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    1. 智能交通設備運維系統
      2014-10-17 16:48:30   來源:吳明遠 林寶華   評論:0 點擊:

      中文摘要:城市智能交通涉及到大量基礎設施設備,這些基礎資源維護的好壞,將直接影響智能交通的建設成效。要取得良好的運維效果,需要結合先進的運維理念,全面提升智能交通設備的運維效率,保障智能交通系統的正常運行,為交通參與者提供更好的服務。本文作者結合實際工作經驗,按照ITIL的運維思想,提出了切實可行的設備運維方案,可供參考。

      Abstract: Urban Intelligent Traffic includes a lot of infrastructure equipment, the maintenance of these basic resources, good or bad, will directly affect the effectiveness of intelligent transportation construction. To get a good operation and maintenance effect, we need to combine the advanced concepts of operation and maintenance, to enhance the efficiency of the operation and maintenance of intelligent transportation equipment, to ensure the normal operation of intelligent transportation systems, to provide better service to transport participants. The author combines practical work experience, according to the ITIL conception, put forward practical equipment operation and maintenance program, for reference.

      關鍵詞:智能交通、運維、GIS、拓撲

      Keywords: Urban Intelligent Traffic, Operation and Maintenance, GIS, Topology

      0 引言

      隨著各地智能交通信息系統工程的持續建設和投入,交通設施設備大量增加。這些設施設備分散在城市的各條道路上,數量數以萬計,客戶亟需合適的方式方法對此進行管理。遍布在路面的這些設施設備,可以看作是物聯網傳感單元,每天采集的數據匯集起來,形成海量數據,為了存儲和利用這些海量數據,客戶必須輔以規模較大的數據中心,包含大量的IT設備,如何有效監控這些IT設備的運轉情況,也成為了客戶不得不面對的問題。

      在信息化社會,城市智能交通的重要性愈發凸顯,公眾對智能交通的感受也愈加強烈,一旦智能交通的基礎(交通設施設備)出現故障,例如信號故障、電子警察誤拍、誘導信息發布錯誤等,將會立即對公眾出行產生嚴重影響。如何快速發現設施設備存在的問題,并及時進行修復,改善設備可用性,是智能交通管理者尤為關注的焦點。

      IT設備運維發展較早,最為有名的運維框架是“ITIL ( Information Technology Infrastructure Library)”,中譯為“信息技術基礎架構庫”或“IT基礎架構庫”。ITIL 產生的背景,是英國政府為了提高政府部門 IT服務的質量,邀請國內外知名 IT廠商和專家共同開發的一套規范化的 IT資源使用方法。ITIL強調以客戶為中心、以流程為導向,通過引入服務臺、事件管理、配置管理、問題管理、知識庫管理等手段,對設備運維需要解決的問題條分縷析,有效提高了設備運維水平。

      在智能交通設備運維中,無論是數據中心的IT設備,還是路面上的交通設施設備,都可以參照ITIL的運維思想,據此設計出一套與智能交通相契合的設備運維系統。

      1 服務臺

      在ITIL運維思想中,服務臺扮演了一個極為重要的角色,起到對外連接的作用。對應到智能交通中,服務臺用于收集來自運維設備的各種告警信息,這些告警信息的來源多種多樣。

      1.1 告警自動采集

      要取得良好的智能交通設備運維效果,就必須快速獲取設備狀態,及時掌握狀態變化。隨著城市逐步向信息化、智能化發展,智能交通依賴的設備越來越多,需要管理的設備迅速增加,傳統上依靠人工采集設備狀態的方式,已經無法滿足交通管理部門的需求,這就為自動采集設備狀態提出了明確需求,以有效提升服務臺的運作效率。

      與城市智能交通相關的設施設備多種多樣,遍布在城市各個路段上的設施設備,可稱之為“外場設備”;而位于交通管理部門指揮中心的設施設備,則稱之為“內場設備”。對于外場設備,又可分為兩類,其中一類設備已經IP化,具備聯網能力,包括卡口、電子警察、信號機、視頻、誘導屏、事件采集器等,它們是城市智能交通最為重要的組成部分,負責自動收集城市交通的各項指標,并適時進行調整,為管理者提供用于決策的關鍵信息;另一類不具備聯網能力,用于交通出行的常規靜態指示,例如標志、標牌、標線等。

      對于具備聯網能力的外場設備,可以通過網絡自動收集設備狀態。設備異常狀態大致可以分為三類:供電故障、通訊故障、設備故障,對于設備故障,不同設備的故障情況多有不同,需要具體分析。遺憾的是,在設備狀態自動采集方面,各廠商并無統一接口,有的廠商甚至不支持設備狀態上報,或者雖能支持,但上報的狀態信息較為有限,這對集成廠商提出了挑戰,后者需要針對不同廠商提供不同適配接口,以完成自動狀態收集。從長遠來看,一個標準化的設備接口,有利于市場向良性方向發展,也有利于提高行業的話語權。

