[摘 要]文章探討了智能化技術在公路資產管理中的應用及其帶來的效益。隨著信息技術的快速發展,人工智能、大數據、物聯網等智能化技術在公路資產管理領域的應用日益廣泛。本研究系統地梳理了智能化技術在公路資產管理各環節的具體應用,包括資產監測、狀態評估、維護決策和預算規劃等方面。研究結果表明,智能化技術的應用顯著提高了公路資產管理的效率和精確度,降低了管理成本,延長了公路使用壽命,提升了道路安全性和服務質量。最后,討論了智能化技術應用面臨的挑戰及未來發展趨勢,為進一步推進公路資產管理智能化提供了理論依據和實踐指導。
[關鍵詞]智能化技術;公路資產管理;應用;效益
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2025.01.019
[中圖分類號]F275 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2025)01-0072-03
0" " "引 言
公路作為國家重要的基礎設施,其資產管理的質量直接關系到交通運輸效率、經濟發展和社會福祉。傳統的公路資產管理方法往往存在信息獲取不及時、決策效率低下、維護成本高昂等問題。人工智能、大數據、物聯網等智能化技術的快速發展,為公路資產管理帶來了新的機遇和挑戰。本文探討智能化技術在公路資產管理中的應用現狀、實施效果以及未來發展趨勢,為提升公路資產管理水平提供理論支撐和實踐指導。
1" " "智能化技術在公路資產管理中的應用
1.1" "在資產監測中的應用
智能化技術在公路資產監測中的應用主要體現在實時數據采集和遠程監控兩個方面。物聯網傳感器網絡的部署使得公路資產的實時監測成為可能。這些傳感器可持續收集路面狀況、橋梁振動、隧道結構等關鍵參數,為資產管理提供實時、準確的數據支持。無人機和衛星遙感技術的應用大大提高了公路資產監測的效率和覆蓋范圍。無人機配備高清攝像機和激光雷達可以快速獲取公路網絡的高分辨率影像和三維點云數據,用于道路病害檢測和資產清查。基于5G網絡的遠程監控系統使得管理人員可以實時查看公路資產狀況,及時發現和處理潛在問題。
1.2" "在狀態評估中的應用
在公路資產狀態評估方面,智能化技術的應用主要體現在數據分析和自動化評估兩個層面。大數據分析技術為公路資產狀態評估提供了強大的工具。通過整合來自各種傳感器、檢測設備和歷史記錄的海量數據,管理人員可以利用數據挖掘和機器學習算法識別資產狀態變化的模式和趨勢,從而更準確地評估資產的當前狀態和預測未來性能。人工智能技術的應用實現了資產狀態評估的自動化。基于專家系統和模糊邏輯的人工智能模型可以模擬專家的評估過程,綜合考慮多種因素,給出客觀、一致的資產狀態評級[1]。虛擬現實和增強現實技術的應用使得管理人員可以直觀地了解資產狀態。
1.3" "在維護決策中的應用
智能化技術在公路資產維護決策中的應用主要體現在預測性維護和優化決策支持兩個方面。基于機器學習的預測性維護模型可以分析歷史數據和實時監測數據,預測資產的性能退化趨勢和潛在故障,從而實現從被動維修到主動預防的轉變。人工智能決策支持系統為維護決策提供了強大的工具。這些系統能夠綜合考慮資產狀況、使用壽命、維護成本、交通影響等多個因素,利用優化算法生成最佳的維護策略[2]。數字孿生技術的應用使得管理人員可以在虛擬環境中模擬和評估不同維護方案的效果,為制定科學合理的維護決策提供了有力支持。
1.4" "預算規劃中的應用
在預算規劃方面,智能化技術的應用主要體現在模擬預測和資源優化兩個層面?;谌斯ぶ悄芎头抡婕夹g的預算規劃工具可以模擬不同預算方案下公路資產的長期性能變化。這些工具利用歷史數據和當前資產狀況,結合各種影響因素,預測不同預算水平和分配策略下資產的未來狀況和性能指標?;谶\籌學和人工智能的資源優化模型在給定預算約束下,優化資金在不同資產類型、維護項目和地理區域間的分配。區塊鏈技術的應用為預算執行的透明化和可追溯提供了新的可能,有助于提高預算管理的效率和權威性。通過智能合約,可以實現預算執行的自動化和實時監控。
2" " "智能化技術應用的效益分析
