武汉实现全市智能交通设施统一管理

2018年，武汉市交管局成立了安全运维监管中心，将所有的交通设施进行统一运维、统一监管，通过打造集约化、标准化的外场运维，以保障智能交通建设效果为导向，构建一体化运维模式，提高运维管理效率。

一、安全运维监管中心

安全运维监管中心改变了传统仅仅以外场设施维护为主的分散式管理模式，按照“互联网+运维”的管理思路，在全国交管系统首创式的将前端点位、通讯网络、中心、机房、软件平台四大业务模块统一管理、统一运维。

首先介绍一下运维中心管理的设施基本情况。

信号灯

武汉信号灯经历了自主开发、国际合作、消化吸收的过程，曾先后引进了西班牙ITACA、MOT系统、西门子SCOOT系统，是全国最早的一批建设区域控制系统的城市，经历了单点控制时期，国际合作时期、消化吸收时期和社会化时期4个阶段，目前基本是以国产信号机为主。

武汉主城区区域控制系统主要是海信和西门子，海信平台占据了江北片区，即汉口，包括硚口区、江汉区、江岸区，共计700多路口；西门子SCOOT分布在江南片区，即武昌、汉阳，包括洪山区、武昌区、青山区、汉阳区，共计800多路口。

另外，在远城区，也就是东湖高新开发区，也是海信系统，有600多个路口。

电子设施

武汉市电子警察有4200多个方向，交通卡口2100多个，停车场卡口1900多个，加油站卡口196个，电视监控6000多个。

交通诱导屏

武汉交通诱导屏有343块，武汉诱导系统与高德、百度、滴滴等3家互联网公司合作，利用互联网大数据及时准确发布路况。针对疫情防控期间城区实施交通管制措施及政策，通过全市343块交通诱导屏，第一时间发布诱导信息。

交通诱导屏社会影响场广，信息安全是重中之重，从建设开始就规划了严格安全防护措施。

在软件规划方面，用专用的发布软件，软件的所有权、著作权、知识产权全都归交警所有，位图文件。不接收位图以外的文本、视频等任何形式的文件；位图规格。严格规定位图格式，包括格式、大小、分辨率等；点阵比对。每个诱导屏均有对应的底板，点阵比对不通过，不发信息。

在通讯网络方面， 采用专用VPN网络，完全不打搅电子设施和信号灯的管理，同时也上了一些网闸、防火墙、堡垒机等内容。还采用了传统信息安全的安全接入、非法外联、漏洞扫描、安全管理这些信息系统来监视安全。

尤其是在军运会期间，进行了武汉的交通拥堵平台安防工程， 24小时视频值守，柜门开启或者其他操作的远程报警，如果发现有问题可以实现一键关屏。

交通设施

标志、标牌、护栏、标线等约15000多，一部分设施进行了基于Nb-iOT技术的智能设施物联网试点工作，实时接收设施设备建设时间、建设单位、维护单位等基础数据，监测设施设备工作状态，对设施损坏、歪斜、倾覆等场景实时预警。

建设Nb-iOT物联网设备，设备成本大约是几十块钱，通讯费用一年大约10块钱，整个初步估算，武汉市所有的交通设施设施要装上物联网设备，一年仅设备费和通讯费约要几千万。这些设备主要是为了防护设备丢失、破坏，但这些费用也足够将一年以内被撞的护栏等进行换新。

所以是否有必要安装，个人持保守意见，设施物联网成本能够进一步降低，才更有意义。

二、一体化运维实践

针对运维管理，武汉市交管局专门研发了运维监管一体化平台，是整个运维管理的顶层管理平台，有效的对接了外场前端设施、通讯网络、中心机房和在用各平台软件的运行数据，出现故障实现实时报警，及时处理。

其中集成了武汉市交管局9个职能处队的27个子系统和7类设施设备，包括标志、标牌、标线、护栏、电台、PDA、酒精测试仪等。

运维中心统一管理框架包括信控统一、数据统一和视频统一。

信控统一包括信号集中控制平台，2016年武汉就建设了信号灯管控平台，目前还需要更完善、更统一，适应时代发展。

数据统一就是电子设施统一接入平台，这些设施无论是哪个厂商建设、哪个品牌，只要在武汉建设，都只接入这一个平台。

视频统一是只有监控平台，所有的视频都通过这个平台接入。

信控统一

武汉全市交通信号灯共计3527处，中心城区1573处，联网率90.15%；新远城区1954处，联网率42.94%。信号机以海信与西门子为主，以长江、汉江相隔分布，无锡所华通及单点信号机等并存。

