依托信息化建设构建“环境友好型”高速公路管理系统研究分析

依托信息化建设构建“环境友好型”高速公路管理系统研究分析 摘要：以高度信息化的收费系统为突破口，对实现一个集不停车收费、监控、通信、物流、救援、环保为一体的高速公路智能化管理系统进行了初步探讨。 关键词：高速公路；收费系统；信息化技术；效益 经过“十五”期间的快速发展，中国综合交通体系在设施总量规模、运输能力供给和服务质量等方面取得了较大成就。交通运输已开始进入各种运输方式协调发展，能力扩张与质量提高并进，全面建设现代综合交通体系的新发展阶段。但从适应经济发展要求、促进社会进步和改善人民生活质量等方面来衡量，仍有相当差距。在党的关于制定十一五规划的建议中，提出“交通运输，要合理布局，做好各种运输方式相互衔接，发挥组合效率和整体优势，形成便捷、通畅、高效、安全的综合交通运输体系”；要建设低投入、低消耗、低排放和高效率的资源节约型、环境友好型的社会；要以科技应用自主创新为动力，加快信息化和智能化建设，提升运输质量和服务水平。基于上述目标和要求，本文以高度信息化的收费系统为突破口，对实现一个集不停车收费、监控、通信、物流、救援为一体的高速公路智能化管理系统进行了初步探讨。 1.收费系统在智能化管理系统中的作用 经过17年的发展，我国高速公路已突破3万多千米，居世界第2位。信息采集方式可分为人工采集和自动采集。我国的高速公路收费系统是一个封闭式的收费系统，目前正向跨省市区域联网和电子收费的方向迈进。在国外，如美国90以上的高速公路不收费，而且多为开放式的收费系统，潜在的交通信息远不够丰富。我国的高速公路收费系统具有专用的通信网络，能够实时地将每一辆车的车辆及载运信息、出人及路径信息、收费信息传递到结算中心，据此可以得到实时、准确的流量、行程时间、行程车速、OD、拥挤度、事件以及运营特征等常规方法不易获取的重要信息。从这个意义上讲，与其说是收费系统，不如说是先进的交通信息采集系统。因此，完善的收费系统是我国的一大特色，收费系统中具有宝贵的信息资源。可惜目前我们对收费系统的功能开发得不够1。 2.基于GPS的不停车收费系统的构建设想 高速公路目前的收费方式一般有人工收费、半自动收费和自动收费三种。人工或半自动收费方式不仅影响了高速公路的通行能力，现金交易中还存在着一些其它弊病，以及导致环境污染、等一系列可持续发展问题。据资料统计，仅广州地区1996年因为停车等待交费而损失的车时就达数百万小时，由此导致的汽油浪费达亿元之多2。 随着信息技术的发展，电子自动收费方式到了人们的重视。人们把不停车收费(NoStopElectronicTollCollectionSystem，简称NSETCS或ETC)系统作为智能交通系统(ITS)的重要研究内容。采用不停车收费系统，对使用高速公路这种“商品”的“用户”来讲，减少等候时间，节约了燃料，减少废气排放量，具有“友好环境”的特征3。 90年代起，我国交通部展开了一系列的电子收费项目组织和研究工作。目前多个示范点的工程己经开始了试运行。这些工程基本都是采用了国外的车辆识别技术和DSRC短程通讯手段，所以也称为ETCbasedonDSRC，即基于DSRC的不停车收费系统。这种技术方式经过国外的多个系统测试，并且已经形成相应的国际标准。但基于DSRC技术的收费站点建造昂贵，同时这种收费方式在我国随着区域性收费转向联网收费的过程中也存在着一定的问题。我国至今还没有相应的技术标准。 随着无线通信技术的迅速发展，越来越多的智能交通系统(ITS)中运用无线通信技术进行车辆的调度、监控、防盗等各种服务。现在第三代无线移动通信技术已付诸于商用，其高速率的数据通信能力在智能交通系统的有着更广阔的应用前景，因此，目前世界各国都对此进行了大量的研究。同时，全球定位技术(GPS)在交通系统中的使用也越来越普及，特别是在日本、美国和欧洲；我们国家也己经出现了比较成熟的商品，在相关政策的支持下，各地的车载定位产品和导航装置也在逐渐增加。在这种情况，采用第三代无线移动通信系统和全球定位技术相结合的电子收费方式也渐渐进入了人们的视线。 GPS是一种全天候的空基导航系统，用于精密定位、测速和提供精密时间，它可以看作一种卫星从空间已知位置发射信号，用户接收信号测定到达卫星距离的测距系统。GPS系统由三部分组成:广播信号的卫星组成的空间部分；控制整个系统运行的控制部分；各种类型的GPS接收机组成的用户部分。