高速公路全ip路段資訊化解決方案
2023年5月
由於高速公路管理的分散性和大空間跨度性、企業智慧型從建設性向運營性轉變，傳統的手段跟不上或者不能適應這種發展的要求。因此，為了適應這種發展，就需要按國際公路管理的模式來增加企業資訊化管理和運作企業，而且通過先進的技術手段來支撐這些內容。高速公路數字資訊平台指的是為高速公路現代化管理服務的軟硬體資訊平台。
高速公路數字資訊平台的建設包括三部分：高速公路寬頻通訊網、高速公路管理資訊系統、電子政務系統。
為了充分發揮高速公路「高速、高效、安全、舒適」的特點，提高高速公路網路的整體效益，迫切需要加速高速公路機電系統的網路化，相應的通訊系統也應從單條路得內部通訊轉向路網條件下的廣域通訊。
當前，高速公路通訊系統普遍採用了較為先進的技術和裝置，也在一定程度上考慮到了系統擴容和業務發展，應該說這種頻寬資源對於當前應用來說是相對充足的。然而，以當今高速公路聯網通訊業務的急劇增長（如全線監控系統、辦公系統對頻寬的高需求），並參考通訊、計算機等it行業近幾年的發展歷程，高速公路通訊系統全面數位化和寬頻化已刻不容緩。
目前我國高速公路通訊網採用的是基於sdh平台的mstp（多業務傳輸網）技術構建。整個通訊網存在著不同廠家的sdh裝置的mstp不能互通、頻寬小、公升級費用高、組網複雜等問題，隨著全線監控系統和辦公系統等高頻寬需求的系統的應用，目前的高速公路通訊網將不能滿足需求。
針對高速公路目前的現狀以及未來的發展，基於ip的組網方式勢在必行。對於高速公路的實際情況，推薦兩種基於ip組網的模式：
● 基於光纖的ge/10ge rep環網組網方式；
● 基於光纖的ethernet over dwdm（密集波分復用光乙太網）組網方式
高速公路管理資訊系統是由多個子系統構成的複雜資訊系統，包括收費系統、監控系統、養護管理系統、工程資料庫、事故分析及緊急救援系統、公眾資訊發布系統、災害應急管理系統、規劃決策支援系統，其中決策支援等子系統稱為資訊增值服務系統。按照知識化、科學化管理要求，系統功能不僅需要完成各種事物性管理任務，而且需要逐步形成高速公路的「管理神經網路」，有效溝通各部門之間的資訊聯絡，實現將資料組織成為資訊，將資訊提煉成為知識，將知識融入整個管理，全面支援事務管理、決策分析、制定戰略過程的目標。
高速公路管理資訊系統各子系統資料流關係圖如下圖所示：
各子系統間資料流內容如下表所示：
電子政務系統包括協同政務系統、**會議系統。
協同政務系統是實現高速公路各管理公司部門之間、省公司與下屬公司之間辦公資訊的收集與處理、流動與共享、實現科學決策的具有戰略意義的協同應用系統。它的總體思路是：「以先進成熟的計算機和通訊技術為主要手段，建成乙個覆蓋整個政務的辦公資訊系統，建立高質量、高效率的政務資訊網路，為領導決策和辦公提供服務，實現辦公現代化、資訊資源化、傳輸網路化和決策科學化。
」**會議系統有硬體**會議系統和軟體**會議系統。硬體**會議系統穩定性高，配合專業的攝像頭能夠更好的顯示會場影象，適合於會場**會議。軟體**會議系統因為在資料功能上的優勢，以及更容易實現公升級、維護，更加適合於協同辦公。
