提升養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)智慧化水平的研究實(shí)踐

文／北京交通大學(xué)海濱學(xué)院 劉恩陽(yáng)

關(guān)鍵字:養(yǎng)護(hù)；管理；智慧化；一體化

1 背景

近年來，中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)智能交通發(fā)展的行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020 年)》公告明確提出了重點(diǎn)任務(wù): 推進(jìn)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的智能化管理。……加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)決策……。

圖1 整體框架圖

河北省公路作為“京津冀交通一體化”的重要組成部分，服務(wù)于北京的經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展，目前大部分公路仍是傳統(tǒng)管養(yǎng)模式，區(qū)域間、部門間公路管理業(yè)務(wù)應(yīng)用不能實(shí)時(shí)共享，行業(yè)信息化水平較低，財(cái)政資金得不到有限監(jiān)管。與此同時(shí)，河北省已建設(shè)了“N+14+N”云計(jì)算服務(wù)體系。

為了管理好、養(yǎng)護(hù)好、運(yùn)營(yíng)好全省公路網(wǎng)絡(luò)，并向社會(huì)公眾提供精細(xì)化、個(gè)性化、多樣性的服務(wù)，就必須發(fā)展智能交通，利用先進(jìn)的信息技術(shù)改造和革新傳統(tǒng)的工作方式，將全省各級(jí)公路管理部門和相關(guān)企事業(yè)單位集中于統(tǒng)一的信息化協(xié)作平臺(tái)，各取所需，滿足不同層次管理和服務(wù)需要。同時(shí)，通過統(tǒng)一的流程化管理，將公路行業(yè)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，促進(jìn)縱向和橫向業(yè)務(wù)之間的有機(jī)協(xié)同，提高公路管養(yǎng)工作效率。

本系統(tǒng)依托河北省政務(wù)云，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和GIS等先進(jìn)技術(shù)；依據(jù)養(yǎng)護(hù)管理的國(guó)家政策、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)由損壞維修轉(zhuǎn)為養(yǎng)護(hù)預(yù)防為目標(biāo)，以養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)決策的科學(xué)性和日常管理工作的高效率為重點(diǎn)，以全省路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，以信息化、智慧化為牽引，以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智慧決策為手段，推送現(xiàn)代信息技術(shù)與公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的全面融合，建立了全省各級(jí)養(yǎng)護(hù)部門聯(lián)動(dòng)，全路網(wǎng)融合的現(xiàn)代智慧化信息管理平臺(tái)。

2 總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的整體框架圖如圖1 所示.

按照交通運(yùn)輸部的相關(guān)要求，結(jié)合本省公路養(yǎng)護(hù)實(shí)際情況，本系統(tǒng)的實(shí)施策略如下：

（1）開發(fā)基于手持移動(dòng)終端的公路智能化養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了路況巡查、路產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化、快速化、動(dòng)態(tài)化，提升公路養(yǎng)護(hù)決策科學(xué)化水平，促進(jìn)養(yǎng)護(hù)、路政、應(yīng)急、出行服務(wù)等業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和公路養(yǎng)護(hù)管理信息化水平的提高。

（2）按照統(tǒng)一的布局原則和技術(shù)要求，繼續(xù)補(bǔ)充建設(shè)完善外場(chǎng)終端監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息采集終端和信息發(fā)布終端，逐步完善本省智慧公路養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)前端數(shù)據(jù)采集與外場(chǎng)信息發(fā)布終端系統(tǒng)建設(shè)。

（3）創(chuàng)新養(yǎng)護(hù)管理模式，依托路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用GIS、大數(shù)據(jù)、智能終端、AI 等先進(jìn)技術(shù)，加快推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”融合創(chuàng)新發(fā)展，基本形成公路行業(yè)統(tǒng)一、開放的信息管理與服務(wù)體系。

3 功能設(shè)計(jì)