      對于不具備聯網能力的外場設備,可通過線上和線下的人工巡檢來完成。所謂線上人工巡檢,是指借助遍布城市的視頻監控設備,通過網絡遠程查看設施設備的好壞,這種方式可在各種天氣條件下迅速完成巡檢工作,避免在路面來回奔走,大幅度提高了人工巡檢的效率。更進一步,可對每一臺已被視頻覆蓋的設備配置關聯視頻預置位,當在GIS上選中要巡檢的設備時,自動將關聯視頻切換到設定的預置位,減少每次手工調整視頻焦點的工作量。對于沒有視頻覆蓋的區域,則只能通過線下人工巡檢來完成,依靠人力在路面來回巡檢,實時性較差。

      對于內場設備,以計算機設備、網絡設備、安全設備、存儲設備為主,自動化程度很高,完全可以實現自動告警收集,這方面大多基于標準的簡單網絡管理協議(Simple Network Management Protocol,SNMP),管理方式和工具都已很成熟,只要應用得當,完全可以滿足交通管理部門的需求。

      1.2 人工快速報障

      雖然自動采集設備狀態效率很高,能夠及時發現大部分設備存在的故障,但并不能解決全部問題。如前所述,部分外場設備不具備聯網能力,除此以外,即便具備聯網能力的設備,也存在漏報故障的可能。因此,作為自動化的補充,線下人工巡檢其實是不可或缺的。此外,隨著公眾參與積極性的提高,當發現設施設備存在故障時,公眾也會隨時上報故障信息,這對巡檢人力不足的交通管理部門而言,是一個有效補充手段。

      無論是交通管理部門派出的巡檢人力,還是主動上報設備狀態的公眾,當發現設備存在異常時,都需要有合適的方式或工具,迅速完成設備狀態的登記,以便設備得到及時修復。傳統上,主要依賴呼叫中心來完成上述過程,效率較低。考慮到移動智能終端的普及,完全可以通過移動APP的方式,結合GPS定位信息,由外場人員自行完成故障信息登記,提高故障登記效率。

      此外,在呼叫中心,也可以結合GIS地圖,利用GIS提供的框選、沿線選擇等功能,迅速定位到故障設備所在位置,以便快速完成故障登記。

      圖 1 關聯視頻查看(紅色為故障設備)

      2 事件管理

      ITIL中事件管理的作用,是當運維管理人員接到工單之后,快速作出響應,及時修復故障,讓系統恢復正常運行的一個過程。事件管理的特點是以快速解決故障為目的,而對反復出現或者重大的故障,可升級到問題管理來分析根本原因,防止以后再次出現。

      事件分為四個等級,按照嚴重程度,依次分為以下四種等級:普通事件、一般事件、重大事件、特大事件。對于普通事件,僅需很簡單的處理,運維人員即可修復故障設備,恢復系統運行。當發現表現現象相同的故障經常發生或者事件管理無法解決某個故障時,可以將事件進行升級,根據事件等級升級為一般事件、重大事件、特大事件。一般事件由一線運維團隊來解決;重大和特大事件交由二線或三線專家團隊來解決故障背后的深層次問題,以防止事件再次發生。

      對于內場和外場設備,事件管理的側重點也有不同。

      2.1 外場設備

      以管理10000臺外場設備為例,設備完好率控制目標為98%,平均故障修復時間為0.5天,則系統每天新產生的告警數量在400條左右。為了提高告警管理效率,可將各種來源產生的的告警直觀地呈現在GIS上,并根據配置參數,自動將告警信息通知到相關運維人員,實現自動派單,通知手段包括自動語音、短信、郵件、微信、專有APP等,可根據客戶需求采用其中的一種或多種通知方式。管理人員可在GIS上了解當前存在故障的設備位置,以及通知發送記錄、維修記錄、電子檔案等,藉此可以了解告警設備的故障歷史,分析故障根源。

      派單只是開始設備維護過程的第一步,后續還包括接單、確認、反饋、結單、歸檔等環節,對于不同客戶,甚至不同類型設備,上述環節多有不同,變動較大,同時這也是客戶較為關注的內容,因此需要針對不同客戶進行定制。為了減輕集成廠商的定制開發壓力,引入恰當的流程引擎就顯得尤為重要,這方面有很多工具可供參考,例如JAVA“業務流程管理”(Java Business Process Management,JBPM)等。使用流程引擎,項目實施階段只需很短時間即可配置出一整套全新的運維流程,滿足不同客戶的個體差異,大幅度提高實施效率。

