信息化在高速公路養(yǎng)護(hù)管理上的應(yīng)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(hù)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(hù)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(hù)管理工作。

摘要：文章分析了國內(nèi)外及廣西高速公路養(yǎng)護(hù)信息化的現(xiàn)狀，介紹了廣西北部灣投資集團(tuán)有限公司高速公路養(yǎng)護(hù)管理信息化平臺的建設(shè)情況，提出高速公路養(yǎng)護(hù)信息化的可行方向，并對養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)的二次應(yīng)用方案進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：信息化;高速公路;養(yǎng)護(hù)管理

中國分類號：U418.2A110373

0 引言

《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》提出要大力發(fā)展智慧交通，推動大數(shù)據(jù)與交通行業(yè)深度融合，構(gòu)建泛在先進(jìn)的交通信息基礎(chǔ)設(shè)施。與此同時，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為《中國制造2025》的十大領(lǐng)域之一，云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)在我國將繼續(xù)呈井噴之勢，“互聯(lián)網(wǎng)+”正在如火如荼推進(jìn)。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(hù)管理，結(jié)束低效的純?nèi)斯す芾恚嵘B(yǎng)護(hù)信息化水平迫在眉睫。

1 公路養(yǎng)護(hù)信息化現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)達(dá)地區(qū)公路養(yǎng)護(hù)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

國外發(fā)達(dá)地區(qū)諸如西歐、北美等地作為公路養(yǎng)護(hù)信息化的先驅(qū)，其公路養(yǎng)護(hù)信息化基本緊跟計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)度。從20世紀(jì)70年代計算機(jī)剛起步開始用數(shù)據(jù)庫存儲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，到21世紀(jì)初攝影技術(shù)數(shù)碼化普及開始進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖形共同存儲，再到現(xiàn)在的云端存儲、利用谷歌掀起的WebGIS技術(shù)浪潮開始一張圖可視化管理[1]。

1.2 國內(nèi)部分省市公路養(yǎng)護(hù)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

福建省自2008年起開始規(guī)劃建設(shè)全省的“數(shù)字高速公路”平臺，該平臺數(shù)據(jù)庫包含了應(yīng)用數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)等四類數(shù)據(jù)，并包含管養(yǎng)、應(yīng)急聯(lián)動等多個子系統(tǒng)。通過構(gòu)建該平臺統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，形成格式統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，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(fù)投資，降低了數(shù)據(jù)共享門檻。該平臺是全國第一次使用WebGIS技術(shù)建立的綜合養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)[2]。

廣東高速集團(tuán)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)于2014年上線運行。該系統(tǒng)涵蓋了養(yǎng)護(hù)一張圖、日常養(yǎng)護(hù)、橋隧涵養(yǎng)護(hù)、交安、機(jī)電管理等相關(guān)功能模塊，實現(xiàn)了路網(wǎng)資產(chǎn)管理、養(yǎng)護(hù)工程、病害養(yǎng)護(hù)三大閉環(huán)管理。該系統(tǒng)目前在全廣東高速集團(tuán)范圍內(nèi)上線使用。

1.3 廣西高速公路養(yǎng)護(hù)信息化現(xiàn)狀

廣西目前尚未搭建整個自治區(qū)大范圍內(nèi)的高速公路綜合信息化平臺，各運營公司根據(jù)自身管理需求建設(shè)養(yǎng)護(hù)信息化平臺。廣西交通投資集團(tuán)于2014年建設(shè)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，基本做到了養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一、云端存儲，并在不斷地進(jìn)行更新、調(diào)整。廣西北部灣投資集團(tuán)也于近年啟動信息化平臺建設(shè)。總體而言，目前廣西高速公路養(yǎng)護(hù)信息化基本停留在數(shù)據(jù)的采集、存儲階段，數(shù)據(jù)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(hù)管理信息化平臺建設(shè)情況

廣西北部灣投資集團(tuán)有限公司高速公路養(yǎng)護(hù)管理信息化平臺于2019年建設(shè)，2020年試運行。目前已通過開展數(shù)據(jù)資源整合，構(gòu)建統(tǒng)一的高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，完成大數(shù)據(jù)的匯集整合工作，結(jié)合WebGIS技術(shù)實現(xiàn)道路信息的快速可視化展示、查詢、統(tǒng)計，構(gòu)建系統(tǒng)基礎(chǔ)框架，建設(shè)高速公路統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及部分應(yīng)用模塊。將“人工的、經(jīng)驗的、低效的”傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)管理模式向“智能的、科學(xué)的、高效的”現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)管理模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)高效管理、科學(xué)養(yǎng)護(hù)。

2.1 信息化平臺主要架構(gòu)