2.1" "管理效率提升
智能化技術的應用顯著提升了公路資產管理的效率。自動化數據采集和分析系統大大減少了人工操作的時間和人力資源投入。例如,采用無人機進行路況檢測,可以在較短時間內完成傳統方法需要數天才能完成的工作。人工智能輔助決策系統能夠快速處理海量數據,為管理人員提供及時、準確的決策建議,縮短了決策周期。此外,智能化系統的24小時不間斷運行能力,使得資產監測和管理成為一個持續的過程,大大提高了問題發現和處理的及時性。智能化技術的應用使得資產巡查效率、問題響應時間和管理人員的工作效率都得到了顯著改善。
2.2" "成本節約效果
智能化技術在公路資產管理中的應用帶來了顯著的成本節約效果。首先,預測性維護策略的實施減少了不必要的維修工作,降低了整體維護成本。通過對資產狀態的實時監測和精確評估,管理部門可以在問題擴大之前及時進行干預,避免小問題演變成大修項目。其次,資源優化配置系統確保了有限的預算得到最有效的利用,提高了投資回報率。再者,自動化系統減少了人力資源需求,降低了人工成本。長期來看,這些成本節約效果累積起來,為公路管理部門節省大量資金,主要體現在公路養護成本、緊急維修費用和人力資源成本的降低上。
2.3" "資產壽命延長
智能化技術的應用顯著延長了公路資產的使用壽命。通過實時監測和預測性維護,管理部門能夠及時發現和處理潛在問題,防止資產狀況惡化。精確的狀態評估和有針對性的維護策略確保了維護工作的及時性和有效性,減緩了資產的老化速度。例如,智能養護系統可以根據路面狀況和使用情況,制訂最佳的養護時間和方案,避免過度養護或養護不足。這種智能化管理方法對公路路面、橋梁和隧道等各類資產的使用壽命都產生了積極影響,不僅降低了資產的全生命周期成本,還提高了公路網絡的整體性能和可靠性[3]。
2.4" "道路安全性提高
智能化技術的應用大大提高了公路的安全性。實時監測系統能夠快速檢測到路面狀況、天氣變化、交通流量等影響安全的因素,并及時發出預警。例如,智能傳感器可以檢測到路面結冰、積水等危險情況,系統自動發出警報并啟動應急預案。人工智能算法能夠分析歷史事故數據,識別高風險路段和時段,制定有針對性的安全改進措施。智能交通系統可以動態調節車流,減少擁堵和事故風險。這些智能化措施綜合作用,有效降低了公路交通事故率,縮短了事故響應時間,減少了嚴重事故的發生。
2.5" "服務質量改善
智能化技術的應用顯著提升了公路的服務質量。實時交通信息系統為駕駛員提供了準確的路況、天氣和行程時間信息,幫助其做出更好的出行決策。智能收費系統減少了通行時間,提高了通行效率。預測性維護減少了因道路維修造成的交通中斷,提高了道路的可用性。此外,智能化系統還能更好地響應用戶需求,例如通過大數據分析優化服務區布局和設施配置。這些改進不僅提升了用戶的整體滿意度,還增強了公眾對交通管理部門的信心。特別是在交通信息服務和道路通行效率方面,智能化技術帶來的改善更為明顯,得到了用戶的廣泛認可。
3" " "智能化技術應用面臨的挑戰
3.1" "技術整合與標準化問題
智能化技術在公路資產管理中的應用面臨技術整合與標準化的挑戰。不同廠商提供的系統和設備常存在兼容性問題,導致數據無法有效共享和整合。缺乏統一的技術標準和數據格式,使得跨地區、跨部門的信息交換和協作變得困難。此外,新舊系統的集成也是一個棘手問題,許多現有的傳統管理系統難以與新的智能化技術無縫對接。解決這些問題需要建立統一的技術標準和數據規范,促進不同系統間的互操作性,并制定長期的技術升級和整合策略。
3.2" "數據安全與隱私保護
隨著智能化技術的廣泛應用,大量敏感數據被收集和處理,數據安全與隱私保護成為一個日益突出的挑戰。公路資產管理系統可能包含關鍵基礎設施信息、交通流量數據以及個人車輛信息等,這些數據一旦泄露或被濫用,將帶來嚴重的安全隱患和隱私侵犯問題。數據的跨部門共享和利用面臨法律和道德方面的挑戰。應對這些挑戰需要建立健全的數據安全管理體系,包括加強技術防護措施、完善數據使用規范、提高員工安全意識等[4]。同時,需要制定相關法律法規,明確數據收集、使用和共享的邊界。
