公路机电系统软件平台问题探析

公路机电系统软件平台问题探析

刘 阳

四川蜀工公路工程试验检测有限公司 四川 成都 610000

摘 要：在交通强国建设纲要的推动之下，国内交通行业的信息化建设正极富效率地开展。公路机电工程因设备、种类繁多而难以人为统计与管理，系统平台由此肩负着管理的重要角色。本文以公路机电工程系统平台作为对象，浅谈其现状、存在问题，并给出了一定的建议，希望能逐渐改善公路机电工程系统平台的易用性，在大数据时代的背景下，为我国交通行业，交通系统带来更多的帮助。

关键词：公路；机电工程；系统平台；成因分析；人机交互；数据通信。

0 引言

高速公路机电系统发展30余年，随着科学的进步与长足的发展，其重要性日趋显著。机电系统的目的是为了实现快速、安全交通，通过对人、车的协同作用，更好地服务交通运输。公路机电系统具有一定的特殊性，其涵盖学科广、系统复杂、隐蔽性较强。其作为公路工程中一个独特的专业，因公路的建成时间、设计原则、设计等级、供应商等方面的不同，机电系统中涉及的接口、协议众多，采用的通信方式、设备原理、传输速率要求不同，各路段的机电系统仍然存在较大的差异性。所以，公路机电系统是复杂而多变的。但无论机电系统如何复杂多变，对系统的观测，均需依靠系统平台。对运行速率、吞吐量、帧丢失状态、光学、电学等指标监测，指令控制设备调度，同时实现统计查询、计算分析、预测预警。

1系统平台与设备的关系

公路机电系统平台与设备之间，就如大脑与躯干。

系统平台实现数据的汇集与处理，完成指挥调度，实现大脑的作用。设备如躯干，实现数据捕获，执行系统平台的命令，两者相辅相成，缺一不可。机电系统发展至今，已逐一实现了各种功能与作用，功能的实现并不代表系统运行状况良好，随着公路机电的发展，系统平台的易用性、可靠性逐渐成为了制约公路机电系统发展的重要瓶颈。

2公路机电系统及软件平台现状

公路机电系统的最初架构由单系统、点对点的形式，已发展为点对多，多对点，更为庞大的数据交互形式，数据的传输由传统的模拟信号传输逐渐趋近于数字化。机电系统划分为监控设施、通信设施、收费设施、照明设施、低压配电设施、隧道机电设施等六大系统，奠定了设备种类的架构。机电系统由最初的单系统，单联动，逐步发展为多系统，综合联动，也历经了通信传输系统的更新换代，软件系统的升级更新，系统架构的优化调整，设计理念的逐步升级。

但硬件设备的快速发展并未促进系统平台的发展，在满足管理人员的使用需求方便仍有可持续改进的空间。系统平台运行不流畅、数据不稳定、易用性不足、界面不友好，统计分析不够智能化等仍需持续地完善。

3系统平台存在的问题

3.1 用户体验

公路机电系统实际建设工期因工作界面、建设不定因素等原因，滞后于理论工期，造成机电系统抢工期的现象，对设计要求、建设单位提出的实际需求囫囵吞枣，系统平台行具而神不备。系统平台要做到神行兼备，才能具有很好的用户体验。

3.2 集成程度

高速公路监控中心多采用分级管理，分系统管理的模式。并未按六大系统进行管理，常分类的管理站为：监控管理站、收费管理站、火灾报警管理站、紧急电话管理站、隧道管理站、电力监控管理站、以及其他管理站。六大系统在各管理站互相穿插分布，由于各类设备厂商、接口问题，各管理站独立运行，不能集中于一个软件平台，无法系统地进行数据采集，给监控人员、技术人员、管理人员的日常工作带来了极大的不便。

3.3 接口兼容

各设备厂商接入PLC的接口、协议不同，给集成工作带来了一定的影响，即便机电设备硬件安装接线已全面完成，整体的调试、协议的沟通，系统兼容问题集中在集成商。如遇工期紧迫，调试工作各方面的压力，最终可能使得集成商仅能勉强实现系统平台功能，而无法保证设备与系统平台的兼容性、稳定性、可靠性、高效性，因此成为了用户体验差的原因之一。