養(yǎng)護(hù)管理信息化平臺通過“數(shù)據(jù)一中心、養(yǎng)護(hù)一張圖、業(yè)務(wù)一平臺”建設(shè)，逐步分期實現(xiàn)高速公路資產(chǎn)數(shù)據(jù)及養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)的可視、可測、可控，利用“大數(shù)據(jù)”管理理念，建立采集、管理、分析、監(jiān)督、應(yīng)用“五位一體”的智慧高速管理體系。其主要架構(gòu)如圖1所示，包含“養(yǎng)護(hù)一張圖”、公路資產(chǎn)管理、日常養(yǎng)護(hù)管理、專項養(yǎng)護(hù)管理、公路評定管理、數(shù)據(jù)接口、統(tǒng)計查詢等。其中公路資產(chǎn)管理、日常養(yǎng)護(hù)管理已基本建設(shè)完成并投入使用。

2.2 養(yǎng)護(hù)全流程信息化管理

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

2.3 養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一，打破信息孤島

養(yǎng)護(hù)信息化平臺建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集，規(guī)范統(tǒng)一數(shù)據(jù)組織、整合、存儲、訪問、交換和發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、查詢、分析和應(yīng)用，解決數(shù)據(jù)分散存放、格式標(biāo)準(zhǔn)不一、難以共享等問題。養(yǎng)護(hù)管理部門及施工單位在日常管理、施工中產(chǎn)生的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)匯集至云端服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)實時共享，徹底消除“信息孤島”，實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)協(xié)同化、決策科學(xué)化。

2.4 養(yǎng)護(hù)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(fù)雜環(huán)境下的高速公路巡維工作，是整個系統(tǒng)的有益補(bǔ)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(xiàn)場檢查等多項工作管理內(nèi)容。與傳統(tǒng)的從現(xiàn)場數(shù)據(jù)到紙質(zhì)記錄再到計算機(jī)數(shù)據(jù)的記錄流程相比，信息化平臺移動端的應(yīng)用為養(yǎng)護(hù)管理員提供了一個從現(xiàn)場數(shù)據(jù)直接到計算機(jī)數(shù)據(jù)的記錄捷徑，把記錄工作做在現(xiàn)場，同時確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖佟?zhǔn)確。

2.5 端口接入

信息化平臺預(yù)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(xiàn)一平臺完成養(yǎng)護(hù)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(jìn)一步整合高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)等內(nèi)容。

3 養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)的二次應(yīng)用方案

3.1 利用病害庫數(shù)據(jù)提升工作效率

養(yǎng)護(hù)信息化的主要工作是數(shù)據(jù)的收集、查詢和管理，對養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理，建立共享的數(shù)據(jù)庫。在傳統(tǒng)的日常養(yǎng)護(hù)管理中要采用手工方法查詢、瀏覽、二次利用養(yǎng)護(hù)管理工作中形成的各類數(shù)據(jù)、圖片，耗時耗力。養(yǎng)護(hù)信息化平臺就是以病害庫為核心，利用計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)分類保存，并且有機(jī)地組織起來，形成一個信息共享平臺。各級管理人員根據(jù)不同權(quán)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(hù)數(shù)據(jù)，快速導(dǎo)出包括日常維修養(yǎng)護(hù)工程計劃、工程進(jìn)度報表、工程結(jié)算等各類養(yǎng)護(hù)日常工作表格，迅速統(tǒng)計一段時間內(nèi)完成的工程量，避免重復(fù)記錄、重復(fù)制定表格，反復(fù)翻閱檢查記錄。同時計算機(jī)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(hù)管理的水平和效率。

3.2 輔助建立養(yǎng)護(hù)決策模型

各類定期檢查數(shù)據(jù)及檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)入養(yǎng)護(hù)信息化平臺，可自動化進(jìn)行路況PQI、SCI等各類設(shè)施評定，以建立長期的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，期望通過對大量數(shù)據(jù)的采集分析，實現(xiàn)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(shù)據(jù)思維，對各類養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的、深度的挖掘，從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建立各類設(shè)施技術(shù)狀況指數(shù)的衰減模型、養(yǎng)護(hù)工程實施成果的預(yù)測模型、中長期養(yǎng)護(hù)決策的分析模型等。實現(xiàn)高速公路的養(yǎng)護(hù)工作從被動向主動轉(zhuǎn)變，改變當(dāng)前的養(yǎng)護(hù)管理工作機(jī)制，讓高速公路養(yǎng)護(hù)進(jìn)一步走向科學(xué)化、智能化，讓養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)真正起到輔助決策作用。

3.3 主動風(fēng)險管理

養(yǎng)護(hù)信息化利用波形護(hù)欄等交通安全設(shè)施修復(fù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行高速公路主動風(fēng)險管理。在一段時間內(nèi)，同向前后一定路段范圍內(nèi)出現(xiàn)多條的交通安全設(shè)施修復(fù)記錄，則由系統(tǒng)自動篩選為風(fēng)險備選點提示養(yǎng)護(hù)管理人員，經(jīng)養(yǎng)護(hù)管理人員現(xiàn)場勘察確定整改方案并編制養(yǎng)護(hù)計劃，在信息化平臺完成風(fēng)險處置閉環(huán)。

4 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)：

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