发布时间：2023-09-14 17:28:51
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的高速公路智能化建设样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
Abstract: intelligent is the inevitable trend of the development of the highway, is the inevitable result of the development of science and technology. At this stage, the construction of Expressway intelligent is mainly reflected in the electromechanical system construction and transformation. This paper introduces the establishment and structure of intelligent system of expressway electromechanical system, discusses some of the electromechanical system construction proposal.
Keywords: highway intelligent electromechanical system present situation requests for proposals
中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：
机电系统是高速公路智能化的基础,是高速公路发挥整体效益的重要保障, 特别是高速公路管理联网后, 机电系统在高速公路管理的作用将会更加明显。在高速公路机电系统的建设过程中,要做好两个方面:一方面应积极地进行国际性的技术交流和合作, 借鉴发达国家的做法和成功经验,另一方面应充分考虑我国的经济发展水平和产业结构、资金来源、道路状况和交通特点等实际情况,进行全面认真的研究分析,制定出符合我国国情的发展战略,推动我国高速公路智能化的早日实现。
一、高速公路机电系统智能化运行体系的建立与构成
1、智能化运行管理与服务系统的建立
智能化运行管理与服务系统的建立以服务为核心，智能化运行管理与服务系统的应用功能主要围绕高速公路服务系统、管理系统、监测系统( 路网运行状态监测) 3 个方面建立，其中监测系统作为管理与服务系统的基础支撑，按照监控类别可分为机电设备监控、交通状态监控、道路环境监控和业务监控等; 管理系统功能包括收费业务管理、机电设备运行维护、资产管理、日常运行协调管理、重大事件下运行协调管理以及异常事件下协调运行管理等; 高速公路服务系统包括面向交通行业、相关部门以及公众的服务。
2、智能化运行管理与服务系统总体构成
（1）系统总体架构
根据现状分析和未来发展趋势，高速公路智能化运行管理与服务系统的功能分为服务、管理、监测和检验评估4 大项，构建四位一体的有机整体。见图1。
图1 智能化运行管理与服务系统功能层次图
监测功能单元实现各类信息的有效采集和分析处理，是系统的数据源，是实现系统功能的基础和支撑。监测对象包括高速公路基础设施、交通状态、道路环境和其他信息等。监测功能包括宏观和微观2个层次，实现全路网、细粒度的监控，重点突出关键路段和节点。
管理功能是系统功能实现的主体和关键。管理功能服务对象是高速公路运营管理部门，充分利用所采集的各类信息和分析的结果，主要实现对高速公路路段的日常运行管理和突发事件状态下配合政府部门完成应急指挥调度，实现对设备资产的管理，有效应对各类事故、事件，做好各类维修维护工作和其他相关工作。
服务功能是系统功能的综合展现，是系统功能的核心。服务功能面向的第1 类服务对象是公众，公众也是系统服务的主体，应通过各类技术手段为出行者或道路使用者提供其需要的各类服务，如出行信息、路线规划、事故救援等; 第2 类服务对象是政府和行业管理部门，以及其他类如新闻媒体等，主要为其提供各类所需信息。
检验评估功能是对上述3 大类功能的实现情况进行检测和评定，将结论反馈各系统，督促其改进、完善，检验评估功能是系统功能高质量、高效率实现的必要保障。
综上所述，服务、管理和监测3 大系统作为业务应用的核心系统，面向不同的对象提供相应的功能。三者之间相互关联，相互依托，缺一不可。根据面向服务对象的不同，对于3 大系统的应用体现又可分为面向公众服务和面向管理者服务。
（2）面向公众服务
建立多种方式的公众服务系统，使得公众在出行前可通过网站、手机WAP 网站、微博、广播、短信、服务热线等方式了解到高速公路信息; 在途中可通过广播、VMS、手机WAP 网站、微博、短信、服务热线、触摸屏等方式及时获取信息。
（3）面向管理者服务
①日常运行管理
日常运行管理包括外场采集与设备管理、交通状态监控、结果输出展示等。
②应急运行管理
应急运行管理包括异常情况预警、交通应急指挥调度、联合指挥调度、紧急事件响应管理及人身安全救援、特大灾难响应管理及控制、应急资源管理等。
③辅助决策支持
辅助决策支持主要包括数据挖掘、道路运行状态评估、决策支持管理等。
④运营维护管理
维护维修管理可单独形成体系模块，建立主要以设备管理、养护检测、故障管理、经济管理为子系统的运维管理体系。
⑤区域间交通信息共享
区域间交通信息共享是指通过与相邻省(市)之间通过友好协商，共享彼此间所掌控的高速公路交通信息( 如交通流信息、道路气象信息、交通事件事故信息和服务区信息等) ，为收费管理、交通诱导等提供决策辅助，为政府、行业部门、运营管理者以及公众提供更多的服务。
（4）检验评估系统