圖2 功能框架圖

3.1 養(yǎng)護(hù)計(jì)劃管理

公路的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃是養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)閉環(huán)的起始，本系統(tǒng)分為中期的年度計(jì)劃和短期的月度/季度計(jì)劃。

模塊的功能主要包括河北省各養(yǎng)護(hù)管理單位逐級(jí)報(bào)送養(yǎng)護(hù)計(jì)劃數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行匯總和存儲(chǔ)。上級(jí)養(yǎng)護(hù)管理單位按照不同的數(shù)據(jù)權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一查詢。

3.2 日常養(yǎng)護(hù)管理

日常養(yǎng)護(hù)管理主要實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的日常養(yǎng)護(hù)工作和機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作的業(yè)務(wù)流程的信息化。基礎(chǔ)設(shè)施的日常養(yǎng)護(hù)工作，包括保潔、綠化和路面小修工程，機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作主要包括隧道機(jī)電設(shè)施的維護(hù)和安全。養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)流程的信息化包括養(yǎng)護(hù)日常業(yè)務(wù)處理、養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢和相關(guān)的業(yè)務(wù)管理功能。滿足河北省三級(jí)養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)對(duì)日常養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)和養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理需求。

日常養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)流程如圖3 所示.

日常養(yǎng)護(hù)管理包括道路巡查、病害發(fā)現(xiàn)、任務(wù)調(diào)度、維修工作、小修驗(yàn)收。

圖3 日常養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)流程圖

3.3 橋隧養(yǎng)護(hù)管理

養(yǎng)護(hù)單位按要求的頻率對(duì)負(fù)責(zé)橋隧開展經(jīng)常性檢查工作，支持養(yǎng)護(hù)單位采取在線錄入/移動(dòng)終端系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)錄入進(jìn)入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)單位對(duì)經(jīng)常性檢查表的結(jié)構(gòu)化保存。橋梁和隧道的經(jīng)常性檢查分為橋隧檢查、上報(bào)、調(diào)度、維修、作業(yè)和驗(yàn)收流程。

養(yǎng)護(hù)單位按要求的頻率對(duì)負(fù)責(zé)橋隧開展定期檢查工作，養(yǎng)護(hù)單位在線錄入檢查結(jié)果，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)單位對(duì)定期檢查表的結(jié)構(gòu)化保存。

基于“一橋一檔”和 “一隧一檔”的管理模式，實(shí)現(xiàn)了橋梁/隧道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)、歷史病害數(shù)據(jù)、技術(shù)狀況評(píng)定數(shù)據(jù)的查詢等功能。同時(shí)，也可關(guān)聯(lián)橋梁和隧道的養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合查詢。

3.4 養(yǎng)護(hù)應(yīng)急管理

主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)公路突發(fā)事件、水毀塌方、冬季除雪除冰等應(yīng)急保暢工作進(jìn)行管理，以提升公路運(yùn)行應(yīng)急保障水平。模塊功能主要包括養(yǎng)護(hù)應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)、養(yǎng)護(hù)應(yīng)急處置、養(yǎng)護(hù)應(yīng)急指揮調(diào)度和養(yǎng)護(hù)應(yīng)急統(tǒng)計(jì)四個(gè)部分。

3.5 養(yǎng)護(hù)評(píng)定管理

根據(jù)交通運(yùn)輸部的公路技術(shù)狀況標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括路面、路基、橋隧構(gòu)筑物和沿線設(shè)施，路面分為瀝青路面和水泥路面。功能主要包括路面技術(shù)狀況調(diào)查、路面技術(shù)狀況檢測(cè)和路面技術(shù)狀況評(píng)定三個(gè)部分。

3.6 養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)管理

養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)管理是通過特定的周期對(duì)公路養(yǎng)護(hù)工作成績(jī)的檢查和考核，確保公路路容、路貌和路面技術(shù)狀況良好。模塊的主要功能有：考核評(píng)分、考核報(bào)告、重大養(yǎng)護(hù)情況三個(gè)部分。