**會議系統實現了網路語音和**全方位交流，不但節省大量成本，而且可以提高工作效率，**會議系統同時結合了網路會議系統的所需要的全部功能，方便的遠端會議管理、便捷的檔案傳送，讓遠端會議輕鬆而精彩。
近年來，全國高速公路建設迅猛，基本形成了覆蓋全國的高速公路網，與此同時，大部分高速公路建設了sdh光傳輸網路、計算機收費網路、pbx語音系統和模擬監控系統，傳統解決方案解決了收費和語音問題，但由於基於sdh的收費網路和模擬pbx系統語音系統成本較高、管理維護複雜，模擬監控系統存在儲存、查詢不靈活、模擬光纖佈線複雜等缺點，同時存在sdh資源閒置浪費、光纖資源浪費現象。
鑑於此，思科提出了基於itoip架構的全ip路段資訊化解決方案，全ip路段解決方案實現收費資料、語音、儲存、**監控統一在ip網路上承載，充分保證聯網收費、**、**監控業務的穩定高效暢通，並且實現統一管理維護，光纖資源利用充分，同時具有較高的價效比。
高速公路沿線收費站聯網收費。
需求特點：
收費業務要求網路穩定可靠；
不光實現單一路段內聯網收費，更需要實現全省範圍統一聯網收費；
如何實現收費資料實時可靠儲存，需要考慮全省路段統一資料備份。
路段內語音通話，並且同本地市話互聯互通。
需求特點：
路段內語音通話清晰
同市話互通
具有**會議等功能
實時監控收費站收費、隧道、路邊路況，並及時傳遞到路段監控中心。
需求特點：
收費站監控室和路段分中心對任意監控點實時察看，網路可靠，滿足200-300攝像頭同時傳輸頻寬需求，監控控制靈活，攝像頭呼叫無瓶頸，省交通主管部門如何隨時察看任意監控點狀態。
影象清晰,模式識別
**流資料可靠儲存，方便歷史查詢，充分資料保護，備份
傳統高速公路通訊系統在sdh傳輸網路基礎上分別建設pbx語音交換系統、計算機ip網路和基於模擬光纖或ip網路建設**監控系統。
全ip高速公路資訊化系統不需要sdh，直接在高頻寬、高可靠ip網路上建設voip語音系統、收費系統、**監控系統。
兩種方案模型對比如下：
傳統高速公路資訊化系統建設內容如下：
1. sdh傳輸系統
sdh為計算機網路互聯、**語音系統、**監控系統等提供承載業務的底層平台。
● 基於sdh的計算機收費互聯ip網路
● 基於sdh的窄帶數字程式控制交換系統
● 在sdh通訊平台基礎上建立pbx程式控制交換系統，並且同當地市話交換系統互聯，提供路內路外互通。
2. **監控系統
收費站、路邊、通過模擬光端機接入路段分中心**矩陣，路段分中心**矩陣通過dvr以ip方式同省高速公路管理局互聯互通。部分**監控已經採用ip監控。
3. 資料中心儲存系統
收費管理等應用多採用scsi或本地硬碟，作為儲存裝置，並且配置備份軟體+磁帶庫的方式實現資料保護。
全ip高速公路資訊化解決方案建設內容如下：
1. 高品質高頻寬ip網路
不再單獨建立sdh傳輸，利用高速公路沿線光纖資源建立覆蓋全路段高可用千兆ip骨幹網路系統，骨幹網高通過cisco ge/10ge rep高可靠技術可以達到<50ms收斂。
2. 基於ip的語音系統
建立覆蓋全程的h.323/sip體系ip**系統，全線內部**通過ip網路，為同市話通訊，在路段分中心進行語音落地。
3. 基於ip的**監控系統
監控中心集中設定在路段分中心，監控中心通過ip網路控制各收費站互通，各收費站、隧道、路旁攝像頭，資料集中儲存在路段分中心。
4. 基於ip的儲存系統
高速公路管理中心和路段分中心採用基於iscsi技術設計的儲存裝置完成資料儲存，並且依託備份軟體、虛擬磁帶庫、連續資料保護等手段，建設完善的資料保護機制。
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