高速视频快球结合升降系统的应用，其简便、安全、易维护，不需占用道路和租用高空作业车，大大降低维护成本，现已被同行广泛采用(见图)。

　　6、加强对使用人员的培训，使其对设备性能的认识，使用特性的掌握有较大提高，有利设备的完好率提高。

　　五、结语

　　高速公路主要是针对车辆进入领卡→上路（高速）→收费（ETC除外，目前最高的站场比例为20%平均不超10%）的全程服务。在大城市和经济高速增长区域的出入口服务，由事故、节假日车流暴增等因素导致收费站场难以承受"泄洪式"收费车流。高速公路网络式的无缝连接，正在逐渐淡化路段的概念，要解决高速公路的畅顺服务和通行费正常收取而不因放车流失，机电系统采集的实时信息进行联网，同步处理、并提供预警，以便出口能及早准备应对错峰，以往道路事故处理总结的四快"发现快、到达快、处理快、清场快"已不够，还需作出系统车流预警并有分流措施，才能解决大车流下的疏导，实施诸如信息的发布、出入口控制、分流等。我省的高速公路发展成绩骄人，但机电系统发展与长三角、京津环渤海和其它省份差距正在加大，网络环境下的营运信息化更是短板，需要加力冲剌、迎头赶上。未来的发展是道路各类电子卡口建设的立体信息采集和控制，ETC收费的大力推广，直至开放式的自由流收费模式应用，"物联网"时代的到来将加快交通信息化的建设步伐，ITS离我们的生活将更接近。

　　本文作者：李平，广佛高速公路有限公司