ETC门架收费系统监测平台的建设探讨

　　截止2021年3月，全国拥有2.66万套ETC门架系统和6.8万条ETC车道（含混合车道），ETC用户达2.26 亿，全网日均交易额超过3000万。随着全国顺利撤销省界收费站，ETC系统的大规模普及，ETC门架收费系统的运营管理问题凸显。

　　上世纪90年代，我国开始对ETC相关技术进行研究，随着多年的发展，形成了国家标准、行业标准，并且在技术上实现了突破，覆盖率逐年提高。近年来，随着互联网的快速发展，各行各业都在与互联网结合，在一定程度上形成了互联网+的趋势。对于高速公路而言，ETC工作重心已从建设转向运营。亦因此，为确保ETC系统正常可靠运行，故障可实时报警、预警越来越显得必要。

　　对于ETC门架收费系统的运维观察，目前很容易看到几个方面，比如：1）门架系统部署位置复杂，设备种类多，点位分散，系统24h不间断运转，难以进行人工监控，一旦设备出问题无法及时发现并处理，将导致车辆收费异常。2）门架系统的硬件横跨高速单向车道，如果人工检修或者巡检，将对运维人员带来风险，同时也给道路上正在通行的车辆带来威胁。3）门架系统将收集车辆信息，并在产生车辆收费信息的同时对数据进行传输，这个过程涉及了很多运行数据的采集和输送，此时后台系统应当具备数据分析能力并快速查找异常数据。4）全网的收费系统所汇聚的数据将作为高速运营以及行业发展的数据支撑，人工运维很难保证数据质量。

　　从几个需求出发，比如：1）对软件系统进行的监控，使得在发生问题时能够定位软件故障，有效掌握行为的可信性。2）对硬件设备（如工控机）进行的监控，可以确保通行正常、分段收费正常。3）数据挖掘分析，可以量化ETC门架系统运行状况。4）对门架系统的实时监测，可以提高运维的有效性、针对性以及效率，实现异常事件及时告警，并对常见问题进行记录和汇总，使得当再次出现类似情况时，可以给出快速、标准化处置方案。

　　建成监测平台在一定程度上可以实现对ETC门架系统的实时监控，方便运营，有利于及时发现并处理系统故障，避免收费异常等问题的发生。同时，通过对门架系统采集的数据进行分析，也可以提高数据的综合价值。

　　就监测平台的架构而言，统一数据标准、规范数据模型、采集数据标准、鉴权认证接口、监控审批流程等，或为首要。

　　系统功能框架

　　采集层负责收集门架系统运行过程中的关键信息，如时钟、系统资源利用情况、设备运行状态以及其他参数信息等，并通过信息网络将信息上传至业务处理层，同时负责处理层发出的网络测试数据转发功能。业务处理层负责时钟同步监测、外围设备监测、用户接入控制等，后台系统负责网络质量监测、门架系统资源监控、后台系统参数下发监测等。云后台负责汇总采集层和处理层上传的业务数据，并存储下来，通过大数据分析技术对数据进行分析，提供外部接口供展示和应用。

　　就建设要求而言，比如：1）根据标准数据采集协议，采集系统实时运行数据，主要为交易数据、心跳数据、车牌识别数据、设备状态数据。2）采取CDH大数据集群、流计算、微服务集群等技术，实现数据资产的汇集。3）将采集的数据进行融合，将三十多种门架系统硬件设备的状态数据进行统计。

　　就建设过程而言，比如：1）微服务集群架构每个服务都很简单，只关注于一个业务功能，由于架构是松耦合的，每个服务可独立测试、部署、升级和发布，可由不同的团队开发不同的微服务，也可自由选择编程语言与工具。2）运用微服务集群和CDH大数据集群，将软硬件架构解耦合，打造资源共享、资源统一管理、按需分配、动态调度的软硬件资源环境，实现灵活的资源调配，集中智能的数据利用和统一高效的服务集成。3）采用云监控技术对关键设备设定监控阈值。4）要定义故障等级，等级要求从低到高分别为信息、警告、一般严重、严重和灾难，基于等级的运维才是科学有效的。