臺前黃河大橋智能管理構思

沈淑慧

（河南省交通運輸廳高速公路濮陽至鶴壁管理處，河南 濮陽 457000）

臺前黃河大橋全長13.4公里，雙向六車道，是河南省重要的交通扶貧工程，自2020年12月26日開通以來，成為全國高速公路跨黃河最長橋梁，彌補了從德商高速至青蘭高速100多公里的黃河河道上無橋梁的空白。該橋對促進中原經濟區建設和豫魯兩省經濟交流，支持豫北鄉村振興，帶動旅游資源發展，有著重要意義。臺前黃河大橋開通僅半年，日均車流量近萬，貨車占比30%，橋梁運維管理工作繁重。

《交通強國建設綱要》明確要求“強化交通基礎設施養護，加強基礎設施運行監測檢測”。為全面建設“可視、可測、可控、可服務”的高速公路運行監測體系，推動全國和省級視頻云平臺建設并發揮路網協同調度功能，更好地滿足人民群眾出行需求，結合新開通的臺前黃河大橋智能管理需求，提出橋梁智能運營管理平臺架構及相關管理服務功能構思，為高速公路特大橋梁的運營維護提供一定的借鑒。

一、橋梁數據中心

橋梁數據中心應包含行政識別技術數據、結構技術數據、結構組成數據、檔案資料等部分，涵蓋橋梁建設、養護全壽命周期的動靜態數據信息。目前，河南省交通運輸廳主導建設了全省統一的“河南省高速公路綜合養護信息管理平臺”，數據信息內容基本滿足橋梁數據中心建設要求，可以以此為基礎，搭建臺前黃河大橋橋梁數據中心。

二、運維管理平臺

橋梁的養護管理可以分為運行監測管理和運維養護管理兩方面。

（一）運行監測管理系統

運行監測管理系統涉及交通氣象監測預警和智能路網實時監控。

1.交通氣象監測預警

構建橋面交通氣象監測預警系統，強化通行氣象預報預警。利用臺前黃河大橋現有監控點位，安裝能見度檢測、氣象檢測、冰雪路面狀況檢測等監測設備，建立橋面交通氣象監測預警系統，綜合分析橋面氣象站與路面狀況數據，實時監測低能見度、大風、強降雨、降雪、團霧、凝冰等多種異常狀況，及時預報預警，有效提升交通氣象環境監測的準確度和預警及時性，降低惡劣天氣交通事故率。

2.智能路網實時監控

布設智能視頻監控，提升車輛感知決策控制能力?？茖W布設智能感知設備，點、線、面相結合，實時采集車輛特征數據、交通流數據、車速數據、交通事件信息、路段運行狀態信息。依托智能車聯網通信、北斗實時高精度定位、交通態勢感知、交通管控等技術，構建智能路網實時監控系統。通過邊緣計算、人工智能分析，實現“車-路-環境”數據的信息挖掘和決策支持，提前感知提醒和規劃車輛的行車路徑和路權等級，實現對車流在時間和空間上的引導、分流，避免道路堵塞。通過視頻監控手段進行安全管理，實現大橋全路段電子巡查和自動事件監測，有效提高道路交通通行能力和管理效率。

3.橋梁安全監測預警

實時動態監測，保障橋梁結構安全。橋下布設紅外熱成像、可見光視頻監控等裝置，實時動態識別航道防撞和非法入侵等影響安全、環境破壞行為，基于識別的結果對敏感部位和重點監視區域進行布防聯動報警，結合人工與自動巡查，對路政人員進行快速調度指揮，縮短違法侵害發現時間，并對違法行為自動拍照和錄像取證。橋體布設變形監測、應力監測、索力監測、動力性能監測、裂縫監測、環境參數監測等橋梁健康監測設備，基于監測分析結果，對橋梁結構安全狀況進行預警，實時掌握橋梁的技術狀況和安全狀況。

（二）運維養護管理系統

主要涉及供配電智能管控、日常養護高效巡檢及智能保潔監管考核3方面內容。

1.供配電智能管控

搭建智慧供配電管控系統，實現供電系統遠程智能控制管理。臺前黃河大橋全長13.4公里，需要良好的供配電系統以確保夜間照明、橋面輪廓、緊急呼叫、事故報警、逃生誘導及海事救援等應急設施。通過智能化分布式供配電，在配電房和設備運行環境中添加數字化傳感器，搭建“互聯網+供配電智”能控制系統，實時采集橋梁照明、視頻監控、監測設備、應急救援等供電設備的運行狀態數據，實現遠程智能調節照明設施光照強度，自動獲取異常用電設備報警信息，保證各類供配電系統設備長期穩定運行，提升供電系統的可靠性。

2.日常養護高效巡檢

應用橋梁智能巡檢系統，提升橋梁日常養護智能化、信息化水平。系統以橋梁的定期巡檢和養護為核心功能，采用先進的技術架構，結合手機App與GPS位置定位等技術，一鍵巡檢橋梁各類部件，建立異常（病害）數據庫，實現巡檢數據的空間時序管理。該系統支持智能生成橋梁年度檢測計劃、實現橋梁檢修在線上報、復核、下發任務單與維修的全流程閉環管理，可通過巡檢平臺實時查詢橋梁定檢結果、構件病害標度、現場照片、病害匯總等數據信息，掌握橋梁構件病害發展情況，有效提高橋梁巡檢效率。

3.清掃保潔智能考核

構建橋面保潔監控體系，實時監控橋面清掃作業狀態及保潔效果。針對機械保潔、人工保潔等保潔作業模式，建立保潔智能化監管系統，借助高清實時視頻，實時查詢在線作業車輛的保潔清掃情況，通過設置電子圍欄及智能定位設備實時掌握保潔人員、車輛的考勤打卡情況，實現人員、車輛違規作業動態監管。

三、信息服務管理系統

主要包含突發事件應急救援、伴隨式信息服務及行車安全智能誘導3方面內容。

（一）突發事件應急救援

搭建應急指揮調度系統，提升突發事件應急響應能力。整合屬地道路交通拯救，醫療救援，海事消防，應急辦等救援主體部門信息，利用異構網系融合互通等技術手段，建立多部門資源共享、協調聯動的統一指揮調度系統。發生突發事件時，能夠迅速執行多部門統一應急聯動救援，提升突發事件發現和響應效率。

（二）伴隨式信息服務

拓展信息發布形式，構建伴隨式信息服務體驗。充分利用橋梁現有門架，布設全彩點陣板或鐳射投影系統，借助橋梁信息情報板，高速公路出行網站，交通服務熱線，廣播電臺，手機應用APP小程序或短信，微信公眾號，車載終端等多種方式，顯示大橋實時視頻圖像，及時發布大橋異常信息，提升通行安全保障能力。

（三）行車安全智能誘導

消除行車隱患，智能誘導服務行車安全。布設智能交通事件檢測、霧區引導、防撞預警、遠程交互及智能管控設備，根據能見度、天氣現象（雨雪等）、現場交通事件等實時監測數據或交通事故與施工作業管控需求，通過道路輪廓強化、行車主動誘導、防追尾警示等多種方式，提醒司機減速慢行，保持安全間距，有效提升大橋的安全通行能力。

四、結語

橋梁智能管理就是利用云計算、大數據、物聯網、新一代移動通信、人工智能等技術，對橋梁運行監測、運維養護和信息服務進行有效整合，通過搭建信息化智能管理平臺，從而實現智能化安全出行、智慧化精準服務，提高運營工作效率，確保橋梁運行安全，服務人民群眾暢通安全出行。