基于智能化运行管理与服务系统的建立，为确保关键软、硬件设备适应智能化运行管理与服务的功能性要求，需研究开发智能化运行管理与服务检验评估系统平台。
二、对机电系统建设的几点建议
高速公路智能化的实现需要完善的机电系统,利用飞速发展的科学技术来改进、完善现有的机电系统,能推动高速公路智能化的早日实现。结合我国高速公路建设的现状及国外经验,对我国机电系统的建设提出以下几点建议。
1、建立、健全高速公路交通管理信息化和智能化的标准和规范
机电系统采用国际通用标准或国家与行业标准,使各子系统的操作平台、通讯接口与协议标准化,可实现互联互通并支持二次开发或功能调整,同时实现迅速的信息交换和高度共享,为全省甚至全国联网打好基础。
2、合理规划、科学设计
科学技术对机电系统的影响较大, 科学技术发展迅速,机电系统从规划、设计到投入使用之间的时差就不可忽视,所以,规划者、设计者必须高瞻远瞩,放眼未来, 充分借鉴国外成功经验和我国的实际情况。同时,高速公路建设是一个整体工程, 在土建、房建工程建设中很多机电系统建设的工序都已进行,因此土建、房建工程的设计和建设中应充分考虑机电系统的要求, 以减少变更和避免重复施工造成的浪费。
3、积极采用新技术
收费、监控、通信三项系统所采用的通信、计算机网络、自动控制、遥感、遥测及图像传输等技术近年来发展迅猛,日益发展,各子系统技术密集、科技含量高,因此设计时要紧密跟随最新的技术方向,在认真进行技术、经济可行性分析和需求的调查研究后,根据实际情况积极采用先进的材料、设备和技术。现阶段机电系统建设不但要满足当前先进性技术的要求,还要使系统保持较长期长效的技术优势。
4、建立高速公路综合信息平台
现有机电系统虽然可以采集各种信息,但是采集到的信息的利用率却很低。建立一个高速公路综合信息平台,将各类机电信息通过综合信息平台的整合以分级授权的使用方式传送到各级管理者PC终端设备以便作出决策,能为高速公路的高效运营夯实基础,并给出行者提供方便。重视机电人才的发掘培养, 使机电系统各个层次从业人员能够积极工作并充分发挥主观能动性和创造力。
参考文献：
关键词:高速公路；运营管理；信息化；方案
随着国家建设的发展,我国高速公路运营管理体制及模式也在逐渐改革。但相对于建设质量和建设进度的跨越式发展，我们在管理信息化和建设智能化发展方面较西方国家还有较大差距。所以，如何根据当前计算机技术和科学技术合理地开发利用高速公路的信息化体系，推进高速公路运营管理现代化的进程，是今后我国高速公路发展过程中所面临的重大挑战。
1.我国高速公路信息化建设中存在的问题
第一，建设资金来源及建设发展模式等差异造成了我国高速公路各个地区运营管理模式各不相同。在建设发展初期,高速公路主要采取分级建设管理的模式，但未得到很好地效益，原因在于自成系统的运营管理模式之间缺乏联系。同时，由于传统的公路管理水平限制和技术手段落后等因素,导致这些分散系统采集的信息资源得不到充分的利用和共享，还未形成一个完整的多级化高速公路管理信息系统体系，这制约着高速公路运营管理信息化现代化发展进程。第二，公路交通信息系统规划建设中存在的主要问题有：偏重于内部管理,忽视外部面向大众的信息服务;设备及信息资源共享程度不够;各部门之间协调性考虑不足,系统集成性较差等。这都是我们今后需要解决的。
2.基于网络的高速公路运营管理信息系统的需求分析
（1）接口层软件必须规范、统一。在近几年来建设发展过程中,我国大部分都配备了先进的监控和控制设备.但受使用环境和控制模式的差异，实现路线的连接和控制尚存在一定的技术难度,难以对采集的信息进行整合。所以，,统一的“接口层”软件是开发过程中的一个硬性要求，制定标准信息接口模式.以便快捷地与高速公路网上已有的各种硬件设备相连接，实现信息共享与集中。（2）形成通用性强，连接快速的统一信息管理体系。目前，正在运行的高速公路监控、收费、通讯等信息系统大多以区段作为独立运作单位,各路段的信息管理基本处于封闭式运行模式,无法实现全路网的交换与共享,造成资源的浪费。所以，必须实现通用性强，统一连接的信息管理体系。(3)进行综合业务相关信息管理。在系统设计过程中,应根据高速公路的运营管理发展变化,明确业务需求。同时，可采用多媒体技术,以便有效管理视频、音频、文本信息,实现管理多样化、智能化。另外，应开发高速公路领域办公自动化系统,将所有的路况信息和业务数据通过系统展现出来，是管理者做出正确的决策。(4)能够对数据进行深层次的挖掘和分析处理。高速公路既有的计算机系统中已采集到大量的历史数据是公路部门或企业经营管理决策的基础和依据.但目前的问题是原有系统设计时没有考虑到这些高层应用功能，有的甚至也没有建立相应的数据库。
3.运营管理信息系统的软件结构和功能设计
3.1接口层模块
地区性高速公路信息中心与路网中各子系统的连接主要通过远程网络，接收信息来源于采集层，通过控制命令，实现远程控制。主要包括:检测和控制设备接口、视频图像接口、交通和收费数据接口以及其他数据的接口。
3.2信息采集层模块
相关命令下达后，会经过接口层转换数据信息并存储到信息处理层，这样就完成了高速公路运营管理信息的采集和控制。
3.3信息处理层模块
主要完成综合信息的采集和处理。集中体现在：(1)交通监控指挥。系统以电子地图方式显示路况信息，并可放大显示路网上任意一段的现场图像状况、气象信息、车流量、车辆平均速度、平均车头时距、占用率、匝道车流量、事故信息和设备运行状。(2)财务核算。系统可将采集到的收费数据生成各种收费管理报表;进行收费票证的出/入库管理与核销;实现收费管理中心最高层联网收费及其管理功能;完成记帐凭证的录入、审核、查询等功能；地区高速公路联网收费的核心是收费管理总中心。该管理中心可完成全地区高速公路网收费系统的实时管理。并通过银行完成通行费收入核算。下属收费站在收费总中心的统一管理下,完成日常收费管理工作。(3)路政稽查。主要包括救援清障管理、路产路权管理、路损索赔、稽查等业务信息的处理。(4)养护维修。实现路况调查、养护计划的编制与调整,施工任务管理、工程验收与结算、养护工程统计等。
