數(shù)字高速公路建設在交通管控技術、物聯(lián)網(wǎng)以及云技術推動和政策引導下發(fā)展迅猛,短短數(shù)年就實現(xiàn)了概念到應用的跨越,如今正式步入智慧交通的數(shù)字化 3.0 時代。浙江衢黃段高速正是其中落地應用的代表。
浙江省作為全國范圍內第一個大規(guī)模實施數(shù)字高速升級改造的省份,一直走在數(shù)字高速前列。由浙江省交通投資集團有限公司(下以“浙江交投”簡稱)承建,衢黃段高速全程 73.745 公里,是國家高速公路規(guī)劃連通北京到臺北段的一個重要的組成部分。同時作為省級創(chuàng)新公路,衢黃高速共同連接了浙江、安徽、福建、江西,是浙江省高速公路規(guī)劃建設“二縱、兩橫、十八連、三繞三通道”的關鍵“一連”,使長三角、海西兩大經(jīng)濟區(qū)一路通達。衢黃高速改造項目在業(yè)界更是極具示范作用。其憑借集中網(wǎng)絡管理,有效提升了高速公路的運維管理效率,有力推進了整個高速行業(yè)的網(wǎng)絡化和智慧化,為數(shù)字化高速的成功落地奠定了基礎。
衢黃高速路段
從浙江到全國,“一張網(wǎng)”指日可待
“近年來整個浙江省的高速基建都做得風風火火,在信息化建設方面投入非常多。一張交換網(wǎng)絡上要承載所有的業(yè)務,既要求能保證運行穩(wěn)定又要可靠,還要夠大。”
——浙江省交通集團高速公路衢州管理中心,網(wǎng)絡工程師吳小剛
浙江省作為全國范圍內第一個大規(guī)模實施數(shù)字高速升級改造的省份,總公路里程近 12 萬公里,其中高速公路 5000 多公里,具有數(shù)量大、里程長的特點。恰逢十四五開局,浙江交通集團以此為契機發(fā)布了《高速公路隧道運營管理三年專項提升實施方案》,“我們先期投入 1600 萬元,打造實體學研隧道。預計今年將完成初步階段建設?!?浙江省交通集團高速公路衢州管理中心網(wǎng)絡工程師吳小剛表示。能夠設立如此高定位的規(guī)劃目標,浙江衢黃段高速貢獻了不少前期實踐的經(jīng)驗。
浙江衢黃高速公路自 2011 年運營至今。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的模擬標清監(jiān)控系統(tǒng)。設備隨著使用年限增加而老化,視頻監(jiān)控經(jīng)常是“看得見”卻“看不清”,已無法滿足監(jiān)控中心及路段交警部門日常的運營管理,以及處理應急、異常事件等需求。更重要一點,監(jiān)控網(wǎng)絡未進行隔離,需要通過改造使三網(wǎng)隔離,從而減少不同系統(tǒng)間的影響,并防止其他業(yè)務對監(jiān)控業(yè)務網(wǎng)絡造成影響或攻擊,更好的保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行?!敖陙碚麄€浙江省的高速基建都做得風風火火,在信息化建設方面投入非常多。我們剛好處于新老技術交替的階段,做得比較多的就是通信改造。一張交換網(wǎng)絡上要承載所有的業(yè)務,既要求能保證運行穩(wěn)定又要可靠,還要夠大。”吳小剛解釋。
衢黃高速道路監(jiān)控室
從自身需求出發(fā),并結合部級、省級要求,浙江衢黃高速公路開始于 2018、2019、2020 年分批對監(jiān)控系統(tǒng)進行了高清升級改造。從機電改造,到網(wǎng)絡構建,再到數(shù)字高速;從衢黃高速,到浙江高速基建,再到全國高速“一張網(wǎng)”,浙江交通集團實現(xiàn)自身轉型升級的同時輻射全國,拉動整個數(shù)字高速行業(yè)的發(fā)展?!捌渌∈械母咚夙椖恳彩菂⒂^了浙江衢黃項目之后開展的,所以它具備一定的標桿性。”
線路長且分散,現(xiàn)場狀況 “兩眼一抹黑”
