ITSS標準體系與高速公路智慧運維的深度融合

王 勇

（甘肅紫光智能交通與控制技術有限公司，甘肅 蘭州 730010）

1 實施背景

隨著我國智慧交通體系框架開始建設，《交通強國建設綱要》提出了“大力發展智慧交通，推動新技術與交通行業深度融合，完善科技創新機制”的新要求，明確了智慧交通在建設交通強國過程中的支撐引領作用，智慧交通已然成為我國交通運輸事業發展的主戰場。

“十四五”以來，取消省界主線收費站的做法實現了不停車快捷收費的新模式，減少了擁堵，為公眾提供了便利。

某省高速公路機電系統從傳統運維、自動化運維再到智慧運維的轉變，離不開ITSS標準化運維管理體系的持續助力，依據ITSS成熟度一級模型量化服務標準，構建完整的維護體系和管理體系，是某省實現《數字交通“十四五”發展規劃》的重要支撐之一。

2 實施目標

依據《信息技術服務 運行維護 第1部分：通用要求》(GB/T 28827.1-2012)、《信息技術服務 運行維護 第2部分：交付規范》(GB/T 28827.2-2012)、《信息技術服務 運行維護 第3部分：應急響應規范》(GB/T 28827.1-2012）的ITSS理論，指導運維公司為客戶建立運行維護通用指標體系及專用指標體系。結合交付、例行操作與響應支持、發現問題、運行維護與需方關聯度、備品備件等模型的測算，提供一套運行維護解決方案。確保高速公路機電系統的有效運行維護和系統功能完備，從而實現全路網收費系統運行穩定的目標。

3 體系建設

3.1 方案制定

首先，依據《信息技術服務 運行維護服務能力成熟度模型》（ITSS.1-2015）標準，為客戶構建ITSS量化管理服務標準。運維公司依據戰略目標、經營目標、技術目標和質量目標建立維護體系，圍繞人員、資源、技術、過程四要素結合交付和應急兩方面實施運維服務，運維服務能力模型如圖1所示。

圖1 運維服務能力模型

其次，與客戶共建運維服務平臺，根據某省高速公路收費、監控、通信和供配電系統的實際情況，確定相應的服務SLA內容。

最后，梳理運維服務范圍和內容。高速公路機電系統的運維服務范圍，主要涵蓋各收費路段的收費運營、清障救援、路網運行、綜合信息服務、服務區監管五項，內容涉及通行費收取、路段信息采集與發布、調度指揮、應急救援、交通服務、救援投訴、遠程稽查、聯動協調等職責的保障。

梳理運維服務內容如下：

3.1.1 高速公路省級服務中心的維護內容

a.對省級服務中心收費服務器、加密設備維護服務項目包括：收費、監控系統服務器、防火墻（網閘）、KVM、小型機、交換機（網關）、會議室、拼接屏及大屏控制器系統設備的日常運行維護、專業安全服務、主要硬件設備維保服務、主要應用軟件系統維保服務、信息化建設及咨詢服務等。

b.對收費系統涉及的服務器、操作系統、數據庫和應用系統實施日常維護和管理，并采取有效機制高效、及時地解決業務系統出現的突發問題。

c.為收費綜合業務管理系統、全國聯網清分結算系統、電子繳費發行/客服系統、增值稅電子發票系統提供維保服務。

d.為運營服務中心各接入單位網管人員提供持續、有效的培訓，提高其使用和管理信息系統的能力。

3.1.2 高速公路各收費處、收費所的維護內容

a.對收費所、收費站、隧道、收費車道、外場門架、外場監控、視頻會議、光電纜通信、供配電等系統實施日常運維服務、專業安全服務、主要硬件設備維保服務、主要應用軟件系統維保服務、信息化建設及咨詢服務等。

