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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 通信、收费和监控系统基本功能及相互关系3

1.2.1 高速公路机电系统3

1.2.2 三大系统基本功能3

1.2.3 三大系统相互关系5

1.3 ITS框架及通信、收费和监控系统的地位7

1.3.1 ITS概述7

1.3.2 ITS框架体系9

1.3.3 通信、收费和监控系统在ITS中的地位12

1.3.4 ITS标准化体系13

1.4 通信、收费和监控系统所涉及的技术领域16

第2章 数据通信18

2.1 概述18

2.1.1 数据通信基本概念18

2.1.2 数据通信系统的主要质量指标18

2.2 数据传输19

2.2.1 基带传输19

2.2.2 频带传输20

2.3 多路复用23

2.4 通信接口27

2.5 交换29

2.5.1 电路交换29

2.5.2 报文交换30

2.5.3 分组交换30

2.6 数字用户接入33

2.6.1 接入网的定义33

2.6.2 接入网的分类34

2.6.3 接入网的接口34

2.6.4 接入网的特点35

2.6.5 光接入网36

2.7 信道37

2.7.1 概述37

2.7.2 有线电信道37

2.7.3 光纤信道38

2.7.4 微波信道39

2.7.5 卫星通信39

2.8 同步41

2.9 差错控制44

2.10 同步数字传输网47

2.10.1 SDH的产生背景47

2.10.2 SDH的特点48

2.10.3 SDH同步复用和映射原理49

2.10.4 SDH网络的基本网元53

第3章 网络平台构造与进展57

3.1 计算机网络的体系结构57

3.1.1 OSI参考模型57

3.1.2 TCP/IP模型59

3.2 计算机局域网60

3.2.1 局域网拓扑结构60

3.2.2 IEEE 802系列标准与数据链路层（局域网体系结构）61

3.2.3 IEEE802.3以太网63

3.2.4 千兆位／万兆位以太网65

3.3 网络互联设备与协议67

3.3.1 网络互联协议68

3.3.2 网络互联设备79

3.4 多协议标记交换84

3.4.1 多协议标记交换概述84

3.4.2 MPLS的体系结构85

3.4.3 MPLS流量工程性能86

3.4.4 MPLS技术的应用——虚拟专用网（VPN）87

3.4.5 MPLS服务类型89

3.4.6 小结89

3.5 IP网的服务质量QoS90

3.5.1 概述90

3.5.2 IP QoS的定义及参数91

3.5.3 IP QoS的体系结构91

3.5.4 综合业务结构（Int-Serv）92

3.5.5 业务区分结构（Diff-Serv）94

3.5.6 IP QoS的流量管理96

3.5.7 IP网中视频通信的QoS控制98

3.6 计算机网络安全技术99

3.6.1 网络安全的定义99

3.6.2 网络安全威胁99

3.6.3 安全服务100

3.6.4 安全体系结构101

3.6.5 网络安全技术102

3.7 下一代网络与软交换103

3.7.1 下一代网络103

3.7.2 NGN网络特点103

3.7.3 NGN网络的主要技术——软交换104

3.7.4 软交换体系结构106

3.7.5 软交换的主要功能模块107

3.7.6 软交换的对外接口及通信协议108

第4章 多媒体视讯111

4.1 概述111

4.2 多媒体通信基础知识111

4.2.1 多媒体的定义111

4.2.2 多媒体通信的特点111

4.2.3 多媒体四项关键技术112

4.3 多媒体信息处理113

4.3.1 多媒体数据压缩编码的重要性113

4.3.2 多媒体数据压缩编码的可能性114

4.3.3 多媒体数据压缩方法的分类114

4.4 多媒体压缩标准119

4.4.1 语音编码标准119

4.4.2 视频编码标准121

4.5 基于IP分布式网络的多媒体系统128

4.5.1 多媒体通信对网络的需求128

4.5.2 IP视频传输模型130

4.5.3 现行网络流媒体技术136

4.5.4 流媒体视频传输网络及协议139

第5章 高速公路通信系统147

5.1 概述147

5.1.1 高速公路通信系统的地位和作用147

5.1.2 通信系统的主要性能指标148

5.1.3 高速公路通信网体系结构150

5.1.4 高速公路通信系统特点150

5.2 IP通信平台151

5.2.1 概述151

5.2.2 网络技术的融合154

5.3 高速公路路段接入网络平台164

5.3.1 基于数字环路接入的通信系统165

5.3.2 基于OLT/ONU的接入方式165

5.3.3 基于EOS接入方式167

5.3.4 基于MSTP的综合业务接入方式168

5.3.5 基于千兆位以太接入网与程控数字交换系统及语音网关相结合的方式168

5.3.6 基于千兆位以太接入网与软交换系统相结合的方式170

5.4 高速公路干线传输网络平台171

5.4.1 概述171

5.4.2 通信机构的设置172

5.4.3 干线传输系统功能172

5.4.4 干线传输系统技术体制172

5.4.5 江苏高速公路通信干线传输系统现状及规划173

5.4.6 网络管理174

5.4.7 网络同步176

5.5 程控交换系统176

5.5.1 概述176

5.5.2 程控交换机分类177

5.5.3 数字程控交换机的组成178

5.6 紧急电话系统181

5.6.1 概述181

5.6.2 紧急电话系统构成182

5.6.3 其他紧急电话系统183

5.7 VoIP电话及实现184

5.7.1 IP电话实现可能性分析184

5.7.2 IP电话的工作原理186

5.7.3 IP电话的特点188

