高速公路智慧運維解決方案及應用

戴芳盛

（福建省漳州高速公路有限公司，福建 漳州 363008）

0 引言

現階段，我國正處于高速公路建設轉型的重要時期，很多機電設備開始被應用在高速公路的建設領域方面上，從而實現高速公路的智慧運維目標。我國高速公路大部分項目采用了ETC 門架、天線等精確的設備來滿足相應的功能需求；在系統硬件配置方面上采用了毫米波雷達、邊緣計算模擬器等大量設備，能夠更好地探測到高速公路的實際情況，確保高速公路工作人員有著更加良好的感知。

我國高速公路建設開始向智慧運維時代發展，智慧運維系統的應用能夠滿足當前很多信息化、智能化不足的問題，將我國的高速公路建設推向一個新的高度。

1 高速公路智慧運維系統的功能需求

1.1 故障問題管控功能

高速公路在運維的過程中要面對各種各樣的故障問題，如果不進行及時處理，嚴重的情況下會影響高速公路的正常運營。

為了能夠更好地保障高速公路的運維發展，高速公路智慧運維系統應能有效地監測各系統部分的情況，快速地發現設備設施的故障問題，并且通過網絡智能終端將故障問題呈現在工作人員面前，讓工作人員更加快速地了解故障問題，并且快速地做出反應措施。

很多故障問題都是較為隱蔽的，傳統的人工故障排查管控方式難以滿足現階段高速公路使用量龐大的情況。高速公路智慧運維系統自身的智能化功能要將故障問題進行辨別，將故障問題的位置、距離、范圍、原因分析等信息資源提供給管理人員，才能夠更好地調配維修人員進行故障維修工作。不僅如此，高速公路智慧運維系統還應該承擔起故障信息記錄的工作，針對維護的情況進行相應的評價，盡可能地做到在線反饋。

1.2 移動巡檢功能

高速公路智慧運維系統還應該擁有移動巡檢功能，這樣才能夠保障管理人員能夠更加準確地了解高速公路在使用過程中的實際情況，對于路面上的車輛進行相應的監控。移動巡檢主要是采用電子工單模式進行的，技術管理人員可以在移動終端上進行移動巡檢操作，體現出高速公路智慧運維系統的自動智能性。移動巡檢功能屬于高速公路智慧運維系統在功能方面上的創新，很好地解決了傳統人工巡檢工作量大的問題。只要技術管理人員在電子巡檢工單上明確標記相應的工作清單，就能夠確保各類設備巡檢工作到位。

針對不同的設備儀器設置相應的設備管理條碼，巡檢人員在進行巡檢時，利用智能化終端進行場外巡查，并且同步進行設備條形碼的掃碼工作，確保不會遺漏任何一個設備設施的巡檢工作，提升了高速公路機電設備的巡檢運維質量。

1.3 事務管理功能

由于當前高速公路使用情況較為復雜，在高速公路運營的過程中經常會出現一些事務性工作，如機械故障管理、交通事故管理、收費站管理等。這些管理對于高速公路的正常運營有著十分重要的意義。高速公路智慧運維系統應該針對各項工作進行實時監測，針對各項事務工作進行主動的管理，有效地解決高速公路工作過程中存在的各類問題。

在管理過程中還能夠針對問題進行有效的匯總梳理，分析各項工作過程中存在的問題，在未來出現相應的管理問題時能夠積極地做出優化和改進。事務管理功能是高速公路運維系統的后勤保障，對于高速公路的查詢能力有著很大的作用，針對各種事務進行有效的管理才能夠從根源上解決各種問題，降低高速公路在處理各種事務管理方面上的支出費用，更好地推動高速公路的建設發展。

1.4 設備管理功能

當前應用在高速公路方面上的機電設備種類有很多，技術管理人員必須針對這些設備進行有效的管理，否則很容易出現機電設備的故障，從而影響高速公路的正常使用。例如：高速公路收費站出現問題就可能影響到高速公路的經濟效益；監控設備如果出現問題，技術管理人員就不能及時地了解高速公路上的具體情況，高速公路出現交通事故的風險將會大大提升。

高速公路智慧運維系統應該具備設備管理功能，這樣才能夠幫助工作人員對設備進行有效的管理，應該包括設備出入庫分析、故障維修記錄、故障預警分析、設備使用壽命預測等，更好地保障設備的正常運行，并且針對設備的運行情況進行24 小時監測。高速公路智慧運維系統還應該擁有相應的數據庫，針對設備管理進行統計工作。

2 當前高速公路機電運維存在的問題

2.1 無法及時發現故障設備

高速公路機電設備在出現故障之后，工作人員一般無法第一時間發現問題，大多數情況都是發生嚴重的事故后才能夠做出應對措施。對于機電設備的監控和故障分析一直都是傳統高速公路運維管理過程中存在的難題，傳統的方式只能夠依靠工作人員定期的設備巡檢以及針對上傳數據異常的情況進行研究分析，整體的工作效果并不明顯。傳統的高速公路機電設備運維無法進行遠程控制，大多數工作人員都無法及時地了解到機電設備的運行情況，一旦相應的攝像頭、雷達等探測設備出現問題，就會影響其他遠程控制功能的使用，給高速公路的正常運營造成嚴重的影響。

