第一节 产品生产技术发展现状
1、高速公路监控系统设计
目前，高速公路监控系统软件开发均采用面向对象的软件设计（Object－OrientProgramming，OOP）技术，OOP是一种很成熟的软件设计方法，但对于高速公路监控系统这样一个开放的、智能的分布式复杂信息处理系统来说，OOP存在众多的局限性。面向主体（Agent）软件设计（Agent－OrientProgramming，AOP）作为一种全新的计算构建，由于Agent被赋予了类似人的意识和能力，是一种粒度更大、智能性更高，具有一定自主性的实体（相对于对象Object），更适合于开放的、智能的分布式复杂应用系统。
系统中Agent的实现技术：
1)Agent结构
Agent的体系结构大致可分为：审慎式体系结构（DeliberativeArchitecture）、反应式体系结构（ReactiveArchitecture）和混合式体系结构（HybridArchitecture）三种。根据上面对系统中各类Agent的 分析 ，系统中的Agent可采用灵活的混合体系结构。如图2所示，每个Agent包括感知、动作、反应、建模、 规划 、通信、决策等模块。
Agent混合体系结构
2)通用Agent模板的设计
系统中各类Agent实现的功能不同，其本身的知识和求解问题的能力也有很大的区别，如信息发布类Agent比较简单，而协调控制Agent和综合决策Agent就比较复杂，因此，各类Agent在其构造上有很大的不同。但是，通过对Agent的 研究 ，可以发现各类Agent也存在一些相同的特性，如通信方式、执行机、心智状态（MentalState）的表示等是可以相同的，不同之处在于决策的策略，它们能作什么动作、知识表示等。因此，在Agent的实现技术中可以定义一个对所有Agent都相同的内核结构（Agentkernelstructure），在主体内核上定义一个接口使得各类Agent的决策方法、功能模块等可以方便地连接到主体内核上。Agent内核如下图所示。
Agent内核
基于上述思想，本文在系统实现时设计了一个通用Agent模板，它由Agent内核和功能模块构成。Agent内核由内部数据库、邮箱、黑板、执行机等组成。其中，内部数据库包含Agent自身的信息、目标集合、世界的模型等信息；邮箱提供Agent和环境以及其它Agent的通信；黑板提供Agent内部各功能模块之间的通信；执行机则完成消息分派、功能模块的执行控制等。各功能模块都是独立的实体，由执行机启动完全并行执行，并通过黑板协调工作。这些功能模块可以使用不同的编程语言、数据结构，只要支持同样的黑板格式即可。
3）Agent通信语言和描述语言
高速公路监控系统中的各Agent必须通过某种通信语言来实现彼此通信和协作。通信语言主要定义Agent之间信息交互的语法和语义规范。由于KQML（KnowledgeQueryandManipulateLanguage）现以成为Agent通信语言的实事上的标准，因此，本系统也采用KQML作为Agent的通信语言。
为了使功能模块能够方便连接到通用Agent模块上，并且方便MAS的配置、通信和协作，系统设计了一种Agent的描述语言（ADL）。ADL描述了Agent的地址、目标、能力、资源，Agent通过ADL来建立内部数据库，配置资源和加载功能模块。
2、高速公路自动收费系统取得重大技术突破
2009年初，由西安公路 研究 所和江苏省京沪高速公路有限公司共同承担的“基于开源的高可靠收费系统实现”科研项目通过了江苏省交通厅组织的科研鉴定。该成果具有创新性，提高了高速公路收费系统的可靠性和安全性，具有良好的推广应用前景；在公路收费领域达到国内领先水平，是我国高速公路收费系统的一项革命。
长期以来，我国高速公路收费系统大部分是运行在国外品牌以及受控知识产权的视窗平台之上，基于目前高速公路收费系统应用存在的诸多问题：高资源消耗及安全漏洞、版本更新频繁支持周期短、操作系统购置费用庞大、系统故障修复时间长等。为了解决上述问题，西安公路 研究 所等单位“实施自主知识产权战略、大力提升自主创新能力”，为期三年的“基于开源的高可靠收费系统实现” 研究 取得了重大成功。
这个完全自主创新的成果采用Linux作为操作系统内核，Mysql作为数据库平台，TOMCAT作为Web消息中间件，电子盘作为存储介质，集成了各类硬件驱动程序及入侵检测等安全防护功能，实现了基于网络引导的快速恢复，并能全面兼容现有收费系统，可满足高速公路联网收费应用需求。提高了收费系统的可靠性、稳定性和安全性，降低了系统应用成本，提升了高速公路管理和服务水平。节约建设成本，节约运营维护成本，保证了收费网络的安全性。
该成果已在江苏京沪高速公路的3个收费站进行了近一年的实际运行以及功能测试，可靠的运行表明系统易于使用，运行稳定可靠。每年仅建设资金就可节约近亿元。
3、高速公路通信系统中所用ASON技术
自动交换光网络（AutomaticallySwitchedOpticalNetwork，ASON）的出现，其最突出的特征是在传输网中引入了独立的智能控制平面，利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等，从而对网络实施动态呼叫连接管理。