5.7.4 VoIP系统功能模块189

5.7.5 IP网语音通信的接入技术190

5.7.6 高速公路VoIP系统的实现191

5.7.7 语音服务质量控制技术192

5.8 无线接入系统194

5.8.1 概述194

5.8.2 DSRC技术194

5.8.3 WLAN通信技术195

5.9 无线集群通信系统198

5.9.1 无线集群通信系统概述199

5.9.2 集群通信系统的标准化状况199

5.9.3 高速公路上的应用200

第6章 高速公路收费系统204

6.1 概述204

6.1.1 收费系统层次拓扑结构204

6.1.2 收费系统基本功能204

6.1.3 收费制式205

6.1.4 收费方式205

6.1.5 收费系统特点206

6.1.6 目前收费系统的不足207

6.2 路段收费系统构成207

6.2.1 收费系统功能模块划分及构成207

6.2.2 收费数据通信平台208

6.2.3 路段收费系统总体结构208

6.2.4 收费计算机子系统211

6.2.5 收费监视子系统214

6.2.6 收费车道子系统215

6.2.7 有线对讲和紧急报警子系统219

6.2.8 称重计费子系统221

6.3 联网收费系统224

6.3.1 基础条件224

6.3.2 联网规模225

6.3.3 联网收费的费率结算225

6.3.4 联网收费计算机网络229

6.3.5 联网收费信息流程232

6.3.6 联网收费数据格式234

6.3.7 联网收费网络管理236

6.4 基于DSRC的ETC收费系统238

6.4.1 系统构成与工作原理238

6.4.2 DSRC协议243

6.4.3 电子收费后台管理250

第7章 高速公路监控系统251

7.1 概述251

7.1.1 高速公路监控系统功能目的251

7.1.2 高速公路监控系统特点252

7.1.3 高速公路监控系统近期发展与涉及领域252

7.2 监控系统构成253

7.2.1 高速公路交通监控系统组织结构253

7.2.2 高速公路交通监控系统体系结构253

7.2.3 路段监控系统构成254

7.3　CCTV监控子系统256

7.3.1 概述256

7.3.2 图像监控系统构成261

7.4 监控计算机网络子系统264

7.5 交通参数及状态采集子系统264

7.5.1 气象检测子系统265

7.5.2 路面状态检测子系统266

7.5.3 车辆检测子系统266

7.6 交通控制子系统273

7.6.1 交通事件的确认273

7.6.2 控制策略设计思想274

7.6.3 交通控制方案275

7.7 信息发布及交通诱导子系统276

7.7.1 驾驶员的交通信息需求276

7.7.2 诱导信息的内容277

7.7.3 诱导系统的信息组成277

7.7.4 可视标志的用途、分类及特征278

7.7.5 交通信息显示终端279

7.8 区域联网监控279

7.8.1 概述279

7.8.2 联网监控需求分析280

7.8.3 区域联网监控系统283

7.8.4 联网监控系统的构建287

7.8.5 区域监控中心291

7.8.6 联网监控系统管理293

7.8.7 联网数据通信295

7.9 面向联网监控的系统示例302

7.9.1 背景302

7.9.2 系统总体设计方案303

7.9.3 区域联网监控节点设计303

7.9.4 系统功能308

7.9.5 系统特点308

第8章 通信、收费和监控系统的拓展与应用309

8.1 通启高速公路机电系统的新方案309

8.1.1 概述310

8.1.2 集中收费管理310

8.1.3 基于W-DMDU的视频监控系统310

8.1.4 基于千兆位以太网的网络传输平台314

8.1.5 特服号码代替紧急电话315

8.1.6 IP电话315

8.2 江苏省高速公路联网收费系统网络安全解决方案315

8.2.1 网络系统及网络安全现状315

8.2.2 网络安全规划实施要素317

8.2.3 网络安全解决方案318

8.3 江苏省高速公路电子支付收费系统321

8.3.1 电子支付简介321

8.3.2 高速公路实施电子支付的意义、目标与原则322

8.3.3 江苏省高速公路电子支付总体系统方案323

8.3.4 硬件系统与软件构成325

8.4 GPS/GIS在江苏省高速公路上的应用327

8.4.1 GPS327

8.4.2 GIS329

8.4.3 江苏省高速公路交巡警GIS/GPS指挥调度系统331

8.5 江苏省高速公路呼叫系统337

8.5.1 呼叫中心的概念337

8.5.2 呼叫中心的构成与实现338

8.5.3 江苏省高速公路呼叫系统简介340

8.6 公路出行者信息系统343

8.6.1 背景343

8.6.2 国外交通信息系统研究现状344

8.6.3 ATIS系统原理345

8.6.4 江苏ATIS系统的建设347

8.7 路况图像模式识别预警系统351

8.7.1 背景351

8.7.2 国内外研究现状分析与评价351

8.7.3 高速公路视频实时预警系统352

8.7.4 系统设计方案及重点352

8.7.5 交通事件自动检测算法354

8.7.6 系统特点357

8.8 高速公路路径识别系统358

8.8.1 概述358

8.8.2 概率识别法359

8.8.3 精确识别法361

8.8.4 小结363

8.9 高速公路联网监控系统综合网络管理系统363

8.9.1 监控网络管理系统的特点及功能364

8.9.2 系统体系结构364

8.9.3 服务器端的设计365

8.9.4 设备抽象树模型建立366

8.9.5 网络管理数据库的设计367

8.9.6 用户界面设计369

8.10 中远距离通信的空中接口372

8.10.1 概述372

8.10.2 CALM体系结构372

8.10.3 运用举例375

参考文献378