3.4业务办公系统模块
办公自动化系统主要功能包括:①报表传递及信息查询;②公文处理及远程办公自动化;③对外公开的Web信息等。日常行政办公过程中数据报表等信息的传递和公文处理都是由其处理。3.5高层管理决策支持系统信息采集层采集的数据信息,经过信息处理层,存储到数据库中.根据决策者的需要,利用数据仓库等相关技术与工具,通过对海量业务数据的挖掘和分析,从而为经营管理提供智能化的决策支持,通过系统所提供的数据分析和预测工具,利用计算机辅助进行未来时期车流量和收费额的预测,以便于科学地制定收费计划和养护计划,并且可以通过动态效益分析模型,帮助管理者进行收费还贷分析,科学地进行管理决策。
4结论及建议
运用系统工程原理和方法，并结合我国高速公路发展的方向，设计和开发高速公路运营管理网络信息系统是高速公路信息化建设的一个有效的和可行的解决方案。该系统的开发应用是实现高速公路信息化发展目标的基础和核心，它可帮助高速公路运营管理部门或企业实现业务管理的规范化、科学化和智能化,并能够为决策部门领导者提供及时、准确、可靠技术支持,全面提高管理水平和工作效率,使得高速公路的社会、经济效益得以充分发挥。
作者:陈嘉 单位:中交资产管理有限公司
关键词：高速公路；智能化管理系统；物联技术；分析
中图分类号：TP315
公路信息管理系统属于我国交通基础设施之一，于日常的高速公路管理中有着不可或缺的作用，其支撑着整个高速公路的安全、通畅、舒适、安稳[1]。通过应用现代化高科技设备与智能化技术，能够促使整个交通运输网络的安全与进步，从而实现高效、稳定的运营目的。文章将综合常规信息管理系统，然后融入全新的物联网技术，利用该项管理技术来弥补物联网技术于我国高速公路智能化管理的空缺，采取一种全新的面貌监控整个高速公路运输网络，提升公路的管理服务水平，以满足当今人们的行驶需求。
1 传统信息管理系统存在的不足
虽然我国传统信息管理系统有所发展与进步，但现阶段仍然存在着许多管理问题上的弊端与不足，主要表现在以下几个方面：（1）于工作过程中各管理部门的信息，通常以管理人员自行计算、记录、统计，该操作过程过于耗事耗力，不利于日常各部门的查询。（2）高速公路各路段存在着独立的局面，信息资料未实现共享，造成公路中各路况的宏观指挥调度信降低。（3）高速公路出现突发性事件时，应急备案的组织管理相对迟缓，当需疏散公路四周群众时，根本不能定位四周的居住情况。（4）因地理环境、工作时间等方面的制约，造成信息交流未能达到实时展开，极易出现信息交流滞后而致使部门之间未能较好地衔接管理。
2 如何在高速公路信息管理系统中应用物联网技术
2.1 物联网技术分析
物联网将全新的IT技术科学合理地应用到各个领域，把传感器放置到铁路、电网、隧道、桥梁、公路、供水系统、建筑、大坝中，再综合互联网从而达到整个管理系统的整合。
物联网具备智能化控制与处理的作用，能将传感器中各信息进行加工、分析、处理，以满足不同的运用要求。高速公路的机电系统则属于智能化交通管理的范畴，运用监控系统、通信系统等基础设施，对行驶中的汽车进行自动相关、安全检测、实时自动操控等，其帮助现代化公路运输提供较为经济、安全、安稳、舒适和快捷的服务，从而实现降低交通堵塞、避免交通事故的目的。所以，我国高速公路信息管理系统需增加物联网的应用，以提升高速公路的行驶安全。
2.2 高速公路信息管理系统中的物联技术
2.2.1 收费系统方面
高速公路收费过程中，为使高速公路运营机构按不同路段进行拆帐，提高收费效率，可根据具体的需求，建立模拟高速公路收费网络，采用中间不设主线收费站的收费管理模式[2]。同时，可利用计算机实现高速公路各个收费项目的自动化，包括运输费、停车费、道路通行费等，通过电子卡或电子标签，实现“一卡通”，保障收费标准化、自动化。车辆上高速时，可在高速入口处领取电子卡，在出口处刷卡结算，有效减少了中途停车缴费的时间，保障了车辆的畅通。由计算机统一收费，不仅为高速公路管理节约了物力资源，还能够为系统管理提供准确数据，提高收费效率。
2.2.2 智能监控系统方面
智能监控系统的建立，主要是针对高速公路气象、水文、人文等不同情况，采取的分级控制、统一管理。在管理过程中，将多种技术、信息有机结合起来，从而形成一整套智能化、自动化、程序化的管理系统，提高高速公路管理的质量和效率。其中，相关的技术、信息主要包括无线射频识别技术、电子地图、无线电通信网络、GPS定位导航系统、计算机车辆管理信息系统等等。智能监控系统对高速公路路面实时状况进行分析，将数据信息传入无线通讯并由其传送到监控中心，监控中心及时做出处理后在电子地图上显示出来。
智能监控系统的功能主要有：（1）自动跟踪功能。跟踪对象主要是用于特殊用车或应对高速公路中突况的用车，如巡逻车、运钞车及警车、紧急救援车等等。通过对车辆的多窗口、多屏幕统一监控跟踪，可有效实现动态监视和应急指挥。（2）紧急援助功能。高速公路上一旦发生事故，若处理不及时，则将会影响整条高速公路的正常运行，严重则将造成高速公路的瘫痪，而智能监控管理系统可对这些情况进行紧急援助，保障高速公路畅通运行。（3）交通路线规划和导航功能。在高速公路通行路线的规划方面，智能监控系统可现动态路况，缓解不同因素造成的交通受阻问题。车辆管控平台可清晰显示违规、违章行驶的车辆，便利交警对车辆安全运行的管理[3]。（4）预警处理系统的定制。通过计算机编程，对智能监控系统进行升级和完善，设置相应的时间、路线、标记及行驶规范，一旦超出界定，则立即发出警报。
2.2.3 通信系统方面
