高速公路联网收费运维的提升策略探析

文/周小杰

1 前言

如果不对分布在道路上出现故障的ETC门架采取技术手段进行监测，往往就会在造成一定影响后才会被发现。故而除收费车道运行监测外，门架运行监测也变得更加重要，这就需要一个运行监测平台作为日常运维的工具，以提高日常运维效率和提供解决问题的途径。本文以福建高速开发的运行监测系统为例，该系统从功能上可划分为运行监测与告警、数据统计分析、运维检查、门架与收费站系统基础数据四大部分，模块功能作用如图1 所示[1]。

图1 福建高速开发的运行监测系统模块功能作用

2 联网收费系统的概念

互联网收费系统是一套综合了先进的计算机网络、信息传输、图像处理和电子测控技术，并结合现代交通控制和信息管理理论，具有高度智能化的综合管理系统。它在一定范围内控制和下达指示，具有与系统外有关部门的信息交流功能，提高了高速公路的现代化管理水平。

3 高速公路联网收费系统架构

全国联网收费系统架构由部联网中心、省联网中心、省内区域/路段中心、ETC 门架、收费站、ETC 车道、ETC/MTC 混合车道等组成。

如图2 所示，联网收费通过部省两级运营管理模式展开，沿途建设的门架系统将会记录车辆行驶轨迹，并进行分段计费。对于ETC 车辆，门架系统会通过短程微波通信读取ETC 车辆车载OBU 车载单元的相关信息，实现ETC车辆的分段计费，出口自动抬杆扣费；对于MTC 车辆，则需在入口领CPC 卡(高速公路复合通行卡)，门架系统会读取MTC 车辆的5.8GHzCPC 卡相关信息，完成MTC 车辆的分段计费，到出口交卡缴费。

图2 全国高速公路联网收费系统架构

4 联网运维存在的问题

4.1 网络安全难以保障

取消省界站后，全国“一张网”运行，大量ETC 门架接入联网收费系统，通信传输由原有收费专网扩展为收费专网为主、运营商通信补充的技术方式，任何一个系统或终端都是全网的风险点，整个联网收费系统面临前所未有的安全挑战。另外，因自身故障、非法攻击或病毒入侵等原因造成的网络安全事件，影响的范围将不再是一个站，它可能是一条路、一个片区、一个省，甚至多省，同时造成的损失和后果也更加严重。

4.2 规定的维护要求难以遵循

目前ETC 门架与收费站车道每5 分钟发送一个心跳包至门架服务器，心跳包包含设备运行状态信息，根据福建省联网收费监测平台对连通性监测的相关规则，12 小时内至少发送96 次，而96 个心跳要求车道或者门架至少需要持续8 个小时正常工作，以产生足够的合格心跳数，不满足就警告。因此，门架与车道故障应在4 小时内完成修复，并确认能正常产生心跳。部分严重问题修复时效已规定至2小时以内，这对故障的维修及时性提出了更高要求。

4.3 设备运维难以保障

设备的运维保障主要从人员保障、应急保障、各类应急备品备件的储备、做细保障预案、全面保障收费站和ETC 门架供电系统的可靠性等方面下手，但是我国刚刚推行联网收费不久，大部分新增设备和新技术都尚处于摸索学习阶段，故而难以保障设备的运维工作[2]。

4.4 人才队伍建设不够

随着自由流收费技术的应用，所需运维机电设备大增，给机电维护带来了新的压力和挑战。取消省界站以前，机电的运维工作多集中在收费站，但由于现阶段采用了“分段计费”的模式，增加了许多ETC 门架，因此运维工作范围扩大，专业性要求和对高素质人才的需求更高。

5 高速公路联网收费运维相关对策

5.1 提高联网安全防护能力

网络安全工作是整个联网收费系统能否正常运行的关键，需从制度建设、人员配置、经费保障、技术支撑上发力，做好网络安全的建设和维护、完善应急处置机制、开展好应急演练、监测预警等工作，形成网络安全综合防范体系。严禁未经授权许可和审批的人员进入机房、票亭等地进行系统接入和违规操作，对收费系统服务器、工作站及车道工控机全面排查病毒，认真做好病毒系统补丁修复、禁用部分通信端口、闲置USB 端口采用物理隔离方式进行封堵等工作。

