一、建設(shè)背景

當(dāng)前，高速公路收費(fèi)系統(tǒng)主流CPU為X86架構(gòu)，多為Intel、奔騰等國外廠商，面臨斷貨或使用受限風(fēng)險(xiǎn)；系統(tǒng)缺少對國產(chǎn)操作系統(tǒng)的應(yīng)用，無法自主可控；工控機(jī)、服務(wù)器同樣多為外企或外資品牌，面臨著技術(shù)服務(wù)斷線和故障排查支持受限的問題；與收費(fèi)系統(tǒng)相關(guān)軟件相對成熟相比，能夠適配國產(chǎn)化操作系統(tǒng)的收費(fèi)軟件缺相對缺少；同時(shí)，外設(shè)設(shè)備國產(chǎn)化相對居多，但缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。收費(fèi)系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行國產(chǎn)化升級，迫在眉睫。

另一方面，隨著國家對于新基建政策的出臺(tái)：2020年3月，國家首次提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。2021年9月，交通運(yùn)輸部關(guān)于印發(fā)《交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案(2021——2025年)》的通知。2020年6月，國家發(fā)改委明確新基建范圍，提出“以新發(fā)展理念為前提、以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面向高質(zhì)量發(fā)展的需要，打造產(chǎn)業(yè)的升級、融合、創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施體系”的目標(biāo)。為包括交通在內(nèi)的各個(gè)行業(yè)的自主創(chuàng)新及國產(chǎn)化升級提供了有力支撐。

二、平臺(tái)創(chuàng)新思路

依托實(shí)際項(xiàng)目，長城不僅研制出行業(yè)內(nèi)首款飛騰D2000八核無風(fēng)扇工控機(jī)長城GT352X，并且推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了站級服務(wù)器的國產(chǎn)化替代及配套系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫的國產(chǎn)化替代。其中，長城GT352X是一款面向交通高速公路應(yīng)用場景而設(shè)計(jì)的工控終端，該機(jī)型搭載國產(chǎn)飛騰騰銳D2000/8核高性能CPU，性能卓越，采用中文固件，國產(chǎn)操作系統(tǒng)，保證設(shè)備底層安全可靠，整機(jī)采用全金屬外殼，行業(yè)內(nèi)首款D2000無風(fēng)扇被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)，擁有豐富的I/O接口，具備可擴(kuò)展性，滿足多場景應(yīng)用需求。

三、系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

高速收費(fèi)站系統(tǒng)自下而上由車道級、站級和中心級管理系統(tǒng)組成，系統(tǒng)支撐“邊-端-云設(shè)備的全生命周期一體化管理，輔助車輛快速通行和設(shè)備解耦，提升站道級節(jié)點(diǎn)能力，對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及管理數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一納管，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)業(yè)務(wù)的核心管控，通過業(yè)務(wù)過程中的精準(zhǔn)計(jì)費(fèi)、差異化收費(fèi)、在線稽查、特情聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的多維研判。新一代國產(chǎn)自主可控高速公路收費(fèi)系統(tǒng)目前主要針對車道級、站級的相關(guān)設(shè)備做國產(chǎn)化的替代。在車道級應(yīng)用長城GT352X工控機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和預(yù)處理，在站級應(yīng)用擎天DF729、擎天EF860的服務(wù)器對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及管理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理及輸出。同時(shí)，通過麒麟軟件定制高速公路專用信創(chuàng)操作系統(tǒng)并適配東方通等國產(chǎn)中間件、達(dá)夢/東方金信海盒國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)相關(guān)配套的國產(chǎn)化替代升級，有效抵抗信息技術(shù)威脅，建設(shè)自主可控的數(shù)字化軟硬件基座，保障數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和行業(yè)全鏈條的安全。

四、方案效果和意義

目前，新一代國產(chǎn)自主可控高速公路收費(fèi)系統(tǒng)已經(jīng)在江蘇省開展試點(diǎn)工作，并逐步在全國推廣應(yīng)用。系統(tǒng)上線至今平均無故障時(shí)間MTBF>45天；系統(tǒng)升級后，人工收費(fèi)操作速度提升9s；累計(jì)通行流量6萬余次, 系統(tǒng)正常率100%，運(yùn)行穩(wěn)定符合營運(yùn)管理需求。

高速公路作為我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其用戶群體在我國地位重要，保障高速公路系統(tǒng)安全可靠，確保駕乘人員海量數(shù)據(jù)信息安全，十分必要。進(jìn)行國產(chǎn)化升級能夠保障系統(tǒng)自主可控，能夠提升信息安全等級，避免過度依賴，降低多種風(fēng)險(xiǎn)。掌握核心技術(shù)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，支撐實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)與核心設(shè)備的自主可控，為未來進(jìn)一步和新興技術(shù)的融合發(fā)展提供可能性。