ITSS标准体系与高速公路智慧运维的深度融合

王 勇

（甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司，甘肃 兰州 730010）

1 实施背景

随着我国智慧交通体系框架开始建设，《交通强国建设纲要》提出了“大力发展智慧交通，推动新技术与交通行业深度融合，完善科技创新机制”的新要求，明确了智慧交通在建设交通强国过程中的支撑引领作用，智慧交通已然成为我国交通运输事业发展的主战场。

“十四五”以来，取消省界主线收费站的做法实现了不停车快捷收费的新模式，减少了拥堵，为公众提供了便利。

某省高速公路机电系统从传统运维、自动化运维再到智慧运维的转变，离不开ITSS标准化运维管理体系的持续助力，依据ITSS成熟度一级模型量化服务标准，构建完整的维护体系和管理体系，是某省实现《数字交通“十四五”发展规划》的重要支撑之一。

2 实施目标

依据《信息技术服务 运行维护 第1部分：通用要求》(GB/T 28827.1-2012)、《信息技术服务 运行维护 第2部分：交付规范》(GB/T 28827.2-2012)、《信息技术服务 运行维护 第3部分：应急响应规范》(GB/T 28827.1-2012）的ITSS理论，指导运维公司为客户建立运行维护通用指标体系及专用指标体系。结合交付、例行操作与响应支持、发现问题、运行维护与需方关联度、备品备件等模型的测算，提供一套运行维护解决方案。确保高速公路机电系统的有效运行维护和系统功能完备，从而实现全路网收费系统运行稳定的目标。

3 体系建设

3.1 方案制定

首先，依据《信息技术服务 运行维护服务能力成熟度模型》（ITSS.1-2015）标准，为客户构建ITSS量化管理服务标准。运维公司依据战略目标、经营目标、技术目标和质量目标建立维护体系，围绕人员、资源、技术、过程四要素结合交付和应急两方面实施运维服务，运维服务能力模型如图1所示。

图1 运维服务能力模型

其次，与客户共建运维服务平台，根据某省高速公路收费、监控、通信和供配电系统的实际情况，确定相应的服务SLA内容。

最后，梳理运维服务范围和内容。高速公路机电系统的运维服务范围，主要涵盖各收费路段的收费运营、清障救援、路网运行、综合信息服务、服务区监管五项，内容涉及通行费收取、路段信息采集与发布、调度指挥、应急救援、交通服务、救援投诉、远程稽查、联动协调等职责的保障。

梳理运维服务内容如下：

3.1.1 高速公路省级服务中心的维护内容

a.对省级服务中心收费服务器、加密设备维护服务项目包括：收费、监控系统服务器、防火墙（网闸）、KVM、小型机、交换机（网关）、会议室、拼接屏及大屏控制器系统设备的日常运行维护、专业安全服务、主要硬件设备维保服务、主要应用软件系统维保服务、信息化建设及咨询服务等。

b.对收费系统涉及的服务器、操作系统、数据库和应用系统实施日常维护和管理，并采取有效机制高效、及时地解决业务系统出现的突发问题。

c.为收费综合业务管理系统、全国联网清分结算系统、电子缴费发行/客服系统、增值税电子发票系统提供维保服务。

d.为运营服务中心各接入单位网管人员提供持续、有效的培训，提高其使用和管理信息系统的能力。

3.1.2 高速公路各收费处、收费所的维护内容

a.对收费所、收费站、隧道、收费车道、外场门架、外场监控、视频会议、光电缆通信、供配电等系统实施日常运维服务、专业安全服务、主要硬件设备维保服务、主要应用软件系统维保服务、信息化建设及咨询服务等。

b.对收费系统的服务器、操作系统和数据库、应用系统进行日常维护和管理，并采取有效机制高效、及时地解决业务系统出现的突发事件。

c.为高速公路收费处、所各分中心、站点监控、收费、管理人员提供持续、有效的培训，提高其使用和管理信息系统的能力。

3.1.3 通用要求

a.为高速公路中心、处、所的信息化建设定期提供建设性建议和报告。

b.根据信息系统的特点制定切实可行的应急响应方案并为应急响应提供技术支持。

c.对所服务的各种系统提供一线、二线及三线技术支持。

d.为高速公路处所提供7×24小时热线技术支持。

3.2 智慧运维体系建立

3.2.1 智慧运维体系框架设计

运维服务公司在原有运维体系的基础上根据ITSS一级标准改造升级。对标ITSS运维成熟度，重组业务流程，实现量化管理。依托公司RAMP资产智慧管理平台池，联动故障处理流程，既可以实现基础设施的管理，又可以分析故障对业务的影响，且不断通过ITSS一级特有的运维量化模型进行测算，优化运维工程师的业务工作量指标。智慧运维体系架构如图2所示。

图2 智慧运维体系架构图

智慧运维体系框架设计深度融合行业客户需求，通过多平台联动在一级成熟度理论框架指导下建立运维体系，依托运行维护能力建设实现对运维业务的全流程管理，确保运维事件的事前、事中和事后的有效管控。

