信息化在高速公路養(yǎng)護管理上的應用

黃元輝 歸楷昌 鄒偉凡

作者簡介：

黃元輝（1990—），工程師，主要從事高等級公路養(yǎng)護管理工作;

歸楷昌（1992—），助理工程師，主要從事高等級公路養(yǎng)護管理工作;

鄒偉凡（1992—），助理工程師，主要從事高等級公路養(yǎng)護管理工作。

摘要：文章分析了國內外及廣西高速公路養(yǎng)護信息化的現狀，介紹了廣西北部灣投資集團有限公司高速公路養(yǎng)護管理信息化平臺的建設情況，提出高速公路養(yǎng)護信息化的可行方向，并對養(yǎng)護數據的二次應用方案進行討論。

關鍵詞：信息化;高速公路;養(yǎng)護管理

中國分類號：U418.2A110373

0 引言

《交通強國建設綱要》提出要大力發(fā)展智慧交通，推動大數據與交通行業(yè)深度融合，構建泛在先進的交通信息基礎設施。與此同時，新一代信息技術產業(yè)作為《中國制造2025》的十大領域之一，云技術、大數據、移動互聯(lián)網等信息化技術在我國將繼續(xù)呈井噴之勢，“互聯(lián)網+”正在如火如荼推進。在國家戰(zhàn)略背景下，針對高速公路全壽命周期最長階段的養(yǎng)護管理，結束低效的純人工管理，提升養(yǎng)護信息化水平迫在眉睫。

1 公路養(yǎng)護信息化現狀

1.1 國外發(fā)達地區(qū)公路養(yǎng)護信息化發(fā)展現狀

國外發(fā)達地區(qū)諸如西歐、北美等地作為公路養(yǎng)護信息化的先驅，其公路養(yǎng)護信息化基本緊跟計算機、互聯(lián)網的發(fā)展進度。從20世紀70年代計算機剛起步開始用數據庫存儲基礎數據，到21世紀初攝影技術數碼化普及開始進行數據與圖形共同存儲，再到現在的云端存儲、利用谷歌掀起的WebGIS技術浪潮開始一張圖可視化管理[1]。

1.2 國內部分省市公路養(yǎng)護信息化發(fā)展現狀

福建省自2008年起開始規(guī)劃建設全省的“數字高速公路”平臺，該平臺數據庫包含了應用數據、GIS數據等四類數據，并包含管養(yǎng)、應急聯(lián)動等多個子系統(tǒng)。通過構建該平臺統(tǒng)一的數據規(guī)范，形成格式統(tǒng)一、標準統(tǒng)一、規(guī)范統(tǒng)一的數據，并被各個子系統(tǒng)共享，使該省的高速公路統(tǒng)一平臺避免了多個系統(tǒng)的重復投資，降低了數據共享門檻。該平臺是全國第一次使用WebGIS技術建立的綜合養(yǎng)護系統(tǒng)[2]。

廣東高速集團養(yǎng)護管理系統(tǒng)于2014年上線運行。該系統(tǒng)涵蓋了養(yǎng)護一張圖、日常養(yǎng)護、橋隧涵養(yǎng)護、交安、機電管理等相關功能模塊，實現了路網資產管理、養(yǎng)護工程、病害養(yǎng)護三大閉環(huán)管理。該系統(tǒng)目前在全廣東高速集團范圍內上線使用。

1.3 廣西高速公路養(yǎng)護信息化現狀

廣西目前尚未搭建整個自治區(qū)大范圍內的高速公路綜合信息化平臺，各運營公司根據自身管理需求建設養(yǎng)護信息化平臺。廣西交通投資集團于2014年建設養(yǎng)護管理系統(tǒng)，基本做到了養(yǎng)護數據格式統(tǒng)一、云端存儲，并在不斷地進行更新、調整。廣西北部灣投資集團也于近年啟動信息化平臺建設?？傮w而言，目前廣西高速公路養(yǎng)護信息化基本停留在數據的采集、存儲階段，數據的二次運用、輔助決策基本處于空白階段。

2 廣西北投高速公路養(yǎng)護管理信息化平臺建設情況

廣西北部灣投資集團有限公司高速公路養(yǎng)護管理信息化平臺于2019年建設，2020年試運行。目前已通過開展數據資源整合，構建統(tǒng)一的高速公路基礎數據庫，完成大數據的匯集整合工作，結合WebGIS技術實現道路信息的快速可視化展示、查詢、統(tǒng)計，構建系統(tǒng)基礎框架，建設高速公路統(tǒng)一基礎數據庫及部分應用模塊。將“人工的、經驗的、低效的”傳統(tǒng)養(yǎng)護管理模式向“智能的、科學的、高效的”現代化養(yǎng)護管理模式轉變，實現高效管理、科學養(yǎng)護。

2.1 信息化平臺主要架構

養(yǎng)護管理信息化平臺通過“數據一中心、養(yǎng)護一張圖、業(yè)務一平臺”建設，逐步分期實現高速公路資產數據及養(yǎng)護管理數據的可視、可測、可控，利用“大數據”管理理念，建立采集、管理、分析、監(jiān)督、應用“五位一體”的智慧高速管理體系。其主要架構如圖1所示，包含“養(yǎng)護一張圖”、公路資產管理、日常養(yǎng)護管理、專項養(yǎng)護管理、公路評定管理、數據接口、統(tǒng)計查詢等。其中公路資產管理、日常養(yǎng)護管理已基本建設完成并投入使用。