高速公路通信系统的特点是：业务量大、数据庞杂，还要进行远距离传输，不仅仅局限于高速公路运营和管理需要，还应预留一定的余地，保障向外提供服务拥有足够的空间。这需要在所管辖范围内的高速公路形成信息系统的全覆盖，而“三网合一”通信系统的应用，为高速公路现代化管理提供了强有力的保障。所谓“三网合一”系统，即数据、语音、图像三方面的统一，包含了包括光纤数字传输系统、语音交换系统、综合业务接入网系统等在内的通信技术，其地位和作用不言而喻。实行“三网合一”通信系统，不仅能够为高速公路运综合管理提供必要的数据信息，还能够有效保障高速公路在正常、稳定、畅通运行。
2.2.4 数据仓库系统方面
作为一个信息共享平台，高速公路数据仓库系统在相关数据的存储、查询、通讯、共享方面发挥了巨大作用。高速公路数据仓库系统的作用主要表现在：（1）共享数据的提取，主要是从其他系统和各物联网传感器中实现的。（2）融合处理多种数据资料，在高速公路管理过程中，相关数据多且杂，且来源渠道多元化，数据库系统可进行自动组织和分类，保证数据的正确性、完整性及系统性，有变避免冗余和错乱。（3）提供具体的信息服务，根据服务请求，并结合所制度的权限，对客户提供相应的咨询、翻阅等服务，使得高速公路管理更加人性化。
3 小结
从目前形势上看，我国高速公速公路传统信息管理系统仍存在诸多不足，为提高高速公路管理水平，满足不断科学化、专业化、智能化的高速公路管理需要，须采用先进管理技术，改变管理不足的现状。而物联技术在高速信息管理系统中的应用，能够有效避免传统信息管理系统中的问题，为提高现代高速公路管理水平发挥了巨大作用。将物联技术应用到高速公路信息管理系统中，在实现联网收费、统一管理的基础上，实行全方位、全天候的监控管理，有效提高了我国高速公路相关收费管理水平[4]。此外，在智能监控系统方面、通信系统方面、数据仓库系统方面的作用同样不容忽视。只有将物联技术应用到高速管理的全过程，不断加强高速公路机电系统建设，促进高速公路管理的自动化、智能化、信息化，才能为整个高速公路的安全、通畅、舒适、安稳提供强有力的支撑。
参考文献：
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关键词：高速公路；高边坡；巡检；现状；趋势
前言
我国是一个多山的国家，地质条件复杂，山区面积约占到我国面积的70%，随着我国经济的快速发展，道路的建设是必不可少的，尤其是高速公路的建设。截止至2014年底，我国高速公路通车里程达到11.2万公里。
我国高速公路的建设取得巨大成就的同时，随之而来的便是一系列的高速公路的边坡灾害问题，在自然因素和人为因素影响下，高边坡容易发生坡面冲刷、滑坡、泥石流、坍塌、等地质灾害。这些灾害破坏性强，常常造成交通中断，严重影响到道路交通正常运营，对人民的生命财产产生巨大威胁。因此，对高速公路高边坡定时巡查，能有效降低高速公路边坡灾害的发生，对保证高速公路的正常运营起到了积极的作用。
1高边坡巡检内容
当土质边坡高度大于20m、岩质边坡高度大于30m时，这些边坡称为高边坡。高边坡巡检的范围下至路堑排水沟、上至坡顶外侧不少于20m。巡检的内容主要有以下3个方面：
1.1边坡环境巡检
边坡环境巡检主要有以下三个方面：（1）坡面：检查坡面平顺，开裂、滑动、鼓胀、局部沉陷，边坡土体渗水、涌水，植物的发育状态以及病虫害，坡面绿化，岩土体挤出、滑落，坡面危石情况等。（2）坡脚：检查坡脚是否有渗水、涌水、隆起、开裂、风化、变形等现象，地基基础是否有冲刷或下沉。（3）坡顶：检查建筑物是否有开裂、变形现象；管线是否存在破损、渗水、漏水情况，植被是否往坡面倾覆，坡顶堆积物情况等。
1.2防护支挡结构工程巡检
防护支挡结构工程巡检主要有以下九个方面：（1）挡墙墙体：检查挡墙墙面是否有潮湿、渗水、外装饰脱壳现象，墙身有无水平、斜向、垂直裂缝情况；墙面是否变形、外鼓、钢筋外露，是否存在砂浆松散、砌块风化，基础有无冲刷下沉现象等。（2）变形缝：检查变形缝两侧支护结构是否有异常水平或垂直错动情况；变形缝内是否填充杂物等。（3）挡墙排水孔：检查排水孔排水情况是否良好，排水孔是否堵塞等。（4）抗滑桩（排桩）或肋柱：检查桩体（肋柱）的变形、破损情况，是否存在钢筋外露锈蚀，保护层开裂、开裂现象等。（5）锚杆：检查锚杆是否外露、锈蚀，连接体的破损、开裂或脱落情况等。（6）锚索：锚具锈蚀、松动、脱落，保护体破损、开裂、、脱落情况等（7）锚杆格子梁：检查框格内是否有积水，锚头有无积水、锈蚀，锚垫板有无生锈，框架是否有蜂窝麻面，框架是否有断梁等。（8）防护网：检查边坡防护网及被动防护网有无破损，柔性网是否紧贴坡面，网内有无落石兜集，防护网锚头或锚固点是否松动或锈蚀等。（9）喷锚面：检查喷锚面裂缝、掉块及鼓胀情况，是否有渗水现象，喷锚锚筋是否出现露筋等。
1.3附属工程巡检
附属工程巡检主要检查路堑边沟、平台排水沟、急流槽、截水沟有无堵塞或杂物、边沟是否开裂、变形，坡面泄水孔、深层泄水孔是否堵塞，保证排水设施完好性和有效性，还有检查检修通道是否畅通，方便巡检人员通行。
2高边坡类别及巡检周期
目前，我国对高速公路高边坡巡检时，一般根据边坡的稳定状态进行分类，然后根据边坡的稳定类别来安排日常巡检，一般情况下，根据边坡的稳定性好、稳定性较好、较不稳定以及不稳定分为Ⅰ类边坡、Ⅱ类边坡、Ⅲ类边坡和Ⅳ类边坡。
对于以上4类边坡的稳定情况，日常巡检时Ⅰ类边坡的巡检频率每两个月不少于1次，雨季或暴雨时应加密巡检；Ⅱ类边坡巡检频率每月不少于1次，雨季或暴雨时应加密巡检；Ⅲ类边坡巡检频率每半月不少于1次，必须加密巡检；Ⅳ类边坡巡检频率每周不少于1次，治理前和治理期间每天不少于1次。
此外高边坡的巡检还有定期检评，工程师巡检，巡检中如果发现边坡变形加大或防护结构出现变形时，需采取措施对该不稳地边坡进行特殊检查，并根据检查结果提出相应的边坡处治对策。
3边坡巡检养护管理信息系统的开发及应用
为了提高高速公路高边坡的巡检工作效率，重视高边坡养护信息资料的收集、累积、整理和建档工作十分重要，因此边坡巡检养护管理信息系统的开发和应用具有十分重要的意义，目前国内已经开发了边坡巡检养护管理信息系统并应用到工程当中，取得了显著的效果。