3.2.2 智慧运维能力设计

运维团队采用“8+3+N”的维护模式，即8个维护片区、3个专业化服务队伍、N类管理平台。运维技术岗位涵盖了网络、通信、主机、存储、基础环境、监控、信息安全、高速公路联网收费系统、高速公路隧道机电系统、系统集成、PLC、运维工具开发、数据库共13类运维工程师。配备专用维护车辆和各类专用工具、仪器和仪表，通过运维平台集成的流程管理、监控管理、资产管理、知识管理等模块能够有效满足某省高速公路地域广、系统复杂、时效性要求高的地域和行业特点要求。

能力设计具体内容如下：

a.数据中心运维

该运维模式具备本地及异地数据中心机房的服务器、存储、网络、安全、动力、环境等设备及应用服务运维能力。能够精准采集、分析、判断系统性能，自动触发预防性警示、故障自动报警，同时可综合大数据分析、计算和展现，向IT管理和运维人员提供科学合理的决策依据，确保大规模数据中心机房及网络稳定、安全、高效的运行。其具备的业务服务能力为基础环境服务、应用层服务、核心层服务、数据中心架构服务等整体问题解决能力。数据中心运维架构如图3所示。

图3 数据中心运维架构图

b.数据传输运维

此种运维模式基于信息系统电子化服务平台，多平台联动数据传输的需要，打通端到端业务和基础架构的全业务服务流链条，实现业务健康智能感知、网络架构自动部署及动态调整，服务智能交付；同时基于业务，建立多维数据模型，实现智能分析、判断、决策，能够解决海量业务数据管理难题，达到各信息领域资源共享、信息互联的目的。其具备的业务服务能力为数据通信、光网络传输、语音通信、分组式交换网等通信技术整体问题解决能力。数据传输运维架构如图4所示。

图4 数据传输运维架构图

c.信息安全运维

遵循ITSS信息技术服务标准开展信息系统安全运维。从项目开始至项目结束的全生命周期信息安全运维服务标准，可提供项目需求分析、项目合同管理、信息系统安全基线检查、信息系统资产识别、故障记录与统计、日志保存与日志分析、运行维护报告等服务内容。其具备的业务服务能力为信息安全的运维、风险评估、应急响应及安全培训服务等信息安全整体问题解决能力。信息安全运维架构如图5所示。

图5 信息安全运维架构图

d.供配电运维

该运维模式具备35KV及以下电压等级的供配电系统设备的日常监测、缺陷与异常优化改进、维修、承装、承试、电力监控软件开发能力。其具备为收费站机车道供电、外场供电、隧道供电及线路整体问题的解决能力。

e.自动化控制运维

该运维模式具备各类自动化控制设施日常监测管理、运维、优化改进、工艺更新、设计、组态编程、软件开发能力。其中数据可视化运维集成了能源管控、动环监控、消防监控、视频监控、门禁监控、物业管理、停车场管理等系统，结合VR技术，可实现对运维目标全方位、全过程、可视化的数据管控。其具备的业务服务能力为BIM可视化运行维护、智慧公路数据可视化运行维护。

f.系统平台运维

该运维模式以全局运营视角，多平台联动实现智能互联、解决IT运维，整合告警事件、性能指标、日志和容量等多维数据，在AI算法平台的支撑下实现包括精准告警、异常检测、根因定位和容量分析等场景，确保数字化业务高效、稳定和顺畅运行，并能通过数据价值的提炼分析优化运营决策，充分体现运维对业务的影响力。多平台联动智能互联架构如图6所示。其具备的业务服务能力为通信系统、收费及监控系统、视频会议系统、安防系统整体问题解决能力。

图6 多平台联动智能互联架构图

4 体系带来的成效

ITSS体系融合的时间轴如图7所示，时间轴上方表示运行维护企业从2012年至今ITSS体系的不断深化，下方是ITSS体系逐步与客户融合的过程。

图7 ITSS体系融合时间轴图

客户对ITSS体系从初步了解，到理解，再到需要，乃至深度融合，离不开ITSS理论的发展，并形成了以下成效：

4.1 业务流程标准化

智慧运维体系的设计中，充分结合用户的日常工作管理模式和方式，最大限度发挥钉钉工作软件平台作用，构建甲方适用的智慧运维管理平台。通过多平台联动实现数据的互联互通，实时监测、随时干预管控运行维护事件全过程中所需相关数据，显著助力用户提高项目管理能力。

4.2 运维管理精细化

资产智慧管理平台，是智慧运维数据的基础，也是解决客户痛点的重要手段。它具备数据治理能力，可以将不同业主、不同时期建设的高速公路，在统一的平台上实现资产数字化和资产互联，完成基础设施数字底座构建。对建管养二次赋能，为智能运维坚实助力。

在应急响应方面，应急资源管汇及调配实现了应急储备资源的数字化、智能化管理。目前，平台已对某省内176处应急储备库列储、1342辆各类应急车辆机械设备、875类应急储备物资、133处应急队伍集结地和6311名应急人员个人实行信息统一管理。