b.對收費系統的服務器、操作系統和數據庫、應用系統進行日常維護和管理，并采取有效機制高效、及時地解決業務系統出現的突發事件。

c.為高速公路收費處、所各分中心、站點監控、收費、管理人員提供持續、有效的培訓，提高其使用和管理信息系統的能力。

3.1.3 通用要求

a.為高速公路中心、處、所的信息化建設定期提供建設性建議和報告。

b.根據信息系統的特點制定切實可行的應急響應方案并為應急響應提供技術支持。

c.對所服務的各種系統提供一線、二線及三線技術支持。

d.為高速公路處所提供7×24小時熱線技術支持。

3.2 智慧運維體系建立

3.2.1 智慧運維體系框架設計

運維服務公司在原有運維體系的基礎上根據ITSS一級標準改造升級。對標ITSS運維成熟度，重組業務流程，實現量化管理。依托公司RAMP資產智慧管理平臺池，聯動故障處理流程，既可以實現基礎設施的管理，又可以分析故障對業務的影響，且不斷通過ITSS一級特有的運維量化模型進行測算，優化運維工程師的業務工作量指標。智慧運維體系架構如圖2所示。

圖2 智慧運維體系架構圖

智慧運維體系框架設計深度融合行業客戶需求，通過多平臺聯動在一級成熟度理論框架指導下建立運維體系，依托運行維護能力建設實現對運維業務的全流程管理，確保運維事件的事前、事中和事后的有效管控。

3.2.2 智慧運維能力設計

運維團隊采用“8+3+N”的維護模式，即8個維護片區、3個專業化服務隊伍、N類管理平臺。運維技術崗位涵蓋了網絡、通信、主機、存儲、基礎環境、監控、信息安全、高速公路聯網收費系統、高速公路隧道機電系統、系統集成、PLC、運維工具開發、數據庫共13類運維工程師。配備專用維護車輛和各類專用工具、儀器和儀表，通過運維平臺集成的流程管理、監控管理、資產管理、知識管理等模塊能夠有效滿足某省高速公路地域廣、系統復雜、時效性要求高的地域和行業特點要求。

能力設計具體內容如下：

a.數據中心運維

該運維模式具備本地及異地數據中心機房的服務器、存儲、網絡、安全、動力、環境等設備及應用服務運維能力。能夠精準采集、分析、判斷系統性能，自動觸發預防性警示、故障自動報警，同時可綜合大數據分析、計算和展現，向IT管理和運維人員提供科學合理的決策依據，確保大規模數據中心機房及網絡穩定、安全、高效的運行。其具備的業務服務能力為基礎環境服務、應用層服務、核心層服務、數據中心架構服務等整體問題解決能力。數據中心運維架構如圖3所示。

圖3 數據中心運維架構圖

b.數據傳輸運維

此種運維模式基于信息系統電子化服務平臺，多平臺聯動數據傳輸的需要，打通端到端業務和基礎架構的全業務服務流鏈條，實現業務健康智能感知、網絡架構自動部署及動態調整，服務智能交付；同時基于業務，建立多維數據模型，實現智能分析、判斷、決策，能夠解決海量業務數據管理難題，達到各信息領域資源共享、信息互聯的目的。其具備的業務服務能力為數據通信、光網絡傳輸、語音通信、分組式交換網等通信技術整體問題解決能力。數據傳輸運維架構如圖4所示。

圖4 數據傳輸運維架構圖

c.信息安全運維

遵循ITSS信息技術服務標準開展信息系統安全運維。從項目開始至項目結束的全生命周期信息安全運維服務標準，可提供項目需求分析、項目合同管理、信息系統安全基線檢查、信息系統資產識別、故障記錄與統計、日志保存與日志分析、運行維護報告等服務內容。其具備的業務服務能力為信息安全的運維、風險評估、應急響應及安全培訓服務等信息安全整體問題解決能力。信息安全運維架構如圖5所示。

