高速公路路段管理中心业务网络设计要点探讨

高速公路路段管理中心业务网络设计要点探讨

任彬彬丁述庆

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司合肥230088

摘要：针对高速公路路段管理中心不同系统主要职责定位、业务需求进行分析，提出合理业务网络总体结构，进行相应网络规划设计。

关键词：高速公路；业务网络；规划

一、概述

高速公路路段管理中心作为高速公路路段的分段管理部门，主要职责定位为：实现高速公路的运营维护、指挥调度、应急处置等功能，并预留与交警、路政、医院、消防等机构的接口，紧急情况下实现快速告警，根据授权可以与相邻路段管理中心实现视频调阅。随着通信、网络、电子技术的发展及技术换代升级，其业务网功能在日常业务管理中的功能地位也在逐年提高，如何在明确路段管理中心职能定位的前提下，明确相应业务需求，进而配置合理完善的业务网络，这相应高速公路机电系统设计中，值得重点思考。

二、路段管理中心不同系统主要职责定位分析

根据目前高速公路管理需求，路段管理中心主要需定位监控系统、收费系统等主营业务职责。

路段管理中心监控系统主要职责定位：交通综合监控及各类数据信息的存储、查询和应用；视频图像的综合监控；视频、数据信息的综合拼接显示；获取每一车道的交通量、速度和车道占有率等基本交通参数；对检测数据进行预处理；检测出机动车的类型；路况报送，接收上级综合指挥系统统一调度；自动转接集团呼叫电话，承担部分集团客服坐席功能。

路段管理中心收费系统主要职责定位：收费原始数据的处理、分析和管理功能，跨路段收费数据比对分析；通行卡的入库、出库、修改功能；通行费发票的入库、出库、领用、配发、核销、结存等管理工作；车辆违章行为稽查处理，对车辆黑白名单、白名单的管理、车辆堵漏增收管理和绿色通道车辆管理等功能；提供各种统计数据处理后系统所需的各类报表。

路段管理中心在集团公司业务网络中定位于汇聚层，一般考虑设置设备主要包括服务器、计算机、信息显示设备及网络交换机、综合控制台等，并配置相应视频管理平台、监控应用软件，干线、收费站、服务区业务数据通过通信系统提供的通信接口传输至管理处。

三、路段管理中心业务需求分析

根据路段管理中心网络业务需求，主要将收费数据业务、监控业务、办公OA业务、互联网接入业务、语音通信业务、视频会议业务、客服及路况上报业务和服务区收银业务在路段管理中心进行汇聚，再通过通信网中不同的传输通道上传上级管理部门。

1、业务功能需求

收费数据业务通过通信系统接收收费站收费结算数据，并写入收费结算数据库和图片数据库，通过直接访问收费结算数据库进行收费结算的管理。

监控业务提供监控视频及监控数据连接，收费站视频服务提供的监控视频上传至路段管理中心监控系统；办公OA业务应实现与收费站办公OA业务和总公司OA业务之间互相连接；互联网接入业务主要通过公共通信运管商提供的访问接口，提供统一的互联网访问功能；语音通信业务为本路段管理中心所辖路段运营管理及相应附属机构提供业务电话；视频会议业务为本路段管理中心与集团公司间、路段管理中心所辖路段运营管理及相应附属机构提供视频会议功能；客服业务中交通路况上报系统直接与集团信息中心的交通路况上报系统连接，采用人工录入的方式完成对路况的监控与通报。

2、业务交互需求

上传、下发交互：该类业务主要是指各子网内数据从上级到下级的分发，从网络角度看，只需各子网上下级网络连通即可，此部分的网络连通主要通过子网汇聚设备及通信系统提供的传输通道完成。

业务子网之间交互：有些业务除子网内自身功能外，还需要调用其它子网内的业务功能，这类业务需要跨子网操作，主要包括：收费数据业务与监控业务、收费数据业务与备份链路、办公OA业务与视频会议业务、IP电话业务。