由广东省高速公路有限公司、中铁二院工程集团有限责任有公司和西南交通大学完成开发的“京珠高速粤北段路堑高边坡养护管理信息系统”在综合分析了高速公路高边坡状况的基础上，建立起高边坡养护管理数据库。该信息系统使用后，对于高速公路高边坡的稳定状况判断准确率达到100%，同时对于高边坡养护信息的提取与决策周期缩短了60%，该系统目前在高边坡巡检工程中取得了显著效果，研究成果已经达到国际先进水平。
由沪杭甬公司与浙江金基电子技术有限公司共同研制开发的沪杭甬公司高边坡巡更管理系统，于2013年7月在沪杭甬及上三高速公路部分边坡全面投入试运行。该智能化巡更系统目前尚属全国首创，系统包含边坡数据管理、巡检任务设置、考核、查询、地图信息等五大类功能。该系统能收集、储存高边坡管理中的各种数据，绘制边坡平面图、断面图，存储边坡养护、维修事件记录等电子资料，方便边坡管理工作中的资料和信息查询。
以上边坡养护管理信息系统的开发及应用极大提高了边坡巡检工作的效率。
4高边坡巡检工作发展趋势
目前，我国高速公路的高边坡巡检工作制度较为完善，边坡巡检养护信息管理系统软件的开发及应用也极大的提高了工作的效率。随着计算机技术的迅速发展，各种智能化软件的开发，我们可以预见，现在有关高边坡巡检的发展趋势必将由人工巡查、自动化监测向智能化发展。无人机的等技术和现有技术的结合也能安全并且全方位的观察到边坡整体，以及人工无法达到的局部边坡灾害情况。将采集到的图片数据通过网络传输到远程的专家电脑里面，通过软件分析，专家评估，可以使专家们在电脑前就可以对高边坡现场灾害的状况做出判断。
因此，如何实现高边坡智能化巡检，以及高边坡巡检养护管理信息系统的开发就成为未来的高速公路高边坡防灾减灾的一个研究方向。
参考文献
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关键词：高速公路机电工程；机电一体化；施工机械；模块化作业
中图分类号：U415.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0139-01
一、高速公路机电工程机电一体化
望文生义，从其字面上来看，它主要指的是将相应的电气以及机械进行一定程度上的结合，并将之统一于一个系统之中。目前状况下，计算机控制技术和电气控制技术已经有了一定程度上的结合，并且随着时代的发展，它们的结合程度会越来越高。与之相对应的，机电一体化也逐渐摆脱了传统的“机电自动化”的模式，并逐渐向智能化以及电子自动化的方向迅速发展。这种机电一体化主要是基于相应的智能化控制系统，在一定程度上完善了工业生产的流速。除此之外，改变了原来的人工化模式，逐渐趋于无人生产线。并有效的实现了对于计算机的引入，发挥其强大的计算能力，并最终实现动态化的控制，这主要是通过相应的网络信息传递以及集成化电子终端来完成的。这样一来，就形成了一个全新的机电一体化系统。
二、高速公路中的机电一体化
高速公路机电工程中机电一体化的作用与地位逐渐的显现出来，若想对其进行有效的实现，就必须将相应的工程机械制造以及电子控制系统有效的结合在一起。只有这样，才有可能促使其施工的机械能能够自行完成作业以及自行进行检测，并且在这一过程之中实现智能化。简单的说，高速公路的机电一体化其实就是进行相关工程机械的改造，使其具有自动化功能。并且实现对于施工工艺的结合，使得多种的施工工艺可以通过一组机械来完成。目前状况下，随着其控制模块以及微处理器技术的不断完善与提高，相关的工程作业机械对于工程施工的自动化以及智能化的适应能力也越强，这在很大程度上促进了机电一体化的实现。
（一）电子控制系统实现机械自检。对于机电一体化来说，它可以有效的进行对于机械设备的自我检测，这也成为了它一个十分突出的优势。因为它在一定程度上为相关的工程机械的运行提供了一个动态化的监控模式，并且基于此能够更为合理的对工程机械进行操作。除此之外，对于工程之中可能会出现的问题以及事故能够提前预知并采取合理有效的措施予以解决。电子控制系统有一个十分突出的功能，那就是当设备运行时，可以对其各个部分进行有效的动态监控，这些部分主要包括发动机、传动系统、液压系统以及相应的电子系统。这一监控系统主要存在两个组成部分，分别是监控和信息处理系统以及相应的报警系统。
（二）机电一体化的应用提高了作业的精度。随着我国经济的迅速发展以及科学技术水平的进步，高速公路的等级也随之上升，这就给高速公路的质量提出了更高的要求。所以对于施工工艺的实施如果还只是停留在人为操作之上是不能适应其发展的，不仅如此，如果只是利用相关的仪器对其进行检测的话，需要多次反复检测，这就带来了相当大的工作量，对于人力以及物力也有着较大的消耗。因此，实现对于作业精度以及检测及时性的提高势在必行。而机电一体化可以进行对于这些问题的有效解决，适应了发展的需要。首先，机电一体技术能够实现对于作业模式的设定，使之形成一定的作业顺序以及作业标准，并具有一定的固定性。这样一来，就可以对高速公路机电工程施工的精确程度进行一定程度的保证。不仅如此，因为相关的机械自动作业能够同参数的调整来实现对于施工精度的提高，而对于精度的设定过程是开放的，这样一来，就能够进行高精度持续作业的实现。
（三）机电一体化可以降低机电工程施工的能源消耗。传统的施工操作中，进行对于工作输出功率的调整都是人为的。但是这种调整往往过于僵化，且精确程度不高。它仅仅是做出简单的换挡以及变换转速的操作，这为进行对于能源消耗的控制制造了很大的麻烦，受到的制约较多。面对这种情况，一些厂商采取的措施是：引入相应的电子控制技术，并基于此实现对于挖掘机工作效率的有效降低，这样一来，在工作中就在很大程度上提高了燃油使用的效率。因此，机电一体化能够在很大程度上实现对于能源消耗的降低以及工作效率的提高，且效果明显。
三、机电一体化技术在高速公路机电工程施工中的应用前景