3.4 有效备份

高速公路机电系统为工业级，封闭式局网系统。数据有效备份无云端，需在软件中设置自动、手动备份。备份数据可靠性受人为操作因素和数据载体制约。

人为误操作造成数据丢失，数据载体故障造成数据丢失的现象，在大数据时代，无疑于丢失了宝贵的财富。如何保证备份有效可行，是用户体验的重要环节。

人为的误操作，可以通过权限和多级确认管理的方式来保证，数据载体的制约，可以通过双备份、定期自动备份，自动备份告警来实现。

3.5 数据通信

数据通信是保障系统平台良好运行的关键因素。实现数据快速交互，通信系统既要保持大带宽、低误码、少延迟，也要有良好的抗干扰、低串扰、少衰耗。

在未来发展中，通信传输方式宜多元化，可一定程度上解决数据中断问题，减少传输形式转化、衰耗和中间元器件，使传输更趋近于整体化，既能保证中间衰耗得到有效控制，也能方便于检修、维护排查，缩短修复时间，实现数据通信的可靠性。

3.6 人机交互

人机交互问题，是实现系统平台与人的和谐共处。系统平台架构要有良好的UI，友好的界面，平台内容架构清晰

合理，适用机电设备管理。

人机交互界面应设计定制，要适用于管理。而目前高速公路软件平台系统多因供应商不同而差异性较大，即使实现了数据的采集、发布，统计、查询等功能，但其友好性并未通过验证、评审、验收。正式启用系统平台时，因软件的结构繁杂，不易区分等因素，操作人员不会使用，不愿意使用，从而降低了高速公路机电系统的管理水平。

3.7 数据分析

机电系统内容、数据分类多，系统平台若单纯采集了数据，而没有很好的数据分析，无异于形同摆设。

传统的数据筛分多为手动查询、筛选出数据，通过列表来查询数据，没有很好的分析系统，无法客观科学地评估机电系统运行状态，没有很好的指导意义。

系统平台应针对不同设备、系统、参数，设置自定义功能模块。分析结果在横向、纵向，对设备的高频故障、高频失效、高频维修、高风险、低风险、分系统评价、机电系统总评价作出智能分析与判断，为维修、养护、改造、评估提供指导性意见。

同时，要极力打破数据孤岛，让数据活用起来，对比起来，分析起来，才可能使其预测、预判，达到使用价值。

4成因及影响

从行业及技术方面来看，系统平台跟不上硬件设备发展的原因主要有以下几点。一是公路机电设施种类繁多，数量庞大，但占公路建设总体造价比例较低，形成了重土建，轻机电的现状。二是养护的专业性有待提高。我国公路机电养护队伍能力参差不齐，专业的养护队伍匮乏。三是规范政策更新较慢，不能满足日渐一新的公路机电发展需求，难以制定对软件的易用性、界面友好性、可靠性、稳定性的客观评定。四是行业主管单位、建设单位难以对系统平台提高要求，评价中也仅限于数据上传是否准确，功能是否满足。

5结语

高速公路机电设备的复杂性、分散性需要系统平台来统一管理，作为机电系统的大脑，指挥、调度、采集、发布、分析等动作要准确可靠，才能作为管理的基础数据，为机电系统的性能预测、趋势分析、养护管理等行为提供有力的指导作用。当然除了本文所提出的问题外，系统平台还存在其他因素影响而产生的问题。随着中国信息化产业的不断发展，高速公路智能化也将面临大的变革。公路机电系统平台作为交通信息化管理重要的一环，将承担着建设交通大数据基石的重任。

参考文献：

[1] JT/T 965.1-2015 高速公路监控系统软件测试方法 第1部分：功能测试 [S]

[2] JT/T 965.2-2015 高速公路监控系统软件测试方法 第2部分：性能测试 [S]

[3] 浅谈高速公路机电维护信息化管理[J].段德宏.建筑工程技术与设计.2018（05）

[4] 高速公路机电系统管理信息化平台[J].徐从常.中国交通信息化.2014（09）