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QoS 90
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 GPS 327
8.4.2 GIS 329
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