四、业务网络总体结构设计

业务网是内部网络，承载了管理高速公路所需的全部信息化系统，满足相关的业务处理需求，以及与内部、外部网络的相互交互。路段管理中心网络系统从总体架构上可分为传输层、交换路由层、业务层。其中传输层主要负责数据传输，主要依托集团内部搭建的通信系统，业务数据在路段管理中心机房汇聚进入核心交换机，通过核心交换机将各业务数据传送至各业务应用子系统，各子系统间数据交换通过交换层中心交换机统一实现，各业务子系统可保持相对独立。

1、各级之间的业务连接通道

路段管理中心与集团信息中心之间：收费数据业务通道、视频监控业务通道、办公OA业务通道通道、视频会议业务通道、客服业务通道。

路段管理中心与收费站（含服务区）之间：收费数据业务通道、视频监控业务通道、办公OA业务通道、互联网接入业务通道、视频会议业务通道、客服业务通道。

相邻路段管理中心之间：视频监控业务通道、语音业务通道。

2、子网隔离

子网隔离方案主要考虑利用防火墙（采用过滤的方式实现基本的安全隔离）或物理断开（网络之间完全物理断开，从物理上保证绝对的安全）方式进行，以保证网络内部的数据安全。

收费数据网和监控网：由于收费数据网有调阅监控视频的需求，采用防火墙方式进行隔离，防火墙同时连接集团信息中心网络；

收费数据网和综合业务网：由于没有数据交换的需求，采用物理断开方式进行隔离。

监控网和综合业务网：由于没有数据交换的需求，采用物理断开方式进行隔离。

五、路段管理中心业务网络规划

图1路段管理中心业务网规划结构图

路段管理中心网络与下级的收费站（干线）、上级集团信息中心进行网络连接时，路段管理中心收费数据网络使用通信系统提供的SDH通道，路段管理中心监控网络、路段管理中心综合业务网络利用通信系统提供的PTN通道。层内各子网内部主要采用交换机进行连接，不同子网之间通过防火墙进行安全连接，主要使用的网络设备是两层、三层交换机。

两层交换机：主要用于各子网内部的终端接入和服务器接入，同时为较小的子网提供核心交换功能；

三层交换机：主要用于生产网收费数据、监控、综合业务网络的核心交换功能，它不仅接入二层交换机，还能够通过集成的路由功能实现子网间的交换。

1、路段管理中心收费数据网络

路段管理中心收费数据网络负责收集和管理各收费站的收费结算数据，并将收费结算数据通过SDH上传至集团公司信息中心。

路段管理中心收费数据网络相对独立，它的核心交换设备利用收费数据汇聚交换机，各收费结算服务器和计算机通过该设备实现互连；同时，它通过SDH接收收费站上传的收费结算数据，并通过收费系统防火墙与集团信息中心连接；它还可利用PTN传输通道作为上传备份链路，以保障对集团信息中心的连通性。

2、路段管理中心监控网络

路段管理中心监控网络负责收集和管理各收费站的监控数据和监控视频，将监控数据和监控视频通过PTN通道上传至集团信息中心，并接受集团信息中心的视频控制。

在路段管理中心设置视频交换机用于数字化后监控视频的汇聚，同时部署视频管理平台和视频监控系统对监控视频进行统一处理，不但连接了监控子网内的各接入交换机、服务器和计算机，同时通过连接收费系统防火墙实现与路段管理中心收费数据网络的互连。

3、路段管理中心综合业务网络

路段管理中心综合业务网络负责办公OA业务、互联网接入业务、语音通信业务、视频会议业务、客服业务，上述业务数据通过PTN通道上传集团信息中心及下达至收费站。

设置路段管理中心综合业务网络核心交换设备连接各业务系统需要的接入交换机、服务器和办公计算机，办公OA业务、互联网接入业务、视频会议业务、语音通信业务、客服业务配置相应接入交换机或直接接入核心交换机，设置防火墙与互联网进行隔离。

六、小结

高速公路路段管理中心作为高速公路管理承上启下的管理单元，在信息化发展越来越成熟的今天，只有明确了合理的路段管理中心业务功能定位，才能设计出较好的业务网络结构，为高速公路公路管理提供高效率的网络环境及信息化平台，保障高速公路的正常通行及营运安全。