当发生突发事件时，平台能够以事件发生地为中心，自定义检索半径，实现周边应急资源和抢险队伍的快速查找和定位，为公路突发事件跨区域应急调度提供了有效的数据支撑和决策依据。

4.3 决策过程科学化

路网监测与应急管理平台是针对实时监测和应急管理公路网运行状况的工具，该平台融合了路面监测、隧道监测、边坡监测、公路事件上报等多源数据，能够全面监测路网的运行状况。

路面监测采用低功耗多要素的环境感知设备，采集交通和天气信息，包括视频、图片、降水量、风速风向、温湿度、车流量等。在出现大风、雨雪、降温等异常天气或发生交通事故时，通过云端AI系统和模型分析，平台能够自动识别和预警，从而有效提升路网运行监测的精准感知与精确分析能力。与传统检测类设备相比，设备建设成本降低60%～80%左右，运维成本降低60%以上，同时具备快速的事件识别能力，处置效率提升50%以上。

隧道监测以三维状态实时呈现在役隧道的结构监测数值，并评估其健康状态，防止隧道受各类环境因素影响而导致结构损伤、退化和失稳等现象发生，以免对交通安全造成威胁。

边坡监测主要对边坡位移、倾斜、土壤墒情及降雨量、温湿度等指标实时监测与智能分析，随时查看边坡变形和受力状况。当出现异常时，及时通知相关人员。

除了自动化监测手段，还可以通过人工上报方式采集公路事件，主要解决路网事件信息上报不及时、通知不到位等问题，为公路事件的处置调度和公众出行服务提供动态数据支撑。目前，已在公路事件跟踪处置和“某某公路”实时路况直播中广泛应用，成效显著。

4.4 解决问题可视化

公路基础设施数字孪生是一种基于三维GIS+BIM、大数据、人工智能、云计算等技术的数字孪生平台。通过融合交通调查、视频监控和桥隧监测等多源异构数据，实现了公路实体与数字模型的信息同步，形成了“可感知、可测量、可视化、可控制、可存储”的数字公路孪生体。

该平台可以实现公路网动态与静态信息的数字化呈现，提供精细化全要素管理，为公路养护提供技术支持，从而提高公路的管理和服务水平。通过数字孪生平台，用户可以更全面地了解公路基础设施的情况，快速定位问题，并更好地管理和维护。

此外，平台还可以模拟公路基础设施出现问题时的情况，推演可能出现的相关隐患，帮助提前发现问题并解决潜在隐患。

4.5 客户服务智能化

智能监控方面，公路的运营服务水平和通行能力直接取决于机电系统的功能和效率，然而，在机电系统养护过程中常常存在一些问题，例如运维手段与行业发展脱节、机电设备巡检不及时、缺乏预警、运维耗时、耗力、耗成本、故障定位不准确、维修不彻底等。为了解决这些问题，需要一套高效的机电系统运行监测手段来辅助机电系统养护。

基于物联网、大数据分析、AI智能监测和数据可视化等技术的机电系统综合运行监测系统，这个系统包括动力环境监测、设备运行监测和软件运行监测三大模块。

动力环境监测主要实时监测与分析隧道、ETC收费门架、收费站机房和车道四大类系统的动力环境数据。系统支持省中心、分中心、收费站多级部署，覆盖三级业务。在动力环境设备出现异常情况时，系统可以通过邮件、手机短信、钉钉等多种方式推送报警信息，确保业务系统的可靠运行。此外，该系统的设备接口丰富，兼容市场主流厂家协议。

机电设备运行监测可对收费、监控、通信和隧道等系统机电设备的实时运行状态自动监测预警和远程管控。通过标准化数据采集接口和组件，系统实现了对各类需监测设备的快速适配，并对设备状态趋势分析预判，实现预防性维护提醒，从源头上提升设备可靠性和设备完好率。

软件运行监测将公路收费、监控、门架等软件系统集中管理在一个监测平台中，实时采集各软件系统的内部状态，行为、交互、运行环境状态等信息。通过数据处理及日志分析，验证软件系统当前的运行状态与行为是否满足预先设定约束，预警风险。

最终，监测的目的是为养护管理提供必要的数据支撑，通过对监测数据进行分析及风险预警，与养护管理平台联动，实现数据监测、分析预警、定向分配维修任务、验证维修结果等一系列的自动化运维管理。

经过近十年ITSS体系的持续运用，需求方所取得的成效显著。随着ITSS的不断融合，形成了行业特有的生态环境，需方在招标、项目验收、日常维护费用计量方面都应用了ITSS，规避了自身风险，选用了最优的供应商。更多的运维企业在行业内也陆续通过了ITSS认证，优化了服务模式。

5 结束语

随着人工智能、大数据、云计算等技术的飞速发展，运行维护服务正从制度与流程驱动向数据与算法驱动的智慧运维时代演进，智慧运维作为人工智能在运维领域的重要应用，是运维领域的全新方式。未来，随着《信息技术服务智能运维 第1部分：通用要求》（GB/T43208.1-2023）的实施，ITSS体系必将为用户提供更多的标准指导，运行维护管理能力也将持续提升。