5.2 严格遵循规定的维护要求

在高速公路日常运维时，工作人员应做到科学管理、提前预防、及时解决，从多个方面综合考虑，针对不同问题进行分析，在不同的条件下做出不同的预案。对系统的软件设备，要定期杀毒、维护和升级，防范病毒的入侵。另外，每个门架、收费站系统需配备两组负责人（互为AB 角）具体负责系统巡检工作，同时做好设备系统的运行维护记录，故障修复记录及归档工作，做到全生命周期跟踪门架、收费站系统，做好大修、技术改造项目的方案编写、实施、管理等工作。此外，机电维护站值班人员需对辖区内门架、收费站系统的关键设备运行、供电、通信传输、数据上传等情况进行巡查，进而提高故障处置响应速度。对出现异常的，应做好记录，及时跟进处置。接到门架、收费站系统故障报修，应在规定时效内完成修复，确保心跳正常；除不可抗力因素外，故障修复时限可以适当延后，但是要采取应急措施尽快恢复联网系统基本运行功能，定期做好对收费站车道、所辖ETC 门架的关键设备授时排查与核实工作，确保硬件运行无误；同时，配合做好全网费率版本下发更新及收费系统功能升级等查验工作。

5.3 做好设备运维保障

5.3.1 加强人员保障，做好值班工作，保持手机通信畅通，及时应对各类突发事件；明确岗位职责、应急联络人和备用联络人，提前要求设备厂家安排节日期间技术保障人员，预留联系方式[3]。

5.3.2 加强应急保障，制定应急保障方案，做好突发事件应对工作，强化ETC 门架及其收费站系统运行保障，建立健全沟通和信息报送机制，确保各类信息传输渠道通畅。

5.3.3 做好各类应急备品备件的储备，并及时补充库存，确保备品备件数量充足。

5.3.4 做细保障预案，将门架及车道维护工作责任到人，并成立应急保障小组。

5.3.5 全面保障收费站、ETC 门架供电系统可靠性，加强ETC 门架雷电防护，雷雨季节来临前对各门架接地体电阻值进行检测，并加强对接地装置的完好情况的巡检工作。

5.3.6 加强与移动运营商之间的沟通和合作，当4G 路由器信号强度高于-65RSRP、低于-95RSRP 的，应协调运营商进行信号增强，在无线传输出现问题时及时处置。

5.4 加强人才队伍素质建设

5.4.1 积极组织开展技术经验交流会、技能比武、应知应会测试等活动，提高维护人员的专业理论和动手能力。

5.4.2 以提高员工绩效为导向，以量化工作、奖惩并举、公正考核为三大抓手，进一步完善奖惩激励机制，推行计工分制。激发员工队伍的工作积极性与主动性，提升整体管理水平。

5.4.3 探索维护人员“1+2”新模式，即打破现有收费系统人员分工模式，按1 名技术员带领2 名电工的模式进行，技术员要能起到分析故障点、指导电工进行故障处理的作用，对于简单的更换、重启设备、卫生保洁可以由电工来实施。通过这种模式不但可以有效缓解技术员不足的问题，还可以将技术人员从繁琐的简单维护工作中解脱出来，同时锻炼电工的维护水平，选拔优秀电工，充实技术员队伍。

5.4.4 以新模式下的新设备为依托，积极开展机电创新工作，用创新思维提高工作质量；开展科技创新项目，立项并上报工作；围绕“创新驱动，降本增效”的创新理念，以问题和需求为导向，充分利用技术优势，开展技术和管理创新工作。

6 结语

综上所述，高速公路网络收费系统是智能交通系统的重要组成部分，也是一个复杂的系统工程，涉及交通工程、计算机网络技术、通信和监视等高科技，且与国家政策法规密切相关。网络收费系统的管理应充分考虑中国国情和路网特点。同时建议政府和行业主管部门制定一套科学的技术规范和通信数据接口标准，以确保区域公路网的相互兼容性，为实现全国网络收费系统管理打下良好基础。本文对高速公路联网收费系统相关运维进行了系统的剖析，首先阐述了运行监测系统，其次指出目前高速公路联网收费运维所存在的问题，并结合实际情况提出了如何科学提升运维的对策，用“一张网”的思维，建设高效的综合保障和防范体系，保障全国高速公路路网安全有序运行。