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在全球范围内，交通基础设施正经历一场深刻的系统性转型。一方面，公路、桥梁、隧道等关键资产日益老化，运维成本持续攀升;另一方面，数字化、网络化、智能化的快速推进，使交通系统逐渐成为高度依赖信息系统运行的“关键数字基础设施”，其安全性、韧性和可持续运营能力，已成为各国高度关注的国家级议题。
在此背景下，如何在不破坏既有工程体系的前提下，实现高效运维、智能管理与网络安全的系统级协同，成为交通行业长期面临的核心难题。
作为长期从事交通信息化、计算机与信息系统研究的专家，许晓明近年来在智慧交通、机电工程系统、网络安全与智能运维领域的持续探索，正在为这一难题提供新的技术路径。
▲许晓明
与传统以单点设备或软件工具为核心的智慧交通方案不同，许晓明主导开发的公路机电智能运管专家系统(简称：智管专家系统)，是一种面向大型交通运输系统与国家关键基础设施的新型综合机电智慧运维管理模式。该系统是一个智能化、可扩展、具备网络安全增强能力的运营生态平台，覆盖交通基础设施运维的多个关键环节，包括资产全生命周期管理与工单协同、机电系统的智能运维与状态监测等。通过将运维、资产管理、安全机制与自动化能力纳入同一个系统框架内，平台从系统层面提升了公共交通基础设施的韧性、安全性、可维护性与运营效率。
目前，这一模式已在京津塘高速公路运行，并应用于当前正在实施的京津塘高速公路(天津段)改扩建工程智慧运营管理平台。作为我国重要的国家级干线高速，京津塘高速的成功实践，验证了智管专家系统在大型交通工程中的工程可行性与规模化推广潜力。
▲京津塘高速公路(天津段)。图源：天津市交通运输委员会
在交通基础设施数字化过程中，网络安全始终是一个无法回避的核心问题。在高速公路等场景中，收费网、监控网等通常属于相互物理隔离的独立网络，出于安全要求不允许直接连接。然而，这种隔离在现实中形成了严重的“信息孤岛”，设备运维、报警、监测数据分散在不同网络环境中，难以统一管理，极大制约了智能运维和整体调度能力。
这一长期存在的结构性矛盾，如今正被改写，在京津塘高速位于北京亦庄的机房，每天不间断地处理着北京与天津的跨域数据传输任务。这项工作依托许晓明团队研发的基于二维码的物理隔离网络数据安全传输系统，成功研制出二维码物理隔离数据传输网关。该网关在不建立任何物理连接的前提下，实现两个独立隔离网络之间的安全、实时数据交换。系统综合运用了纯视觉处理技术、安全加密与数据压缩技术、编解码与数据分拆重组机制。整个传输过程彻底规避了传统网关可能引入的网络攻击面，实现了强物理隔离条件下的数据流动和集中管理，为交通基础设施在高安全要求环境下实现智能运维提供了新的技术范式。
业内人士指出，交通基础设施的智能化并不只是更聪明的软件，而是一项涉及系统工程、网络安全与长期运行可靠性的综合能力建设。许晓明的实践表明，相较于追求短期展示效果，更具价值的是在既有国家级基础设施条件下，构建可长期运行、可复制、可扩展的系统级解决方案。
在“新基建”与“数字中国”战略深入推进的今天，交通基础设施的智能化升级已不仅是技术命题，更是关乎公共服务韧性的系统工程。从智慧运维体系到强物理隔离的数据传输机制，许晓明的研究与工程实践所呈现的，并非单一技术突破，而是一种面向国家关键基础设施的系统化思路。这种以工程可行性、长期运行与安全底线为核心的技术路径，正在为交通基础设施的现代化建设提供具有现实意义的参考范式。(作者：王丽)