ASON是由用户动态发起业务请求，自动选路，并由信令控制实现连接的融建立/拆除、交换和传输为一体的新一代光网络。结合国内通信系统传输网现状，ASON技术的引入可以解决目前传输网面临的三大技术难题：
1）快速提供电路的问题ASON
的最大特点是可以快速提供电路，采用分布式控制可以在秒数量级提供端到端的电路，其速率可以为155Mbit/s、2.5Gbit/s等。
2）传输电路QoS的问题
目前的传输电路基本不能按照服务等级制定相应的政策，造成资源配置的浪费，而ASON可以方便地对电路的优先级进行划分，从而提供有业务级协议（SLA）的传输电路。
3）可以提供快速的保护恢复
目前的传输网络大多是依靠SDH环网来进行保护，但电路利用率较低，只有50％，此外对跨环电路还不能进行有效的保护。而ASON可以有效地解决电路的保护恢复，可以在秒数量级完成，而且耗费的备用电路资源少，一般为工作电路资源的30％～60％，远低于SDH环网。
第二节 产品生产工艺特点或流程
高速公路机电系统集成流程
第三节 国内外生产技术发展趋势 分析
1、监控系统技术趋势
自动化程度高、技术创新、成熟稳定并适应我国环境的新设备和新技术方案是提高运营管理水平的途径之一。今后，新技术、新设备在监控系统领域应用前景非常大，特别是交通信息采集设备、事故事件检测设备、数字化图像传输设备(带宽窄、质量好)、多途径的信息发布设备以及有利于管理的自动化设备等是目前非常需要的。
2、收费系统技术趋势
随着通行压力的不断加大，高速公路里程的增加，只有利用先进新技术到高速公路联网收费系统中来，才能有效提升高速公路通行效益和服务管理水平，促进节能减排。同时，新技术在联网收费系统中的应用，在降低管理费用和基建费用，减轻工作人员劳动强度，避免偷逃通行费等方面发挥重要的作用。现阶段我省高速公路联网收费发展方向是：车牌自动识别的全面启用、尝试人工半自动收费方式向不停车自动收费转变、以人为本的多种支付方式等技术方面发展。下面对几种新技术做简单介绍。
1）不停车自动收费系统
不停车自动收费系统（ETC）是国际上证努力开发并推广普及的一种用于公路、桥梁和隧道的新型电子自动收费技术。所谓ETC是指车辆通过收费站时，通过安装正在车辆上的车载电子标签与收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机网络技术与银行后台结算处理，从而达到车辆通过收费站不需要通车而能缴纳通行费的目的。三大特点：不停车、无需人、无现金。ETC系统是利用微波技术、电子技术、计算机技术、通信网络技术、传感技术、图像识别技术等高科技的设备和软件组成的一个先进系统，它是缓解收费站交通堵塞、提高通行效益的有效手段。人工收费方式需要车辆完成减速，怠速排队，缴费，加速离开的运行过程，收费站伴随打量的尾气排放和拥堵现象，ETC收费方式下不需要加速停车，而能以最快的速度通过并完成缴费，起到了高效、节能减排的社会效益。
2）车牌自动识别技术
车牌识别的主要途径是采用计算机图像处理技术对车牌的图像进行 分析 ，自动提取车牌信息，确定汽车牌号。采用计算机视觉技术识别车牌的流程：车辆图像采集，车牌定位，字符分割，字符识别，输出识别5个步骤。主要工作流程是：当车辆通过管卡，经过车体位置传感器的敏感区域时，传感器发出一个信号给图像采集控制部分，采集控制部分首先由控制采集卡采集一幅汽车图像送至图像预处理模块，然后再由预处理模块对输入图像进行处理后送入电脑，电脑内的软件模块从输入图像中找到拍照位置，对牌照作字符切分，字符识别模块提取字符数据，给出识别结果。对运营管理中出现的倒卡、换卡、冲关等逃费现象。目前,由于对这些违章行为处理手段不强，政策依据不足，难以有效的解决问题。车牌自动识别技术的应用，能有效解决人工输入车牌误差，利用识别技术记录牌照，提供有效证据防止倒卡、换卡，方便对违章、黑名单车辆的稽查管理。
3）以人为本的多种支付方式技术
采用储值卡和信用卡等支付手段，按照IC卡的应用规范，比卡的电子钱包功能，实现通行费用的电子支付和电子转账，加快收费过程速度。
3、通信技术趋势
以SDH技术为出发点，目前的传输技术有两种途径可以满足高速公路机电工程传输业务发展的需求：一种是从SDH演进到MSTP（多业务传输平台），满足目前最迫切的多业务承载能力的需求。实验数据表明，若网上数据业务超过总业务的30％，则以SDH为基础的MSTP还需要加强控制能力，以满足电路的自动配置、网络灵活扩展等需要；另一种演进路径则是进行技术性革命，直接演进到智能光网络，满足电路自动配置、带宽动态共享和网络灵活扩展等要求。
ASON在传输网上的引入是必然的趋势。目前国外运营商和制造商都给予了广泛的重视。但是它的引入是逐步的，由于目前已经建设了大量基于SDH的传输网，因此ASON的引入必须解决好与现有传输网的互连互通问题，最大限度保护高速公路机电工程的现有投资。
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