（一）系统的智能化程度将会在未来的发展过程之中有着明显的提高。之所以要提高机电一体化的程度，就是为了实现智能化的控制。也就是在一定程度上进行电子技术以及机械控制技术的利用，并基于此实现机械的智能化。对于智能化这一概念来说，它具体指的是：进行对于相应工况分析系统的预先设计，然后将之运用到不同的情况之下，并以此完成对于工况的评估。除此之外，能够随时改变运行模式。目前状况下，模拟智能、模糊数学、计算机技术以及传感技术不断发展，并且呈现出相互融合的趋势，这将在很大程度上促进机电一体化朝着智能化的方向发展。
（二）模块化作业。目前，机电一体化正朝着控制自动化、操作模式简单化的方向发展，也就是实现相应的智能模块化控制。这种模块化的操作以及实施主要是对于某些固定的程序化模块进行有效的利用，并将之与特定机械设备组合进行一定程度的配合，以此来进行特定工况下的作业。
（三）机电一体化技术在高速公路施工中的应用将会为环保做出巨大的贡献。前文中，我们已经说明进行机电一体化的运用可以在很大程度上实现工程机械的能耗的降低。由此可见，随着机电一体化的不断应用于推广，它将对环保事业做出巨大的贡献。随着机械智能化程度越来越高，它可以利用较少数量的智能化施工机械实现对于较大工程量的完成，这样一来，就在一定程度上节约了相关的资源。
四、结束语
我们主要对机电一体化进行了简要的介绍，然后对机电一体化的应用前景和机电一体化技术在高速公路机电工程方面的应用进行重点分析。希望我们的研究能够使得人们对于高速公路机电工程机电一体化有更深层次的理解，同时，还为业内人士提供了一定的参考。
参考文献：
[1]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社,2003
关键词:交通 智能化 加快 步伐
1.城市交通智能化的应用现状
1.1公路交通信息化
公路交通信息化包括高速公路建设、省级国道公路建设。高速公路建设项目主要应用相应的软件进行公路收费。ECT通道将是未来发展的主要方向。
1.2城市道路交通管理服务信息化
兼容和整合是城市道路交通管理服务信息化的主要问题,因此,综合性的信息平台成为这一领域的应用热点。除了城市交通综合信息平台,一些纵向的比较有前景的应用有智能信号控制系统、电子警察、车载导航系统等。
1.3城市公交信息化
在每辆公交车上装载特制的电子信号接发器,通过发送、接受电子信息,与网络中心、路边接受器、电子站台、电子警察、信号灯等交通设施实施联网管理。城市公交智能化的优点:第一,通过智能化调度平台可以了解到城市所有公交线路车辆运行情况,使管理人员可以实现灵活调度。第二,智能化调度平台可以加大对公交车辆的服务监控。第三,智能化调度平台可以帮助科学布局公交线网。使管理人员对各个路口、各条道路的配车、运行情况有一个直观的了解;为公交线路与轨道交通的衔接等方面提供了科学依据。
2.信息流的传输
由于智能交通系统(ITS)是运用了先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术以及计算机处理等技术,将驾驶员、交通工具和道路、环境三位一体整合来综合考虑,从而建立起一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。信息流的实时、有效的传输就是整个系统运作的关键所在。此前由于受限于无线网络的发展,带宽有限的GPRS/CDMA网络传输大量数据,特别是视频数据时力不从心,使得各信息获取子系统大多互相孤立,形成信息孤岛。近年来,3G技术(如WCDMA、CDMA2000和TD-CDMA)的实际商用,以及“无线城市”WLAN(WiFi和WiMAX)的建设商用,使得传输的问题得以有效的解决。因此系统设计可充分考虑到无线资源,同时辅以有线网络,视频和数据传输采用WiFi+3G的方式,以WiFi传输为主,3G传输为辅。当WiFi传输可用时,采用WiFi传输监控视频、实时地图等大数据量的数据;当WiFi传输不可用时,采用3G传输GPS、温度、命令等小数据量的数据,而监控视频,实时地图等数据则缓存在终端,等到WiFi传输可用时再用WiFi传输。这样既保障了传输信号的质量,同时解决了通信瓶颈问题,使得以往智能公交系统中实时视频监控、实时地图显示等受限于通信带宽的功能得以实现。如图,应用功能模块及通信的构架
3.城市交通智能化的优势
3.1缓解交通堵塞问题
实现红绿灯“随车而变”。智能化交通系统主要是根据路口检测器所显示的车龙长度,决定各个红绿灯的时间。比如要是一十字路口有一个方向车特多,那就让这个方向的绿灯时间长点儿。总之尽量保证每个红绿灯时间的科学性,减少堵车时间。司机可以了解到前方路段是否堵车,如果堵车就可以换个路段行驶,这样,既节省了司机的时间,同时避免更多的车堵在一起,很好的缓解城市堵塞问题。
3.2提高管理水平
交通信息的及时,需要及时的信息采集,但传统的信息采集投资太大,国内部分城市也只在有限地段进行监测。 例如:合肥市公安局交警支队副支队长王辉介绍,合肥市600辆宾悦出租车和200辆合肥市交警支队路面执勤警车都安装了GPS。这些车辆走到哪,监控就跟到哪,它们在路上的状况可以及时发回合肥市交警支队指挥中心,指挥中心因此可以随时掌握路面通行情况。指挥中心的工作人员可以根据这些动态信息,判断道路的通行情况,并通过广播、车载GPS终端、路口的电子屏幕等方式告诉驾驶员。另外,GPS还可以给车辆提供最快路线、最近路线、剩余时间等服务,供人选择。
4.总结
城市交通的发展关系社会稳定,近年来随着信息化的不断发展,交通智能化更受关注,在刚刚开幕的上海世博会上表现是可圈可点的,正式建成并投入试运行的交通服务信息工程,其智能交通的信息技术新应用可算是个热点。总之,加快城市交通智能化步伐是构建“以低碳排放为特征的工业、建筑、交通体系”,推动我国经济建设可持续发展的重要手段。
参考文献:
[1]李沙.加快城市交通智能化步伐.重庆日报,2000,7.