圖5 信息安全運維架構圖

d.供配電運維

該運維模式具備35KV及以下電壓等級的供配電系統設備的日常監測、缺陷與異常優化改進、維修、承裝、承試、電力監控軟件開發能力。其具備為收費站機車道供電、外場供電、隧道供電及線路整體問題的解決能力。

e.自動化控制運維

該運維模式具備各類自動化控制設施日常監測管理、運維、優化改進、工藝更新、設計、組態編程、軟件開發能力。其中數據可視化運維集成了能源管控、動環監控、消防監控、視頻監控、門禁監控、物業管理、停車場管理等系統，結合VR技術，可實現對運維目標全方位、全過程、可視化的數據管控。其具備的業務服務能力為BIM可視化運行維護、智慧公路數據可視化運行維護。

f.系統平臺運維

該運維模式以全局運營視角，多平臺聯動實現智能互聯、解決IT運維，整合告警事件、性能指標、日志和容量等多維數據，在AI算法平臺的支撐下實現包括精準告警、異常檢測、根因定位和容量分析等場景，確保數字化業務高效、穩定和順暢運行，并能通過數據價值的提煉分析優化運營決策，充分體現運維對業務的影響力。多平臺聯動智能互聯架構如圖6所示。其具備的業務服務能力為通信系統、收費及監控系統、視頻會議系統、安防系統整體問題解決能力。

圖6 多平臺聯動智能互聯架構圖

4 體系帶來的成效

ITSS體系融合的時間軸如圖7所示，時間軸上方表示運行維護企業從2012年至今ITSS體系的不斷深化，下方是ITSS體系逐步與客戶融合的過程。

圖7 ITSS體系融合時間軸圖

客戶對ITSS體系從初步了解，到理解，再到需要，乃至深度融合，離不開ITSS理論的發展，并形成了以下成效：

4.1 業務流程標準化

智慧運維體系的設計中，充分結合用戶的日常工作管理模式和方式，最大限度發揮釘釘工作軟件平臺作用，構建甲方適用的智慧運維管理平臺。通過多平臺聯動實現數據的互聯互通，實時監測、隨時干預管控運行維護事件全過程中所需相關數據，顯著助力用戶提高項目管理能力。

4.2 運維管理精細化

資產智慧管理平臺，是智慧運維數據的基礎，也是解決客戶痛點的重要手段。它具備數據治理能力，可以將不同業主、不同時期建設的高速公路，在統一的平臺上實現資產數字化和資產互聯，完成基礎設施數字底座構建。對建管養二次賦能，為智能運維堅實助力。

在應急響應方面，應急資源管匯及調配實現了應急儲備資源的數字化、智能化管理。目前，平臺已對某省內176處應急儲備庫列儲、1342輛各類應急車輛機械設備、875類應急儲備物資、133處應急隊伍集結地和6311名應急人員個人實行信息統一管理。

當發生突發事件時，平臺能夠以事件發生地為中心，自定義檢索半徑，實現周邊應急資源和搶險隊伍的快速查找和定位，為公路突發事件跨區域應急調度提供了有效的數據支撐和決策依據。

4.3 決策過程科學化

路網監測與應急管理平臺是針對實時監測和應急管理公路網運行狀況的工具，該平臺融合了路面監測、隧道監測、邊坡監測、公路事件上報等多源數據，能夠全面監測路網的運行狀況。

路面監測采用低功耗多要素的環境感知設備，采集交通和天氣信息，包括視頻、圖片、降水量、風速風向、溫濕度、車流量等。在出現大風、雨雪、降溫等異常天氣或發生交通事故時，通過云端AI系統和模型分析，平臺能夠自動識別和預警，從而有效提升路網運行監測的精準感知與精確分析能力。與傳統檢測類設備相比，設備建設成本降低60%～80%左右，運維成本降低60%以上，同時具備快速的事件識別能力，處置效率提升50%以上。