2.2 無法進行生命周期監管

生命周期監管工作對于高速公路的正常運營有著十分重要的意義。當前高速公路的車輛通過量十分龐大，隨之而來的也是龐大的數據信息，如果僅依靠傳統的高速公路運維手段，在處理高速公路信息方面上將會存在很大問題，不僅工作效率低下，還很難抓住工作過程中的重點，從而造成經管失誤。現階段的高速公路管理手段缺乏物聯網的數據感知能力，尤其是在空間關系數據方面上存在較大的問題，都無法監測到機電設備的具體狀態，但其實機電設備的供電情況、網絡情況、運行情況等都是生命周期監管的重要組成部分。無法進行生命周期監管，工作人員對于高速公路實際運行情況的信息預告也會存在著較大的偏差，很容易在工作過程中出現問題。

2.3 運維預測評估體系不健全

高速公路管理部門可以針對一些故障情況進行提前預測，這樣能夠避免因故障問題的出現而影響到高速公路的正常運營。但是當前很多管理部門都沒有建立起相應的預測評估體系，或者整體上還沒有健全規范，整體的實際作用無法發揮出來。而且，當前的運維預測評估體系在實用性方面上存在一定的問題，數據信息獲取過程較為困難，無法進行相應的風險預測，或者風險預測的結果存在較大的偏差。運維評估模型不成熟，就難以科學有效地針對高速公路的運維管理效果進行科學評價，缺乏一定的前瞻性和實用性，限制了當前高速公路的發展。

3 高速公路智慧運維系統的應用

3.1 利用定量數據處理實現流程可視化

實現高速公路智慧運維系統的可視化發展是較為重要的，很多工作的流程都需要做到公開透明，這樣才能夠針對各項工作進行有效的監督。而且，高速公路的日常運營需要多個部門協同合作，實現工作流程可視化能夠確保每一個部門更加有效地溝通交流，了解到各工作崗位的工作流程，適當調節自身的工作進度。

例如，在針對同一機電設備進行多次故障維修時，管理人員應該確保維修流程實現可視化發展，進一步了解設備在檢修時的維修進度以及檢修結果，是否出現更換零件等情況，更好地與倉庫核對相應的數據信息，高效地完成工作。想要實現可視化工作還應該結合GIS 地圖，這樣技術管理人員就能夠更加精確地了解到機電設備的位置，在進行故障排查、定時定期維護時能夠有更高的工作效率，更好地完成高速公路機電設備的檢修工作。

3.2 融入智能技術豐富智能化功能

將人工智能技術融入高速公路智能運維系統中，能夠針對各種類型的機電設備和故障類型進行精準的檢測，確保這些機電設備都能夠得到有效的管理。人工智能技術能夠利用移動互聯網針對出現故障的設備信息進行自動搜索，對機電設備進行識別。移動互聯網能夠將不同的部門和崗位連接在一起，將各種信息資源進行共享，確保他們在進行相關工作時能夠形成統一的理解，而且圖片、文字以及視頻這些多元化的信息方式能夠給予管理人員更加準確的信息，方便技術人員了解實際情況。高速公路智慧運維融入人工智能技術也能夠很好地實現移動在線巡檢的功能，該項功能的應用能夠幫助檢修人員判斷機電設備故障，提前在遠程工作站進行故障原因分析，制定好相應的解決方案之后再進行實際處理工作，使高速公路運維成本和時間大大縮減，提高了高速公路運維的工作效率。

例如，像監控設備信號丟失、畫面干擾等問題，AI人工技術能夠針對這一系列問題進行原因分析，分析監控設備視頻的數據問題，找出高速公路監控系統運維過程中的不足，然后及時地進行優化，更好地完成高速公路監控業務的服務，保障高速公路的正常運營。

3.3 結合大數據技術優化業務流程

高速公路智慧運維系統也可以應用大數據技術來優化相應的業務工作流程，彌補當前業務工作流程缺乏信息化的缺點。當前高速公路整體運維工作開始向數字化方向發展，這樣能夠滿足龐大的數據流量。當前，機電系統運維管理過程使用了大量非數字化資料和非格式化數據，這樣的情況會導致運維管理工作變得相當復雜，如果繼續依靠傳統的人工管理方式，很可能出現工作效率較低、整體質量較差的問題。大數據技術能夠挖掘數據信息背后有價值的信息數據，這對于優化高速公路管理工作有著至關重要的意義。

高速公路智慧運維系統結合大數據技術能夠針對龐大的車輛數據信息進行分析，將這些有效的數據信息提供給相關的工作部門，實現部門之間的良性互動。在數據信息時代，高速公路的管理工作也應該重視數據信息的探索，只有管理部門掌握數據信息，并且將數據信息提供給決策層面，才能夠保障做出正確的決策，保障高速公路實現科學合理的運維。

4 結語

總的來說，高速公路智慧運維系統的建立是我國高速公路建設領域的發展趨勢。傳統的高速公路管理運維工作很難將故障問題信息快速地進行上下傳達，影響了高速公路各方面設備的運行維護工作。當前人們對于高速公路的需求較高，各種類型的故障問題層出不窮，會直接影響到高速公路的整體使用效率。我國在高速公路智慧運維系統的建設方面上仍然處于起步階段，還需要更多的技術人員投入相應的研究工作中，針對該系統進行更加深入的研究分析，盡可能地滿足當前高速公路智慧運維系統在多元化方面上的功能需求，實現高速公路管理部門與多個部門的高效信息溝通。

當前高速公路智慧運維系統已經實現了可視化、人工智能技術、大數據技術的初步應用，并取得了明顯的效果。高速公路智慧運維系統的應用能夠推動高速公路信息化系統建設發展，實現各部門之間的數據共享，提升高速公路整體的智能化水平，是利民惠民的重要建設項目，為社會的經濟發展提供了強大的源動力。