目前高速公路机电系统设备种类多、数量大、涉及的领域广，给高速公路的机电维护、维修带来了一定的难度。如何用好、养好、修好、管好机电设备，充分发挥机电设备的作用，推动运营管理水平不断提高，已成为高速公路管理者面临的一个新课题。高速公路机电系统主要包括：监控系统、收费系统、通信系统及其供配电设备。它是保证高速公路实现安全、高速、畅通、舒适功能的必要组成部分，也是高速公路运营管理的主要手段。
高速公路机电系统主要具有以下特点：专业性强、技术含量高、涉及专业面广、线路较长造成维修工作量大、维护难度高。
1 通用维护模式
1．1 自行维护模式
采用自行维护模式的高速公路运营管理单位首先要拥有一支技术精湛的维护队伍。由于涉及多专业、高技术，所以对维护人员的技术水平和综合维修能力要求相对较高，人员的配备要考虑各专业和各工种相结合，人数较多维护队伍较庞大。从机电系统建设期就参与施工的管理人员具有熟悉工程情况、了解系统结构、上手较快的优势，可使维护工作迅速全面展开，同时还具有利于统一管理，便于考核、监督、方便协调的特点。但自行维护模式，需要配备足够的维护机具、车辆和仪器仪表，初期投资较大。
1．2 专业维护模式
高速公路运营管理单位与专业维护、维修公司签定年度维修合同，并在合同内规定维修范围及服务内容。通过专业化维护管理充分借助专业公司的技术优势，对机电系统运行过程中存在的故障隐患做到有效预防，保证系统正常运行。专业维护模式从人员配备上来看，只需配备系统管理员，不需配备维护技术人员，减少了人员的配备。高速公路运营管理单位不需配备车辆、维护机具和仪器仪表，大大减少了初期投资。但后继费用即每年支付给维修公司的维修金额较大，一般是按路段机电系统设备造价的一定比例来支付维修金。
2 三级维护体系维护模式
根据上述通用维护模式特点结合实际情况，总结出的三级维护体系的维护模式，可作为机电系统行之有效的管理模式。所谓三级维护体系就是以高速公路运营管理单位自身组建的维护队伍为主体，辅助以分项专业维护公司进行维护，采用中心、分中心、收费站三级管理模式来进行管理。
2．1 一级维护：管理层
一级维护主要由设在公路管理单位的通信中心，负责全线机电系统维护的管理工作。由2—3名管理员组成，主要负责建立健全和完善的维护管理制度，从机制上保证维护工作的及时与到位；对技术人员定期进行考核，奖励先进，充分调动职工的积极性；加强内部工程技术人员的能力锻炼和培养，采用走出去请进来等方法切实有效地提高技术人员的专业技能，营造一个积极向上、勇于克服困难的良好环境；准确地掌握全线备品备件的需求情况，及时采购并做好管理工作；负责与厂商或专业维护公司联系进行维修、维护；作好统计工作，建立健全综合技术档案。该级维护是由中心负责组织实施或协调各分中心、收费站、厂商和专业维修公司等参与完成的。
2．2 二级维护：维护层
二级维护是整个维护体系的核心部分，承担了绝大部分机电设备维护、维修工作。下设在驻地办(管理所)的通信分中心由3～4名机电工程师组成，主要负责所辖路段及本段收费站、服务区机电设备的维护、维修工作；做好维护、维情况的详细记录，建立完备的技术档案；作好设备维修工作的统计工作，有针对性地对设备故障进行预防；负责对所辖收费站设备使用、管理及日常养护工作进行指导监督。高速公路一般有多个收费站，每个收费站又有多条收费车道，每个车道的设备及布线结构基本相同，因此出现的问题和故障也具有雷同性、可比性。
对于出现问题的设备，首先应判断故障的产生是线路问题引起的还是设备本身的问题。对于线路故障不能独立解决的，可向上一级汇报，由中心负责联系专业公司维修。排除线路故障后对于设备本身故障的维修，根据工作经验可直接判断出故障点进行维护维修，也可通过用好的器件采用替换法确定故障部位经过分析检测最终确定故障点。目前大多数主板都采用集成电路技术，外围模拟电路较少，比如栏杆机、字符叠加器、红绿灯控制等；维修难度不大且比较方便，只要平时多实践、多比较、注意工作经验的积累，一般机电工程师是完全能够胜任本路段机电设备维修工作的。对于摄象机、矩阵、光端机、交换机等设备，质量较好一般不会出现故障。如果这些设备出现故障可与厂商直接联系维修，不仅维修质量得以保障，费用也会比交与第三方维修公司低很多。
由于分中心设置在驻地办(管理所)，当设备出现问题时，特别是在高速公路收费的高峰期例如春节、黄金周，所有车道全部24h运做，设备故障发生率较高时，技术人员能在第一时间赶到现场，保证问题得以及时解决。
2．3 三级维护：养护层
三级维护属收费站监控室养护管理，由收费班长、监控人员及电工组成。主要任务是针对设备工作现场的运行特点有效地按规程操作设备正常运行，保证工作场所的正常秩序，保持机房、车道内设备外表清洁，更换设备上日常消耗品，向上一级即分中心上报设备故障，使整个收费运行优质、低耗、高效、安全地开展。
3 采用三级维护体系要注意的几个问题
(1)需要定期做好保养检测工作
机电系统维护主要包括日常保洁、事前保养检测和事后修复