      2.2 內場設備

      對于內場設備,故障處理工具已經較為成熟。借助網絡拓撲圖、業務視圖、機房視圖等多種視圖,設備狀態和鏈路狀態都能夠一目了然。

      圖 2 內場設備業務視圖

      此外,通過合理的設計,能夠讓內場設備具備一定的自愈能力,硬件上包括冗余鏈路、雙機熱備、冗余磁盤陣列(Redundant Arrays of independent Disks,RAID)等,為故障修復提供緩沖時間;軟件上可采取監守進程,當監測到某個服務出現故障時,例如Oracle數據庫表空間滿,可自動記錄故障信息,并自動修復或重啟該服務,縮短系統故障修復時間,提高系統可用性。

      3 配置管理

      配置管理記錄了智能交通所有設備的配置項數據,例如信號機配時、視頻預置位、設備關聯、告警閾值等;存儲了設備的全生命周期過程,涵蓋設備的購買、安裝、驗收、維護、移除、報廢等環節。

      當系統配置或環境發生變化時,需要引入變更管理流程,支持變更審批,提高系統適應變化的能力。系統同時記錄變更內容、變更時間、變更人、審批人等信息,使系統具備可追溯能力。每個變更都有相應的版本號,當新的配置出現問題時,配置管理允許系統恢復到之前的任意有效配置版本。

      4 問題管理

      當運維的設備越來越多,系統產生的告警數量也隨之快速增加,這時僅靠事件管理已經無法有效解決問題,這就催生了問題管理。問題管理的目標,是要找出突發事件產生的根本原因,避免同樣的突發事件再次發生,未雨綢繆,防患于未然。

      要達到問題管理的目標,需要主動出擊,通過對已有數據的統計分析,對故障進行分類歸納,找出故障的深層次原因。

      例如可按故障類型排序,生成故障類型TOP10報表,以便找出最為頻繁的故障,督促廠家進行有針對性的改進,提高設備質量。

      對使用的備件進行統計分析,可找出使用最頻繁的備件,及早做好備件規劃,有助于提高維修效率。

      此外,還可分析同一廠家設備在不同區域的故障率,了解環境對設備的影響。

      5 知識庫管理

      智能交通涉及的設備類型多種多樣,加上品牌眾多,運維方式常常差別較大。在長期的運維過程中,積累了不少優秀的運維方法,如果能將這些方法傳承下來,將有助于提高運維人員的業務水平,改善設備運維效率,這就是ITIL中的知識庫管理。利用知識庫管理,新的運維人員可以通過學習前人累積下來的知識記錄,迅速提升運維經驗,老員工也可以隨時查閱知識庫記錄。

      知識庫管理包括知識提交、知識審核、知識檢索等功能,確保知識庫的可用性和權威性。運維人員可在任何時候通過WEB訪問到知識庫,支持全文檢索。可通過適當的物質和精神獎勵,鼓勵運維人員踴躍提交新知識到知識庫。

      6 服務外包

      隨著城市交通設施設備大量增加,由于建成時間不一致、設施設備品牌不統一、應用環境不同,缺乏統一的運維管理手段,造成設施設備的管理成本、維護壓力越來越大。

      考慮到目前面臨的運維壓力,交通管理部門向社會購買運維服務的呼聲也愈發高漲。通過專業的運維團隊,在交通管理部門的統一領導下,以智能交通運維系統為依托,及時掌握、匯總各類信息,展現系統資源的可用性和運行狀況。采用先進管理技術和監控手段為交通管理部門提供信息系統相關的內外場設備設施、主機設備、操作系統、數據庫和存儲設備的運維管理服務,保證交通管理部門現有的信息系統及其設備的正常運行。

      依托專業運維團隊,逐步形成完善的運維管理規范。根據日常維護的數據和工作記錄,逐步建立維護管理制度,完善流程規范,保證設備性能穩定、網絡安全暢通、功能齊全實用,實現交通管理指揮現代化、管理數字化、信息網絡化、辦公自動化的目標。

      事實上,目前國內已有幾個城市引入或正在考慮引入服務外包模式,借助專業運維團隊,來承擔智能交通設備運維工作,將智能交通集成平臺各項應用功能充分挖掘出來,通過信息分析研判,為各級領導決策提供科學依據。

      7 結語

      利用先進的運維管理系統、計算機通信技術,將智能交通外場電子警察、信號、誘導、視頻等設備,以及內場計算機設備、網絡設備、安全設備、存儲設備、數據機房、網絡通信,科學地管理起來,結合ITIL運維思想,通過服務臺、事件管理、配置管理、問題管理、知識庫管理等手段,實現智能交通設備運維的自動、高效、有的放矢。

      從智能交通的長遠發展趨勢看,設備運維服務外包正在成為一個重要選項,有望在未來得到大面積推廣,全面改善設備運維效率。

      責任編輯:佚名

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