浅析高速公路机电系统的管理与维护措施

引言

随着我国高速公路网络的持续扩展与交通流量的不断攀升，传统的以人工为主的运营管理方式已难以满足现代化交通管理的需求。截至2023 年底，全国高速公路总里程已突破17.7 万公里，覆盖了全国 98% 以上的地级行政单位，日均车流量超过6000 万辆次。在如此庞大的交通体系中，保障道路安全、提升通行效率、实现智能化管理成为各级交通管理部门面临的核心挑战。在此背景下，高速公路机电系统作为支撑现代高速公路高效、安全、智能运行的关键基础设施，其重要性日益凸显。

一、高速公路机电系统管理要点

1、制度化管理体系建设

高速公路机电系统的高效运行依赖于科学、规范的管理制度体系。制度化管理是确保系统稳定、安全、可持续运行的基础，涵盖组织架构、岗位职责、操作规程、应急预案等多个方面。在实际管理中，应建立统一的管理标准和流程，明确各层级管理人员和技术人员的职责分工，形成权责清晰、协调高效的管理体系。例如，交通运输部发布的《公路机电系统运行维护技术规范》（JTG/T H30-2021）为各地机电系统管理提供了技术依据和制度参考。比如在高速公路机电系统管理当中，可以建立“ 省—片区—路段—站点” 四级管理体系，从而实现对收费、监控、通信等系统的集中调度与分级响应。

2、人员培训与技术能力提升

机电系统涉及计算机、通信、自动化、电力电子等多个专业技术领域，对管理人员和技术人员的专业素养要求较高。因此，持续开展人员培训和技术能力提升是管理工作的关键环节。培训内容应包括系统原理、操作规程、故障诊断、安全规范及新技术应用等。比如部分省份已建立专业培训基地，积极推动技术人员持证上岗制度，鼓励考取注册电气工程师、信息系统项目管理师等专业资格证书。根据2023 年中国公路学会发布的《高速公路机电运维人才发展报告》，具备高级职称或技师以上资格的技术人员占比每提高 10% ，系统故障率平均下降约 6.3%_c 。因此，建立长效培训机制，有助于提升整体运维水平，减少人为操作失误。

3、信息化管理平台建设

随着信息技术的发展，信息化管理平台在机电系统管理中发挥着越来越重要的作用。通过建设统一的运维管理信息系统（OMS）或资产管理系统（EAM），可实现设备台账管理、巡检记录、故障报修、备件库存、绩效考核等全流程数字化管理。尤其是“ 智慧高速云平台” ，能够实现对机电设备的实时状态监控和智能预警。平台通过大数据分析，能够预测设备故障趋势，提前安排维护工作，从而降低突发性故障的发生率。同时，结合 GIS 地理信息系统和移动终端应用，管理人员可实现远程调度和现场作业协同，大幅提升管理效率。

4、应急管理与风险防控

高速公路机电系统一旦发生重大故障，可能影响道路通行安全和服务水平，因此必须建立健全的应急管理机制。管理单位应制定针对不同系统（如收费中断、监控失效、通信中断等）的专项应急预案，并定期组织演练。例如，2022 年京港澳高速某路段因雷击导致通信系统瘫痪，得益于完善的应急预案，运维团队在30 分钟内启动备用通信链路，保障了交通指挥的连续性。应加强风险识别与评估，建立风险数据库，对易受雷击、高温、潮湿等环境影响的设备进行重点防控。

二、高速公路机电系统维护措施

高速公路机电系统是现代道路交通网络中的核心技术基础设施，为高速公路的安全、高效运行提供了强大支持。科学、有效的维护措施是高速公路机电系统稳定运行的基石，能够确保系统的持续可靠性和长期效益。

1、日常维护

日常维护是高速公路机电系统稳定运行的基础保障，涵盖设备清洁、状态检查、参数校准和基础故障排查等多个方面。日常维护工作通常由一线运维人员按班次或按日执行，具有高频次、覆盖面广的特点。以收费系统为例，车道控制器、车牌识别摄像机、栏杆机和费额显示器等设备需每日进行外观清洁与功能测试。监控系统中的摄像机、视频矩阵和显示终端也需每日检查图像清晰度、云台控制响应和录像完整性。在北方冬季，部分外场摄像机因结霜或积雪导致视野受阻，需增加巡检频次并配备加热除霜装置。通信系统中的光端机、交换机和无线基站则需监测运行温度、信号强度和网络延迟。日常维护强调标准化操作，多数管理单位已制定详细的《机电设备日常巡检表》，要求运维人员逐项打勾确认，确保无遗漏。日常维护还包括软件系统的日志检查与备份，防止因系统崩溃或数据丢失造成服务中断。通过建立电子化巡检系统，部分路段已实现扫码打卡与问题上报联动，提高了日常维护的可追溯性与执行效率。

2、定期维护

定期维护是在日常维护基础上，按既定周期开展的系统性、深层次检查与保养，通常以周、月、季度或年度为周期进行。该类维护注重设备性能的全面评估与潜在故障的提前干预。例如，收费系统的定期维护包括对收费亭内UPS 电源的放电测试、车道控制机的磁盘清理与病毒扫描、ETC门架天线的信号强度校准等。根据交通运输部发布的《公路机电系统维护技术规范》（JTG/T H30-2021），ETC 门架系统应每季度进行一次全面检测，重点检查RSU（路侧单元）的通信稳定性与OBU（车载单元）识别率。监控系统方面，定期维护包括对视频存储服务器的硬盘健康状态检测、NVR（网络视频录像机）的冗余切换测试以及外场监控立杆的防雷接地电阻测量。通信系统则需定期进行光纤链路衰耗测试，确保主干通信通道的稳定性。供配电系统中的变压器、配电柜和柴油发电机也需按周期进行绝缘测试、负载试验和油样分析。定期维护通常由专业技术人员执行，并需形成书面报告归档，作为设备生命周期管理的重要依据。

3、应急维护

应急维护是针对突发性故障或重大事件导致的系统中断所采取的快速响应与修复措施，其核心在于“ 快速诊断、及时处置、恢复服务” 。高速公路机电系统一旦发生故障，可能直接影响行车安全与通行效率。应急维护的成功依赖于完善的应急预案、充足的备品备件储备和高效的调度机制。目前多数高速公路管理单位建立了 7× 24 小时监控中心，配备专业抢修队伍和应急车辆，确保城区周边 1 小时内、偏远路段 2 小时内到达现场。对于收费系统，ETC 车道或MTC（人工收费）车道瘫痪时，需立即启用便携式收费终端或开启备用通道。通信系统中断时，可临时启用无线 4G/5G 备份链路保障数据传输。应急维护还涉及与交警、路政等部门的联动协作，确保在重大事故或自然灾害中机电系统能快速恢复支持功能。近年来，部分省份开始推行“ 故障分级响应机制” ，将故障按影响范围分为Ⅰ至Ⅳ级，分别对应不同的响应时限与资源调配标准，进一步提升了应急维护的科学性与效率。

三、结束语

综上所述，综上所述，在高速公路建设中，机电系统发挥的作用越来越重要, 机电系统管理与维护质量直接关系着高速公路运行的质量和安全。为此，在实际工程建设中, 只有加大维护管理力度，才能确保机电设备正常运行。

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