2016年，为了实现信号灯统一控制，武汉交管局建设了智能信号灯管控系统，整合了各类信号控制系统，实现全市信号灯实时灯态、配时方案，路口流量实时调用，实现了对全市信号灯跨系统的统一调控，由基础管理、运维管理、灯态管理、互联网+信号灯四部分组成。

首先是信号监控，通过平台解决了不同厂商设备的兼容问题，完成了对西门子信号控制系统操作界面的汉化处理，同时通过平台可以实现对路口的信号监视和控制功能。

其次是路口设备管理，通过平台可以清晰地看到所有路口的基础信息，主要包含路口的地理位置、设备的数量及规格 、建设单位、建设时间和维护单位等信息，路口的数据都有专人进行实时更新。

第三是舆情管理，平台将122警情、网络舆情、微信公众号等关于信号灯的投诉情况进行整合管理，实现了多渠道投诉集中管理，第一时间解决的工作模式，舆情发生时间、处理时间、以及解决方案一目了然，提高了处理效率，方便了民警管理。

第四是关于互联网+的研究，从失衡指数、进口速度对路口进行评估。

另外，还有交通优化配时中心。

武汉交通优化配时中心基本形成了全市统一的上层规划、宏观的控制策略、完善的流程规范等全套工作体系。整个优化配时中心基本上是有一个团队，规范了优化等级和优化步骤。同时实现了优化和评估分离，采用传统数据和互联网数据同时进行客观评价。

优化团队包括互联网公司和传统交通企业、高校和科技公司，海信、西门子、武汉理工大学，湖北建科、朗新科技、海云数据、百度、高德等都为优化配时中心服务。

优化级别分为三个等级。

整个优化过程分成5步，第1步是需求收集，收集来源主要是通过各基层大队进行上报，另外根据122等舆情平台来获得优化的需求；第2步是将基础资料、流量数据等路口或者路段的数据进行汇聚；第3步是优化执行；第4步是基层大队民警和优化配时中心民警负责确认优化效果；第5步是分析评价，目前武汉是由武汉理工大学的智慧决策系统完成。

智慧决策系统基本融合了武汉市信号灯、电子警察、卡口等数据，形成武汉市的决策系统，然后充分发挥所有交通流检测数据的价值。

智慧决策系统有两大系统模块，一是未来短时间交通预测系统，另一个是城市交叉口评估系统，通过这两个子系统，再通过停车次数、车道入口、平均延误车速等指标进行综合分析、评估优化效果。

疫情防控期间，武汉市采取黄闪、减少信号相位和压缩信号周期来配合交通管制工作，一共完成了主干道、防疫通道共398处信号灯配时调整。

数据统一

武汉市6000多个各品牌、各集成商建设的电警、卡口设备均由“电子设施统一接入平台”接入、管理，实现了数据统一。

电子设施统一接入平台展示全市电警、卡口、违停抓拍球、RFID点位的建设情况。根据点位备案录入的档案信息，按项目建设阶段、点位类型、点位所属大队实时、准确的展示出来。全市交通电子设施建设情况一目了然，并且支持热力图切换展示。

还展示展示全市实时活动车辆统计信息，支持多维度查询和展示。在日常流量统计分析、军运会期间车流量统计分析、疫情期间流量统计分析等重要流量统计工作发挥着重要作用。

视频统一

武汉市5600多个各品牌、各集成商建设的电视监控设备均由“视频管理平台”接入管理，平安城市、高速、桥隧、交委等其它单位视频也是通过这个平台接入，同时对省厅、部局、市局视频推送也是通过这个平台。

交管局自建监控以及直属15个下属单位视频资源6000多路。平台已整合接入全市4万6千余路各类交通视频监控视频资源，可实现任意视频资源实况查看、历史录像回放、云台控制等。其中，城市视频接入37000是数量最多的。

总体来说，运维中心负责管理全市交通设施, 其中交通传感器每天产生8950万条数据（疫情期间880万条），视频数据存储达4.5PB。

疫情期间及时调整运维管理模式。化整为零，各自为营，独立作战。保障了传感器设备24小时全天候运行，为疫情防控、交通指挥、科学研判提供了数据支撑.