关键词：高速公路运输；现状；对策
一、前言
健全的高速公路运输网络是我国国民经济发展的重要基石，高速公路运输发展直接或间接影响了我国经济发展和社会进步。如何构建健全的高速公路运输网络是实现我国工业化水平的前提条件。高速公路在保证人们安全快捷高效的出行外，高速公路为我国的物流运输业发展提供了基础设施支撑，只有完善高速公路运输的法律法规，健全收费制度等等，才能真正实现全面小康社会。
二、我国高速公路运输发展的现状
1.高速公路法律法规不完善
现阶段我国高速公路建设和管理法律法规不太完善，已经存在的高速公路运输管理想关法规都是由国家某部委制定或甚至是某些地方政府制度的，国家意志层次上的法律法规缺乏。这些法律法规各自为政，没有统一的管理标准或管理权限。另外，就算有部分相关法律法规条文，但运营管理权也不明确，没有统一的运营管理部门，管理权限非常混乱，不利于高速公路运输管理的统一调配，统一管理。
2.高速公路收费制度不合理
高速公路的建设的确花费了国家大量的金钱，甚至是通过投融资方式开展。我国大部分高速公路都是通过收费来偿还建设费用。但高速公路收费制度并不合理，没有对高速公路时行运营能力评估，收费等级不分，收费比例过高。据有关统计，我国高速公路的收费规模是世界高速公路收费平均水平的六倍，收费总额占全世界第一。这种高速公路收费制度不合理，造成大部分车辆不愿意上高速，宁愿走国道、省道，闲置状态明显高于其它国家。
3.高速公路管理机构太繁多
我国高速公路的建设与管理机构太繁多，基本上隶属不同的部门，不同的地方政府。这些部门或地方政府各自为政，为了各自的利益或政绩强调不同的建设标准，最后造成高速公路的运营能力下降。例如，高速公路规划由交通部牵头，高速公路建设由地方政府执行，由高速公路运营收费由企业来进行。这种管理机构的混乱，造成高速公路的管理和运营能力下降，甚至出现了乱建或重复建的现象。
4.高速公路设施开发不足
按照现行的高速公路管理制度，高速公路建成后将于企业运营，相应的高速公路设施开发也由企业来进行。但运营企业一般只强调获得经济利益，大部分高速运营企业只重视高速收费，而忽略高速公路设施开发。运营企业对于高速公路的维护和保养基本不进行，或投入也只是名义上的进行点，造成高速公路设施加速折旧。另外，高速公路运营公司没有更新或升级高速公路设施，例如收费站收费系统，仍然采用原有的，比较传统的，单靠人力进行的收费系统，没有进行自动收费系统的改造或升级。
三、提升我国高速公路运输发展的对策
1.完善高速公路收费制度
源于上世纪的高速公路收费制度为我国的高速公路建设和发展起到了功不可灭的作用。但随着我国社会主义经济的发展，社会财富在快速积聚，高速公路的公共职能应该更大程度上体现。高速公路的建设出发点就是为了人们出行的方便，为了运输的快捷，应该完善高速公路的收费制度，坚持以政府还贷为主，公路收费为辅的收费制度。高速公路建设时就应该为广大人民群众为出发点，坚持可持续发展，收费比例和收费年限要作相应的处理，不能因为收费影响了当地经济的发展。针对已经建成的经营性高速公路，应该主动调整收费比例和收费计价，并且做好高速公路经费的管理和监督，及时调整高速公路的收费计价。针对在建的经营性高速公路，应该设计约束性的条款约束运营企业的收费，一旦发现收费机制不合理或收费过高，理应调整收费标准，真正实现高速公路为广大群众服务的宗旨，服务地方经济的根本作用。
2.依靠科学管理
应该开发高速公路的设施，用科技技术来武装高速公路的运营和管理。采用科学管理方法，引进智能化高速公路管理系统。大量使用网络技术、数据通信技术、电子传感技术和智能自动化技术，实现高速公路收费和监控系统的升级换代，提高高速公路的安全性能和运输性能，有效的保证保证高速公路车辆、行车人员和道路的整体安全。通过提供更加便捷的智能化系统，让驾驶员更简单方便、运输车辆行车安全，有效缓解交通拥挤和阻塞，最大能力地提升路网的通行能力，提升整个公路运输系统的机动性、安全性。
3.探索特许经营的新模式
由于我国高速公路建设、管理与运营之间的体制问题，各个省市的收费标准和方式有较大的差别，也不利于全国联网收费。应该探索特许经营的新模式，真正让审批者心中有数，投资人真正放心。应该改革与完善现有的高速公路体制，使特许经营这种新模式得到发展。通过探索新模式，新的收费机制，实现全国的高速公路收费标准统一化，建立统一的管理系统和财务结算系统，逐步减少收费站点，在更大范围内实现联网收费。
四、结语
综上所述，高速公路运输改变了人们的出生方式，高速公路运输提高了我国的运输物流水平，高速公路运输为我国国民经济发展提供了基础设施支持。只有进一步优化高速公路网络，进一步提高高速公路的运营能力，完善高速公路收费制度，进行科学管理，才能真正实现高速公路的健康发展。
参考文献：
关键词：数据挖掘；数据分析；高速公路；运营管理；数据资源 文献标识码：A
中图分类号：TP311 文章编号：1009-2374（2016）12-0049-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.023
随着我国高速公路的通车里程不断增加，方便了司乘人员的同时也对管理者提出了新课题。高速公路运营管理过程中产生了大量的数据，占用了存储资源，却不能进行有效的融合分析，如何对这些海量的信息进行处理并对提升决策水平提供依据，是目前高速公路管理者需要解决的问题。通过数据挖掘技术，可以有效地解决这些问题，利用这些数据进行融合分析，为高速公路安全畅通提供了决策支持。
1 背景探析
从高速公路信息化数据量来看，我国高速公路具备大规模数据应用的基础。截至2015年，全国高速公路总里程达120000万公里；就河南省而言，高速公路通车里程约为6300公里，从2004年开始运营的高速公路联网收费系统至今已过去12年，累积的流水数据已达数百亿条，而且还以每天数万条流水的速度在增长，这些数据就像一片待开发且肥沃的土地一样，充满无限的可能和生机。
2 数据挖掘及其应用
数据挖掘可从大量乱序的、随机的、不确定的数据中根据需求，提取出隐藏较深并且有利用价值的信息。数据挖掘是一种涉及范围较广的学科，它不仅包含数据统计、模式发现、神经网络等内容，而且囊括了可视化、知识库系统等其他领域。现阶段，数据挖掘技术随着科技的不断进步逐渐完善，已经被普遍应用于各个行业：