3.3" "人才培養與技能提升
智能化技術的應用對公路資產管理人員的知識結構和技能水平提出了新的要求。傳統的公路工程人員往往缺乏信息技術、數據分析、人工智能等方面的專業知識,難以充分利用和維護智能化系統。熟悉新技術的IT人才可能缺乏公路工程領域的專業背景。這種人才結構與需求之間的矛盾成為智能化技術推廣應用的一大障礙。解決這一問題需要加強復合型人才的培養,制訂系統的培訓計劃,鼓勵跨學科學習和技能提升。因此需要建立有效的人才引進和激勵機制,吸引和留住優秀人才。
3.4" "初期投資成本高
智能化技術在公路資產管理中的應用通常需要較高的初期投資。這包括硬件設備(如傳感器、監控設備等)的采購和安裝成本,軟件系統的開發和部署費用,以及相關基礎設施(如通信網絡)的升級費用。對于許多地方交通部門來說,這種大規模的初期投資可能會給有限的預算帶來壓力。新技術的快速迭代也增加了投資風險,當前投入的系統所應用的技術可能很快就會被更先進的技術所取代。應對這一挑戰需要制定長期的投資規劃,合理評估投資回報,采用分階段實施的策略,并探索新的融資模式,如公私合營等。
4" " "智能化技術在公路資產管理中的應用發展趨勢
4.1" "人工智能與機器學習的深度應用
人工智能和機器學習技術在公路資產管理中的應用將不斷深化。這些技術將被用于更復雜的預測模型,如精確預測資產壽命、維護需求和性能變化。深度學習算法將提高圖像識別的準確性,實現更精細的路面病害檢測和分類。自然語言處理技術將用于自動分析和處理大量非結構化數據,如維護報告和用戶反饋。強化學習算法將優化資源分配和維護調度。這些應用將使資產管理決策更加智能化、精準化,顯著提高管理效率和資產性能。
4.2" "5G與邊緣計算的融合
5G技術和邊緣計算的融合將徹底改變公路資產管理的數據采集和處理方式。5G網絡的高帶寬、低延遲特性將支持大規模物聯網設備的實時數據傳輸,使得更多傳感器和監控設備能夠部署在公路網絡中。邊緣計算則能在數據源附近進行初步處理,減少數據傳輸量,降低中心處理的壓力[5]。這種融合將支持更實時的決策制定,如動態交通管理和即時維護響應。同時,它也為新應用場景如車路協同和自動駕駛提供了基礎設施支持,推動智慧公路的發展。
4.3" "區塊鏈技術在資產管理中的應用
區塊鏈技術將在公路資產管理中發揮重要作用,特別是在提高數據可信度和流程透明度方面。應用區塊鏈技術,資產的全生命周期信息可以被安全記錄和追蹤,包括設計、建造、維護和報廢等各個階段。這將有助于防止數據篡改,提高資產信息的可靠性。在合同管理和供應鏈管理中,智能合約可以自動執行預定的條款,提高效率和透明度。區塊鏈用于建立分布式的資產管理系統,促進多方協作和信息共享,同時保護敏感數據的隱私。
5" " "結束語
智能化技術在公路資產管理中的應用已經顯示出巨大的潛力和價值。通過提高管理效率、降低成本、延長資產壽命、提升安全性和服務質量,智能化技術正在改變公路資產管理的方式方法。盡管在技術整合、數據安全、人才培養等方面仍面臨挑戰,但隨著技術的不斷進步和應用經驗的積累,這些問題有望得到逐步解決。未來,隨著人工智能、5G、區塊鏈等新興技術的深度融合,公路資產管理將進入更加智能化、精細化和可持續的發展階段。政府部門、研究機構和企業應當加強合作,共同推進智能化技術在公路資產管理中的創新應用,為建設更加高效、安全、環保的現代化交通系統作出貢獻。
主要參考文獻
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[3]翟銳,張新穎.基于BIM+GIS的高速公路資產數字化管理平臺應用與研究[J].江蘇科技信息,2021,38(32):54-57.
[4]郭立明,馬赟乾,張嘉琪.信息化讓公路資產管理更輕松[J].中國公路,2021(14):69-71.
[5]胡娟.基于大數據的高速公路智能養護系統研究[J].遼寧省交通高等??茖W校學報,2020(5):25-29.
[收稿日期]2024-05-25
[作者簡介]孫文英(1980— ),男,甘肅涇川人,高級會計師,主要研究方向:公路資產管理、會計信息化。