2.2 養(yǎng)護全流程信息化管理

信息化平臺已實現巡查檢查記錄、病害庫搭建、養(yǎng)護計劃編制、指令實施、過程管理、收方結算的全養(yǎng)護流程管理。實現方式主要以病害為核心，圍繞病害發(fā)現、計劃、指令、實施、驗收、計量的整個閉環(huán)流程進行搭建，做到了實時記錄留痕，保存關鍵工序、隱蔽工程的影像資料，為病害的時限管理、施工進度管理、施工質量管理提供了一種高效手段。

2.3 養(yǎng)護數據庫統(tǒng)一，打破信息孤島

養(yǎng)護信息化平臺建立統(tǒng)一的數據標準集，規(guī)范統(tǒng)一數據組織、整合、存儲、訪問、交換和發(fā)布標準，實現數據統(tǒng)一管理、查詢、分析和應用，解決數據分散存放、格式標準不一、難以共享等問題。養(yǎng)護管理部門及施工單位在日常管理、施工中產生的養(yǎng)護數據通過系統(tǒng)匯集至云端服務器，完成數據實時共享，徹底消除“信息孤島”，實現養(yǎng)護業(yè)務協(xié)同化、決策科學化。

2.4 養(yǎng)護管理移動端搭建

信息化平臺移動端搭建于Android系統(tǒng)上，利用其便攜性、實用性的特點，完成復雜環(huán)境下的高速公路巡維工作，是整個系統(tǒng)的有益補充。主要涉及病害采集、病害施工登記、病害驗收登記、病害抽檢登記、病害計量登記、施工現場檢查等多項工作管理內容。與傳統(tǒng)的從現場數據到紙質記錄再到計算機數據的記錄流程相比，信息化平臺移動端的應用為養(yǎng)護管理員提供了一個從現場數據直接到計算機數據的記錄捷徑，把記錄工作做在現場，同時確保數據傳輸的快速、準確。

2.5 端口接入

信息化平臺預留其他系統(tǒng)接入端口，打通各獨立系統(tǒng)之間的信息傳遞壁壘，實現一平臺完成養(yǎng)護管理。平臺目前已接入高邊坡監(jiān)測系統(tǒng)的端口，借助原有的WebGIS，實時監(jiān)控各監(jiān)測節(jié)點狀態(tài)，查看各監(jiān)控視頻，查詢節(jié)點告警信息。未來將進一步整合高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)等內容。

3 養(yǎng)護數據的二次應用方案

3.1 利用病害庫數據提升工作效率

養(yǎng)護信息化的主要工作是數據的收集、查詢和管理，對養(yǎng)護數據進行組織和管理，建立共享的數據庫。在傳統(tǒng)的日常養(yǎng)護管理中要采用手工方法查詢、瀏覽、二次利用養(yǎng)護管理工作中形成的各類數據、圖片，耗時耗力。養(yǎng)護信息化平臺就是以病害庫為核心，利用計算機數據庫技術，把養(yǎng)護數據分類保存，并且有機地組織起來，形成一個信息共享平臺。各級管理人員根據不同權限能夠通過這個平臺方便地查詢、瀏覽、二次利用這些養(yǎng)護數據，快速導出包括日常維修養(yǎng)護工程計劃、工程進度報表、工程結算等各類養(yǎng)護日常工作表格，迅速統(tǒng)計一段時間內完成的工程量，避免重復記錄、重復制定表格，反復翻閱檢查記錄。同時計算機自動化帶來的高效可靠性，規(guī)避了人工的統(tǒng)計錯漏，從而提高了養(yǎng)護管理的水平和效率。

3.2 輔助建立養(yǎng)護決策模型

各類定期檢查數據及檢測數據導入養(yǎng)護信息化平臺，可自動化進行路況PQI、SCI等各類設施評定，以建立長期的養(yǎng)護數據管理系統(tǒng)，期望通過對大量數據的采集分析，實現貫穿工程整個生命周期的動態(tài)健康監(jiān)控。同時運用大數據思維，對各類養(yǎng)護數據進行充分的、深度的挖掘，從海量的數據中發(fā)現規(guī)律，建立各類設施技術狀況指數的衰減模型、養(yǎng)護工程實施成果的預測模型、中長期養(yǎng)護決策的分析模型等。實現高速公路的養(yǎng)護工作從被動向主動轉變，改變當前的養(yǎng)護管理工作機制，讓高速公路養(yǎng)護進一步走向科學化、智能化，讓養(yǎng)護數據真正起到輔助決策作用。

3.3 主動風險管理

養(yǎng)護信息化利用波形護欄等交通安全設施修復數據，進行高速公路主動風險管理。在一段時間內，同向前后一定路段范圍內出現多條的交通安全設施修復記錄，則由系統(tǒng)自動篩選為風險備選點提示養(yǎng)護管理人員，經養(yǎng)護管理人員現場勘察確定整改方案并編制養(yǎng)護計劃，在信息化平臺完成風險處置閉環(huán)。

4 結語

廣西北部灣投資集團有限公司高速公路養(yǎng)護管理信息化平臺的建設為養(yǎng)護管理信息化建設提供了一條可行的思路。借助目前計算機技術、互聯(lián)網技術的快速發(fā)展，養(yǎng)護信息化將及時跟進前者的發(fā)展成果，將與物聯(lián)網、人工智能、5G等高新技術緊密聯(lián)合，將養(yǎng)護工作從信息化到智慧化轉變，極大提升高速公路養(yǎng)護效率。

參考文獻：

[1]俞曉帆，嵇業(yè)超，傅晨娟，等.國省干線公路養(yǎng)護信息化管理平臺探究[J].中國交通信息化，2020（7）：111-114.

[2]陳士俊，福建省“數字高速公路”統(tǒng)一數據中心的規(guī)劃設計和建設[J].中國交通信息產業(yè)，2008（1）：109-112.

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