2.1 在体育竞技方面的应用
美国一家科技公司研发的大数据挖掘软件曾被美国的多个篮球教练所使用，数据挖掘技术能够通过对篮球队中队员的排列情况进行分析得出有效的队形和战术。
2.2 在商业银行中的应用
数据挖掘在金融领域的应用越来越普遍、广泛，金融行业可利用数据挖掘系数对客户的信息进行分析和筛选，同时也进行一定的金融风险评估，通过数据挖掘软件不仅能够制定吸引客户的营销战略，而且对客户、信用卡以及投资产品等项目进行分类，以便为客户提供最适宜的金融项目。
2.3 在电信行业中的应用
电信行业会将数据挖掘软件应用于客户在年龄、入网时间、注册产品等数据的统计中，比如对客户是否使用了电信公司提供的某种产品进行统计，可以清楚地得出该产品是否被广大用户所接受，借此进行下一步产品营销的规划。
3 数据预处理方法
数据挖掘首先要对数据进行预处理，包含了多种功能和处理方法，下面针对高速公路数据特点对数据处理方法进行探讨：
3.1 数据清理
因为高速公路管理和系统设计等问题，数据库中往往存储了大量杂乱的信息内容，并不是所有的信息都有利用价值，如果数据中存在很多冗余数据，就会增加大数据挖掘的难度，影响分析结果，所以要进行数据清理工作，按照一定规则将错误的、有冲突的、不完整的数据进行清理。例如，高速公路中联网收费数据整理时，就会发现很多车牌识别错误、计重明显有偏差、车型判断错误等“脏数据”，可设计预处理功能将这些没有利用价值的信息进行清理，从而提升大数据挖掘的效率和准确率。不同的数据要采用不同的清理方式，在处理一些缺失的数据时，比如巡逻日志的登记有很多缺失的字段，要结合业务特点将可能丢失的数据进行填充，对于重复数据的清理则应根据实际情况进行清理后核对。
3.2 数据集成
根据数据挖掘的任务与目标，需要将不同来源、格式、性质的数据进行集中，为用户提供数据综合分析和共享，强化信息的使用效率并可以在不同角度提供决策支持。比如对高速公路的数据分析中，需要将分散的巡查日志、超限信息、施工信息、监控信息等数据进行汇总，为下一步的数据挖掘工作提供数据支持，这种集成能够将相关数据进行综合处理和分析。
3.3 数据转换
数据挖掘中需要进行数据格式转换，因为各个系统设计的时间较早，没有按照统一的格式和发展规划进行建设，造成数据的结构相差很大，部分模拟信号还没有进行数字化分析存储，为提升数据挖掘的效率，需要将数据进行统一处理，例如高速公路监控和各种车感器信息是非常好的信息来源，其中往往蕴含着各种事故信息、危险路段、恶劣天气等的规律，可为应急指挥提供决策支持，面对这些信息我们可以利用数据提取算法，提取其中的有价值信息，按照统一的格式进行数字化存储，为数据挖掘提供资源，对于其他较为复杂的信息来说，同样需要结合业务要求和规律进行分析和提取工作。
3.4 数据归约
将数据集成和转换存储后会形成海量的数据，除了设计建设高效的大数据分析平台外，对数据的规约也是精简数据量的有效方法，利用特征归约、样本归约、特征值归约等方法，可以将数据集上的分析挖掘更有效，且不影响分析结果。同时可利用信息可视化技术，建立可视化的信息分析模型，使得信息的分析结果形成抽象程度高、规律性特征清晰、展现能力强的可视化形式，为辅助决策提供多元化参考。
4 数据挖掘在高速公路管理中的应用
随着智能交通的发展，高速公路信息化建设和应用已经非常广泛，我国在该领域中投入了大量的人力和财力，数据挖掘的应用规模也在短期内增长迅速。
4.1 高速公路通行信息的数据应用
第一，通过对省内各高速公路收费站车辆来往信息，能够根据进出站、行驶路段、行驶时间等因素对车流量的情况进行分析，得出车流的分布特点，为高速公路收费系统的优化，提高通行效率提供数据依据；第二，通过对省内高速公路的收费数据进行归纳和筛选，与当地各项经济指标进行对比，建立预测模型，能够对未来一段时间内的联网收费情况进行预测；第三，通过对省内高速公路指定区域内的车流量数据信息，得出该区域路段的车辆密度，预测道路养护费用，降低运营单位成本投入；第四，通过对交通量等历史数据的分析并结合高速公路网模型，能够分析出各时段车辆分布图，遇到突况，可进行高效的指挥调度；第五，通过对车辆通行信息、气象信息、道路路况信息等融合分析，能够制定出安全驾驶的相关提示，最大限度地减少交通事故的发生；第六，通过对省内高速公路车辆通行记录和收费情况等数据的分析，能够提供高速公路未来规划依据。
4.2 对高速公路人员及管理的数据应用
通过对高速公路联网收费系统中收费人员的日常操作信息进行分析，比对通行车辆的统计数据，能够预防收费员出现违规收费的现象，同时还可通过工作人员的操作日志，如在岗时间、操作的具体步骤、操作流程、设备使用情况等数据进行分析，从而为升级现有系统提供参考依据，避免工作人员的操作失误，提升工作效率。
4.3 对高速公路司乘人员的数据分析
全省每天在高速公路上行驶的车辆数万计，通过对这些车辆通行信息的分析，统计不同种类车辆的分布和行驶规律等，调整服务区的设置和功能，为司乘人员提供个性化的服务，尤其是我国正处于全面发展高速公路电子不停车收费的今天，我们要努力提高管理效率，增强服务意识，发掘潜在用户，推动高速公路智能化的健康发展。
5 结语
综上所述，随着计算机技术的飞速发展，全国各地的高速公路都逐渐从信息化向智能化的发展方向，基础硬件设施投入不断加大，我们更应该在高速公路智能化管理上下功夫，利用数据挖掘技术结合行业特点能有效地为提升高速公路服务质量做出贡献，因此，我们需要投入更多的精力在数据挖掘的研究和推广中，全面地推动我国高速公路的智能化建设。
参考文献
[1] 郭刘恒.基于联网收费数据的实时滑动、动态校核的高速公路交通量预测方法研究[J].公路，2014，（12）.
[2] 武兆伟.高速公路联网收费数据在路网监控中的应用研究[J].科技信息，2014，（14）.
[3] 余丰茹.基于全车牌识别的高速公路联网收费数据挖掘系统框架研究[J].公路与汽运，2014，（4）.
[4] 李猛.基于RFID技术多义性路径识别系统在高速公路联网收费中的应用[J].广东科技，2013，（16）.