3.7 養(yǎng)護(hù)專家?guī)旃芾?/h3>

建立公路養(yǎng)護(hù)專家?guī)欤橡B(yǎng)護(hù)診斷數(shù)據(jù)，總結(jié)出一種產(chǎn)生式和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的基于數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生式知識(shí)表示方法，同時(shí)將在各管養(yǎng)單位遇到的公路“疑難雜癥”，記錄已處理過得典型問題方案，形成自己獨(dú)有的資源庫(kù)，為以后增加的橋梁隧道養(yǎng)護(hù)及管理建設(shè)可靠的技術(shù)支持。

3.8 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

基于 “管”、“養(yǎng)”業(yè)務(wù)為根本訴求，以“提升管理水平、推進(jìn)科學(xué)養(yǎng)護(hù)、強(qiáng)化部門協(xié)同、提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)”為重點(diǎn)，以“覆蓋全面、體系完整、功能協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)共享”為根本要求，為實(shí)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)整合共享，提高業(yè)務(wù)管理水平，輔助行業(yè)管理部門科學(xué)決策，預(yù)留高速公路和農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接入、交互和共享的服務(wù)接口。統(tǒng)計(jì)報(bào)表是基于整合接入的相關(guān)養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)。

3.9 決策分析

結(jié)合公路養(yǎng)護(hù)工程專家?guī)熨Y源，運(yùn)用人工智能等手段，實(shí)現(xiàn)包括路面狀況分析、養(yǎng)護(hù)情況分析、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃分析等輔助決策內(nèi)容。

（1）路面狀況分析

根據(jù)不同的需求，對(duì)各指標(biāo)的評(píng)定結(jié)果及評(píng)價(jià)等級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。例如：按路線、管養(yǎng)單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)范圍的劃分，統(tǒng)計(jì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的里程數(shù)及比例，優(yōu)良路率、次差路率，繪制餅圖或柱狀圖進(jìn)行直觀展示等。

（2）養(yǎng)護(hù)需求分析

根據(jù)養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)的不同需求，對(duì)日常養(yǎng)護(hù)巡查的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。例如：按行政區(qū)劃、按月/日進(jìn)行統(tǒng)計(jì)范圍的劃分，統(tǒng)計(jì)路面、橋梁隧道的巡查率、軌跡率、巡查考核排名等。

（3）養(yǎng)護(hù)計(jì)劃分析

從時(shí)間、空間兩個(gè)維度實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的統(tǒng)計(jì)分析。

3.10 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理主要包括養(yǎng)護(hù)病害類型管理、養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目管理和管養(yǎng)路段管理、工料機(jī)管理和日志查詢。

3.11 養(yǎng)護(hù)移動(dòng)端APP

建立一線養(yǎng)護(hù)人員移動(dòng)終端系統(tǒng)，加強(qiáng)一線養(yǎng)護(hù)工作的時(shí)效性，達(dá)到各級(jí)人員（單位）實(shí)施溝通的目的。加強(qiáng)河北省上級(jí)養(yǎng)護(hù)管理機(jī)構(gòu)對(duì)下級(jí)養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)工作的及時(shí)管控。主要功能包括養(yǎng)護(hù)日常巡查、經(jīng)常性檢查兩個(gè)部分。

它利用移動(dòng)終端系統(tǒng)填報(bào)各外業(yè)采集數(shù)據(jù)，移動(dòng)終端系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)填報(bào)，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者互聯(lián)網(wǎng)良好通信環(huán)境，通過調(diào)用應(yīng)用系統(tǒng)接口服務(wù)，實(shí)時(shí)上傳外業(yè)采集數(shù)據(jù)至公路日常（應(yīng)急）養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)可在公路日常（應(yīng)急）養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)中可對(duì)報(bào)送數(shù)據(jù)進(jìn)行處置、查詢等操作。

3.12 公眾服務(wù)號(hào)