由于高速公路本身線路較長,位置也相對分散,對于管理需求更加迫切。隨著底層設備的增多以及高清視頻數(shù)據(jù)傳輸需求的引入,衍生了海量數(shù)據(jù)流,衢黃高速原本機電系統(tǒng)中的網(wǎng)絡設備已經(jīng)無法滿足承載需求,需要從功能性、適配度乃至可持續(xù)發(fā)展等多方面進行升級。
而且,當現(xiàn)場出現(xiàn)故障或設備出現(xiàn)異常,傳統(tǒng)依靠現(xiàn)場人員上報,然后再由專門的運維人員到現(xiàn)場逐一排查,基本不可能實現(xiàn)實時管控,而且一旦運維人員出現(xiàn)崗位調整變動,現(xiàn)場人員又需要重新去了解現(xiàn)場狀況,由此產生的工作量和成本投入都相當可觀。不僅如此,隨著工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡化的深入,現(xiàn)場網(wǎng)絡設備數(shù)量增加,現(xiàn)場以太網(wǎng)的容量也會越來越大和復雜,讓原本就不熟悉網(wǎng)絡管理的現(xiàn)場人員更難執(zhí)行排查。
此外,而且原本的視頻監(jiān)控采用獨立的光傳輸平臺,無法與網(wǎng)管平臺進行連接和交互。因此,平臺之間無法打通,視頻數(shù)據(jù)也并不能有效得到利用,管理者對于現(xiàn)場情況的了解可以說是“兩眼一抹黑”?!案脑焐壥紫茸钜o的是帶寬問題,同時還要對整個網(wǎng)絡進行科學合理的規(guī)劃;但是即使做好了網(wǎng)絡建設,實際應用卻還是有各種問題?!眳切偙硎?。因此,實現(xiàn)集中的網(wǎng)絡管理成為衢黃高速改造項目的重要任務。
攻克網(wǎng)絡“基建”難題,集中管理“看得見”
“高速行業(yè)并沒有集中網(wǎng)路管理的觀念,業(yè)主也是在不斷嘗試中轉變觀念。在衢黃高速項目這類示范性項目的引領下,越來越多的高速業(yè)主也認識到了網(wǎng)絡管理的重要性?!?/div>
——Moxa 工業(yè)網(wǎng)路基礎產品部經(jīng)理倪欽
針對這些難題,浙江交投與工業(yè)通信硬件專家摩莎科技(上海)有限公司(以下簡稱 Moxa)進行了深度合作。首先,衢黃高速項目先實現(xiàn)設備接入層的升級,針對原本應用的傳輸設備升級為千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機,同時在視頻監(jiān)控應用如情報板等的互聯(lián)中也應用千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機;隧道和主線通過環(huán)網(wǎng)方式分別到隧道所和收費所匯聚,再通過組環(huán)或者其他新型的連接方式,連接到核心端的網(wǎng)絡,然后上傳到監(jiān)控中心。匯聚和中心均采用三層工業(yè)以太網(wǎng)交換機,通過 VLAN 和路由實現(xiàn)各環(huán)網(wǎng)隔離,保證網(wǎng)絡合理健康。由此不僅有效拓寬了帶寬,也讓網(wǎng)絡管理和視頻監(jiān)控實現(xiàn)互聯(lián),為整體網(wǎng)絡的集中管控打好基礎。
而在整體網(wǎng)絡管理平臺方面,衢黃高速通過部署可視化管理系統(tǒng),運維人員能夠及時、準確地發(fā)現(xiàn)故障問題,這大大提升了排查效率;而且在現(xiàn)場人員對于網(wǎng)絡管理不熟悉的情況下,可視化的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)能夠讓運維人員清晰地了解現(xiàn)場情況,降低了人員流動帶來的影響。吳小剛表示,“當現(xiàn)場出現(xiàn)問題,通過 Moxa MXview 網(wǎng)管軟件就可以根據(jù)路段的網(wǎng)絡架構圖快速地定位到網(wǎng)絡錯誤的故障點,免去蹲點排查和現(xiàn)場調試,更加高效和有效保證了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行?!?/div>