三、统一运维突破

第一，实现了集约化。安全运维中心，通过打造集约化、标准化的运维，提高运维管理效率。在不降低往年的维护力量与维护强度的基础上，采取集约化的方式后下降了20.1%。

第二，实现了高效化。运维力量更集中、抢修效率更高。以往一个维护抢修需要多个部门协作完成。如交通事故可能涉及护栏、信号灯、监控等所有设施抢修恢复，现在只需要运维中心完成。抢修效率提高一倍。

第三，运维中心的成立更利于实现交通设施标准化。

第四，实现管理统一化。类似于一个路口要进行地铁施工，迁改 ，以前施工单位对接信号灯单位、建设单位、交通护栏单位，现在只需要面对运维中心和一些管理单位、技术部门等，基本上形成统一化。

四、一体化运维探索

首先是武汉交管定制化研发的的一款深度运维软件“云智运维”， 方案绕过各个厂商、各个业务系统，直接从网络底层入手，通过对数据报文的采集和分析，实现资产实时扫描、故障及时感知，实现了运维工作的扁平化指挥，各类交通电子设施“底数清、家底明”。

在运维1.0时代，二十世纪末，武汉市交通监控、电子警察、卡口、信号机等外场交通电子设施总量只有数以千计，这时的设备运维主要是大量上人力，人工逐点巡检，发现故障后组织抢修。

目前武汉市和大多城市的运维都处于2.0时代。随着智能交通的迅猛发展，武汉市交通电子设施到达到了数以万计，单纯依靠人工巡检已经无法胜任，进入“树形运维”交通监控厂商包括海康、大华、宇视等，信号机厂家包括西门子、海信、杰瑞等，以此类推......

每一个厂家都熟悉自己的设备，都具备对自家设备发现故障，诊断故障的能力。无数“运维模块”组成了一颗“运维树”。

“树形运维”存在以下缺陷：

一是复杂度高，每增加一类交通电子设施，甚至是每增加一个厂商，都要引入一套与之相应的故障诊断模块；

二是管理难度大，责权不分，多级运维平台只要某一个节点发生故障，都无法对前端设施进行完善的管理，出现问题时各个厂商互相推卸责任；

三是依赖性太强，依赖的厂商和系统太多，很容易被某些厂家“技术绑架”。

武汉运维中心成立之后，就可以实现云智运维工作。该系统绕过了各个设备厂商的各类系统，从基础网络通信数据着手，通过对底层报文的采集和分析实现资产扫描、故障发现。

云智运维”主要涵盖4大功能模块： 网络管理、入网认证、资产管理和安全管理。

网络管理，武汉形成了全域网，IP分配、VLAN划分等工作实际上也是很繁琐的工作，如果靠人工经常会出现分重复，武汉交管局现在将IP地址精准的分配到每一个前端杆件上的交通电子设施，无需任何人工干预，避免了人工分配过程中容易出现的地址重复，规则前后不一致等缺陷。

入网认证，数以万计的各类交通电子设施散布于武汉三镇的每一条马路和每一个角落，黑客可以轻而易举的替换或者伪造其中的一个前端设备，然后入侵交管专网，轻则导致各类敏感信息被窃取或破坏，重则引发整个城市的交通秩序紊乱，采用基于零信任的准入策略对接入网络的每一台前端电子设施进行安全准入认证，可以很好的防范漏洞。

资产管理，是通过采集指纹信息对入网设备进行多维度综合画像，精准识别设备种类、生产厂家、具体型号、软硬件版本等，各个交通电子设施的上线时间，在线时间，离线时间一目了然，能够第一时间发现不同种类、不同厂商的设备故障，积累大量的知识库，能够对绝大部分故障进行初步诊断，进而指导故障维修工作。

尤其是在涉及到设备更换工作时，“云智运维”通过底层报文分析可精准识别替换前后的设备信号对比，避免了施工单位偷梁换柱、以次充好等不良行为。

安全管理，对客户原有的网络结构“零改造”，客户原有的各个业务系统对该系统“零感知”， 设备上线之后，通过采集指纹信息对入网设备进行多维度综合画像，从而确定设备的唯一性和合法性，一旦设备状态发生任何改变，系统第一时间感知威胁，阻断威胁源，从而保障全网安全稳定的运行。

云智运维的核心，实质上就是网上无处不在的巡警。

通过设备底层协议可以网上巡查、监听、处置设备各种问题，是一个威虎强悍的网域巡警；信号灯区域控制系统不见了，电子警察系统.不见了，电视系统不见了，运维中只有控制器和网络；集成商不见了，厂商也不见了，只有设备和网络。