公眾服務(wù)號(hào)主要發(fā)布內(nèi)容包括實(shí)施路況、實(shí)時(shí)交通、公交站點(diǎn)、長(zhǎng)途客運(yùn)、停車誘導(dǎo)、維修駕培、實(shí)時(shí)公交、郵政快遞、節(jié)假日公告等內(nèi)容。

另外原微信小程序功能，也融入到公眾號(hào)中實(shí)現(xiàn)，從操作人員角度上更加簡(jiǎn)便、快捷。即實(shí)時(shí)上傳外業(yè)采集數(shù)據(jù)（gps信息、病害位置、病害照片等簡(jiǎn)單描述）至公路日常（應(yīng)急）養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)可在公路日常（應(yīng)急）養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)中可對(duì)報(bào)送數(shù)據(jù)進(jìn)行處置、查詢等操作。

4 創(chuàng)新實(shí)踐

4.1 基于私有云架構(gòu)的云養(yǎng)護(hù)

系統(tǒng)部署在河北省統(tǒng)一的政務(wù)云上，而沒有用傳統(tǒng)的建設(shè)數(shù)據(jù)中心和軟硬件資源采購(gòu)的方式。其技術(shù)架構(gòu)也采用了微服務(wù)的架構(gòu)，能夠在政務(wù)云上硬件資源池隨需分布式擴(kuò)展，總體上節(jié)約了信息化的軟硬件投資，有利于統(tǒng)籌建設(shè)、統(tǒng)一運(yùn)維、隨需而用、節(jié)能環(huán)保。

4.2 省、市、縣三級(jí)統(tǒng)一用戶權(quán)限

系統(tǒng)在前期的詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，統(tǒng)籌考慮了河北省、市、縣三級(jí)公路管理機(jī)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)需求。通過設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限分別從不同的兩個(gè)維度進(jìn)行了精細(xì)化地控制。這樣，基層的養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)在進(jìn)行時(shí)，其數(shù)據(jù)是“鮮活”的，保證了領(lǐng)導(dǎo)決策的及時(shí)性、有效性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，由于是統(tǒng)籌建設(shè)，節(jié)約了資金投入，也避免了“數(shù)據(jù)煙囪”和“業(yè)務(wù)煙囪”的產(chǎn)生。

4.3 移動(dòng)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的一體化

系統(tǒng)應(yīng)用了“互聯(lián)網(wǎng)+”的思路，對(duì)應(yīng)于PC 端，在移動(dòng)端也對(duì)應(yīng)開發(fā)了輕量級(jí)的應(yīng)用，使得基層業(yè)務(wù)人員能夠使用手機(jī)或平板方便地進(jìn)行填報(bào)和查詢，也便于領(lǐng)導(dǎo)的移動(dòng)辦公和快速?zèng)Q策。

4.4 養(yǎng)護(hù)巡查的多媒體應(yīng)用

系統(tǒng)應(yīng)用了多媒體的方式，創(chuàng)新了移動(dòng)端的養(yǎng)護(hù)巡查。如采用糾偏和矯正后的GPS 軌跡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)巡檢路線的檢查，采用現(xiàn)場(chǎng)照片和語(yǔ)音的方式進(jìn)行病害描述內(nèi)容的豐富，采用經(jīng)緯度轉(zhuǎn)樁號(hào)的方式顯示當(dāng)前點(diǎn)的電子樁號(hào)，采用二維碼的方式進(jìn)行一橋一檔的查詢等。這些方式均是傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)沒有，通過信息化、數(shù)字化、智能化的手段，為公路養(yǎng)護(hù)降本增效，提高了管理的智慧化程度。

5 結(jié)束語(yǔ)

依托近年來云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)，結(jié)合公路養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)，筆者通過對(duì)業(yè)務(wù)痛點(diǎn)的深刻認(rèn)知，在提升養(yǎng)護(hù)管理智慧化的道路上進(jìn)行了探索和研究，并進(jìn)行了卓有成效的實(shí)踐，取得了良好的效果，提高了河北省普通公路管養(yǎng)的工作效率。