浙江省作為全國范圍內第一個大規(guī)模實施數字高速升級改造的省份，一直走在數字高速前列。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)界更是極具示范作用。其憑借集中網絡管理，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)的網絡化和智慧化，為數字化高速的成功落地奠定了基礎。
案例概覽
交通運輸作為國民經濟基礎性產業(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，強調了要推進交通領域基礎設施的數字化、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：“加快建設交通強國，完善綜合運輸大通道、綜合交通樞紐和物流網絡，加快城市群和都市圈軌道交通網絡化。”數字高速公路建設在交通管控技術、物聯(lián)網以及云技術推動和政策引導下發(fā)展迅猛，短短數年就實現(xiàn)了概念到應用的跨越，如今正式步入智慧交通的數字化 3.0 時代。浙江衢黃段高速正是其中落地應用的代表。
從浙江到全國，“一張網”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?！眳切傉憬〗煌瘓F高速公路衢州管理中心，網絡工程師浙江省作為全國范圍內第一個大規(guī)模實施數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)控網絡未進行隔離，需要通過改造使三網隔離，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?！眳切偨忉?。
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，到網絡構建，再到數字高速；從衢黃高速，到浙江高速基建，再到全國高速“一張網”，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?！?/div>
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據傳輸需求的引入，衍生了海量數據流，衢黃高速原本機電系統(tǒng)中的網絡設備已經無法滿足承載需求，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)場網絡化的深入，現(xiàn)場網絡設備數量增加，現(xiàn)場以太網的容量也會越來越大和復雜，讓原本就不熟悉網絡管理的現(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，無法與網管平臺進行連接和交互。因此，平臺之間無法打通，視頻數據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)集中的網絡管理成為衢黃高速改造項目的重要任務。
攻克網絡“基建”難題，集中管理“看得見”
首先，針對網絡設備升級問題，Moxa 將衢黃高速項目原本應用的傳輸設備升級為千兆工業(yè)以太網交換機，實現(xiàn)設備接入層的升級，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)以太網交換機；隧道和主線通過環(huán)網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)以太網交換機，通過 VLAN 和路由實現(xiàn)各環(huán)網隔離，保證網絡合理健康。
由此不僅有效拓寬了帶寬，也讓網絡管理和視頻監(jiān)控實現(xiàn)互聯(lián)，為整體網絡的集中管控打好基礎。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，改造過后這些設備系統(tǒng)也都運行穩(wěn)定，狀態(tài)良好?！?/div>
而在整體網絡管理平臺方面，衢黃高速應用了 Moxa 的網絡管理軟件——MXview 實現(xiàn)可視化的集中網絡管理?！爱敩F(xiàn)場出現(xiàn)問題，通過 MXview 就可以根據路段的網絡架構圖快速地定位到網絡錯誤的故障點，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。”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)，以及整個網絡是否正常聯(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管平臺的樣式等，都十分便捷。
Moxa 工業(yè)網路基礎產品部經理倪欽補充：“高速行業(yè)并沒有集中網路管理的觀念，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)場的網絡和快速定位問題等，也催生了可視化網絡管理的需求。因此可視化網絡管理一定成為高速行業(yè)的趨勢?！?/div>
許多軟件只能做到簡單地查看網絡拓撲，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?！?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?！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)場人員對于網絡管理不熟悉的情況下，可視化的網絡管理系統(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。
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?！?/div>
Moxa MRC 遠程運維套件將 MRC 服務器、MRC 網關和 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。相比傳統(tǒng)的 VPN 的方案，MRC 不需要客戶利用專業(yè)的網絡知識及 IT 技術能力去額外搭建 VPN 通道，也不需要額外的VPN 服務器，只需要通過簡單的配置就可以直接連接到現(xiàn)場的設備，就能夠實現(xiàn)遠程運維管理。
Moxa 是工業(yè)自動化的領導廠商，提供完整的工業(yè)設備連網、工業(yè)計算機及工業(yè)網絡解決方案，致力于工業(yè)互聯(lián)網的共同推動與實踐。Moxa 以逾 30 年的產業(yè)經驗、連結全球逾5,000 萬臺的工業(yè)設備，跨越70 余國，提供全球完善的經銷和服務網絡；Moxa 以 “可…
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