隧道監測以三維狀態實時呈現在役隧道的結構監測數值，并評估其健康狀態，防止隧道受各類環境因素影響而導致結構損傷、退化和失穩等現象發生，以免對交通安全造成威脅。

邊坡監測主要對邊坡位移、傾斜、土壤墑情及降雨量、溫濕度等指標實時監測與智能分析，隨時查看邊坡變形和受力狀況。當出現異常時，及時通知相關人員。

除了自動化監測手段，還可以通過人工上報方式采集公路事件，主要解決路網事件信息上報不及時、通知不到位等問題，為公路事件的處置調度和公眾出行服務提供動態數據支撐。目前，已在公路事件跟蹤處置和“某某公路”實時路況直播中廣泛應用，成效顯著。

4.4 解決問題可視化

公路基礎設施數字孿生是一種基于三維GIS+BIM、大數據、人工智能、云計算等技術的數字孿生平臺。通過融合交通調查、視頻監控和橋隧監測等多源異構數據，實現了公路實體與數字模型的信息同步，形成了“可感知、可測量、可視化、可控制、可存儲”的數字公路孿生體。

該平臺可以實現公路網動態與靜態信息的數字化呈現，提供精細化全要素管理，為公路養護提供技術支持，從而提高公路的管理和服務水平。通過數字孿生平臺，用戶可以更全面地了解公路基礎設施的情況，快速定位問題，并更好地管理和維護。

此外，平臺還可以模擬公路基礎設施出現問題時的情況，推演可能出現的相關隱患，幫助提前發現問題并解決潛在隱患。

4.5 客戶服務智能化

智能監控方面，公路的運營服務水平和通行能力直接取決于機電系統的功能和效率，然而，在機電系統養護過程中常常存在一些問題，例如運維手段與行業發展脫節、機電設備巡檢不及時、缺乏預警、運維耗時、耗力、耗成本、故障定位不準確、維修不徹底等。為了解決這些問題，需要一套高效的機電系統運行監測手段來輔助機電系統養護。

基于物聯網、大數據分析、AI智能監測和數據可視化等技術的機電系統綜合運行監測系統，這個系統包括動力環境監測、設備運行監測和軟件運行監測三大模塊。

動力環境監測主要實時監測與分析隧道、ETC收費門架、收費站機房和車道四大類系統的動力環境數據。系統支持省中心、分中心、收費站多級部署，覆蓋三級業務。在動力環境設備出現異常情況時，系統可以通過郵件、手機短信、釘釘等多種方式推送報警信息，確保業務系統的可靠運行。此外，該系統的設備接口豐富，兼容市場主流廠家協議。

機電設備運行監測可對收費、監控、通信和隧道等系統機電設備的實時運行狀態自動監測預警和遠程管控。通過標準化數據采集接口和組件，系統實現了對各類需監測設備的快速適配，并對設備狀態趨勢分析預判，實現預防性維護提醒，從源頭上提升設備可靠性和設備完好率。

軟件運行監測將公路收費、監控、門架等軟件系統集中管理在一個監測平臺中，實時采集各軟件系統的內部狀態，行為、交互、運行環境狀態等信息。通過數據處理及日志分析，驗證軟件系統當前的運行狀態與行為是否滿足預先設定約束，預警風險。

最終，監測的目的是為養護管理提供必要的數據支撐，通過對監測數據進行分析及風險預警，與養護管理平臺聯動，實現數據監測、分析預警、定向分配維修任務、驗證維修結果等一系列的自動化運維管理。

經過近十年ITSS體系的持續運用，需求方所取得的成效顯著。隨著ITSS的不斷融合，形成了行業特有的生態環境，需方在招標、項目驗收、日常維護費用計量方面都應用了ITSS，規避了自身風險，選用了最優的供應商。更多的運維企業在行業內也陸續通過了ITSS認證，優化了服務模式。

5 結束語

隨著人工智能、大數據、云計算等技術的飛速發展，運行維護服務正從制度與流程驅動向數據與算法驅動的智慧運維時代演進，智慧運維作為人工智能在運維領域的重要應用，是運維領域的全新方式。未來，隨著《信息技術服務智能運維 第1部分：通用要求》（GB/T43208.1-2023）的實施，ITSS體系必將為用戶提供更多的標準指導，運行維護管理能力也將持續提升。