摩莎Moxa

交通運輸作為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是我國全面建成社會主義現(xiàn)代化國家這一遠大目標的重要支撐。國務院于 2021 年 2 月 24 日發(fā)布的《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱》，清晰描繪了國家的交通運輸業(yè)中長期發(fā)展的線路圖，強調(diào)了要推進交通領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字  化、物聯(lián)化和智能化的發(fā)展。恰逢 “十四五” 開局，規(guī)劃中也明確提出：“加快建設(shè)交通強國，完善綜合運輸大通道、綜合交通樞紐和物流網(wǎng)絡(luò)，加快城市群和都市圈軌道交通網(wǎng)絡(luò)化。”

案例概覽

數(shù)字高速公路建設(shè)在交通管控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)以及云技術(shù)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。

由浙江省交通投資集團有限公司承建的衢黃高速改造項目在業(yè)界極具示范作用。其憑借集中網(wǎng)絡(luò)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(luò)化和智慧化，為數(shù)字化高速的成功落地奠定了基礎(chǔ)。

從浙江到全國，“一張網(wǎng)” 指日可待

浙江省作為全國范圍內(nèi)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(shè)。” 浙江省交通集團高速公路衢州管理中心網(wǎng)絡(luò)工程師吳小剛表示。能夠設(shè)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(shè)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(luò)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(luò)造成影響或攻擊，更好的保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

“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(shè)方面投入非常多。我們剛好處于新老技術(shù)交替的階段，做得比較多的就是通信改造。一張交換網(wǎng)絡(luò)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 浙江省交通集團高速公路衢州管理中心，網(wǎng)絡(luò)工程師

從自身需求出發(fā)，并結(jié)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(luò)構(gòu)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(zhuǎn)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。“其他省市的高速項目也是參觀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(shè)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(luò)設(shè)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(shè)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(diào)整變動，現(xiàn)場人員又需要重新去了解現(xiàn)場狀況，由此產(chǎn)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(luò)化的深入，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)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”。因此，實現(xiàn)集中的網(wǎng)絡(luò)管理成為衢黃高速改造項目的重要任務。

技術(shù)挑戰(zhàn)

改造升級首先最要緊的是帶寬問題，同時還要對整個網(wǎng)絡(luò)進行科學合理的規(guī)劃；但是即使做好了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實際應用卻還是有各種問題。

攻克網(wǎng)絡(luò) “基建” 難題，集中管理 “看得見”

首先，針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級問題，Moxa 將衢黃高速項目原本應用的傳輸設(shè)備升級為千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機，實現(xiàn)設(shè)備接入層的升級，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(luò)，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(luò)合理健康。

由此不僅有效拓寬了帶寬，也讓網(wǎng)絡(luò)管理和視頻監(jiān)控實現(xiàn)互聯(lián)，為整體網(wǎng)絡(luò)的集中管控打好基礎(chǔ)。吳小剛表示：“Moxa 為我們的改造工作帶來非常大的幫助，顯著優(yōu)化了我們的接入層、骨干層以及帶寬問題，解決了我們此前遇到的一系列問題，改造過后這些設(shè)備系統(tǒng)也都運行穩(wěn)定，狀態(tài)良好。”

“Moxa 不僅解決了我們多年以來的遺留問題，也為我們的改造提供了很多建設(shè)性的建議。”

吳小剛 浙江省交通集團高速公路衢州管理中心，網(wǎng)絡(luò)工程師

而在整體網(wǎng)絡(luò)管理平臺方面，衢黃高速應用了 Moxa 的網(wǎng)絡(luò)管理軟件——MXview 實現(xiàn)可視化的集中網(wǎng)絡(luò)管理。“當現(xiàn)場出現(xiàn)問題，通過 MXview 就可以根據(jù)路段的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖快速地定位到網(wǎng)絡(luò)錯誤的故障點，免去蹲點排查和現(xiàn)場調(diào)試，更加高效和有效保證了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。”MXview 能夠明確顯示任意一臺交換機在某一個位置處于何種狀態(tài)，以及整個網(wǎng)絡(luò)是否正常聯(lián)通等。出現(xiàn)故障時，MXview 還可以提前報警，這一點在較為分散的高速行業(yè)應用非常實用，大大節(jié)約了運維成本，降低了現(xiàn)場工作的風險。

此外，MXview 支持 API 接口的開放，這能夠更好地滿足用戶的個性化需求，無論是自行定制需要顯示的信息還是自定義網(wǎng)管平臺的樣式等，都十分便捷。

“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(zhuǎn)變觀念。在衢黃高速項目這類示范性項目的引領(lǐng)下，越來越多的高速業(yè)主也認識到了網(wǎng)絡(luò)管理的重要性。”

倪欽 Moxa 工業(yè)網(wǎng)路基礎(chǔ)產(chǎn)品部經(jīng)理

許多軟件只能做到簡單地查看網(wǎng)絡(luò)拓撲，并無法完善展示交換機信息和告警狀態(tài)等；不少廠商的軟件產(chǎn)品是外包給軟件供應商去做，只能實現(xiàn)一些簡單的管理功能。倪欽表示：“過硬的網(wǎng)管軟件是 Moxa 特有的、能夠為客戶創(chuàng)造獨特價值的能力。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。”

實現(xiàn)實時管理與運維，攜手并進數(shù)字高速

“整個改造項目實施下來，我們的提升十分明顯，而且相互交付過后，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。”

“維護成本的降低，以及總體設(shè)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。

吳小剛 浙江省交通集團高速公路衢州管理中心，網(wǎng)絡(luò)工程師

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(luò)管理不熟悉的情況下，可視化的網(wǎng)絡(luò)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。

此外，面向雙方的后續(xù)合作，在后疫情時代背景下，遠程運維也將發(fā)揮重要作用。隨著設(shè)備智能化的提升，特別是在高速公路行業(yè)，人力成本的降低勢在必行，而遠程運維可以打通現(xiàn)場設(shè)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。

倪欽以其他高速項目為例：“業(yè)主提到技術(shù)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 Moxa MRC 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。”