Moxa 工業(yè)網(wǎng)路基礎產品部經(jīng)理倪欽補充:“使用過 MXview 之后,高速業(yè)主才真正意識到網(wǎng)管軟件集成到整體管控平臺中如何為他們帶來實際價值。高速行業(yè)過去并沒有集中網(wǎng)路管理的觀念,業(yè)主也是在不斷嘗試中轉變觀念。同時在衢黃高速項目這類示范性項目的引領下,越來越多的高速業(yè)主也認識到了集中網(wǎng)絡管理的實際價值。而集中管理之后要如何讓現(xiàn)場人員更清楚現(xiàn)場的網(wǎng)絡和快速定位問題等,也催生了可視化網(wǎng)絡管理的需求。因此可視化網(wǎng)絡管理一定成為高速行業(yè)的趨勢?!?/div>
“整個改造項目實施下來,我們的提升十分明顯?!蓖ㄟ^部署可視化管理系統(tǒng),運維人員能夠及時、準確地發(fā)現(xiàn)故障問題,這大大提升了排查效率;而且在現(xiàn)場人員對于網(wǎng)絡管理不熟悉的情況下,可視化的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)能夠讓運維人員清晰地了解現(xiàn)場情況,降低了人員流動帶來的影響?!跋嗷ソ桓哆^后,基本上就可以‘斷奶’了,我們能夠獨立把控整個項目,一旦出現(xiàn)其他問題,也可以通過遠程方式處理。” 談及改造成果,吳小剛表示,“維護成本的降低,以及總體設備的在線完好率都十分符合我們的預期,助力我們更好地提升高速用戶服務體驗?!?/div>
實時網(wǎng)絡管理與運維,助推數(shù)字高速騰飛
“技術工程師要負責管理十幾個路段,相隔可能達到 100 多公里。一旦出現(xiàn)問題,逐一排查肯定忙不過來,應用遠程運維套件就可以遠程登錄查看,減少路上的時間和精力。”
——Moxa 工業(yè)網(wǎng)路基礎產品部經(jīng)理倪欽
在后疫情時代背景下,遠程運維也將發(fā)揮重要作用。特別是在高速公路行業(yè),遠程運維可以打通現(xiàn)場設備和運維人員之間的距離隔閡,運維人員可以遠程直接解決問題,提升效率的同時也更加方便,有效節(jié)省運維成本。 倪欽表示:“技術工程師要負責管理十幾個路段,相隔可能達到 100 多公里。一旦出現(xiàn)問題,逐一排查肯定忙不過來,應用遠程運維套件就可以遠程登錄查看,減少路上的時間和精力。實效性好又能降本增效,十分具有現(xiàn)實價值。”
以 Moxa MRC 遠程運維套件為例,它將 MRC 服務器、MRC 網(wǎng)關和 MRC 客戶端緊密結合,能夠直接為用戶提供現(xiàn)成的遠程連接通道,使用原有軟件工具直接連接到現(xiàn)場設備。對比傳統(tǒng) VPN 需要專業(yè)的網(wǎng)絡知識及 IT 技術能力去額外搭建 VPN 通道,以及額外的 VPN 服務器,MRC 完全省略這些。只需要通過簡單的配置就可直接連接現(xiàn)場設備,不僅是業(yè)主,SI 或者設備供應商都能輕松利用 MRC 實現(xiàn)設備的遠程運維管理。
過去一年疫情重創(chuàng)行業(yè), MRC 遠程運維套件肯定可以幫助廣大高速行業(yè)用戶切實解決了人員流動停滯帶來的嚴重影響,這也為 Moxa 和衢黃高速項目組的深度合作奠定堅實基礎。在不遠的將來,網(wǎng)絡遠程管理和運維產品的廣泛應用勢必將助推數(shù)字高速騰飛。
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