高速公路基礎設施養護管理數據標準化研究

中圖分類號：U491. 1⁺ 15文獻標識碼：A DOl：10.13282/j.cnki.wccst.2025.04.062

文章編號：1673-4874（2025）04-0221-04

0 引言

隨著《數字交通發展規劃綱要》交通強國建設綱要》《數字交通“十四五\"發展規劃》等政策文件陸續出臺[1]，推進數據資源賦能交通發展，推動公路數字化轉型成為我國公路事業發展新趨勢。公路數字化基于云計算、大數據等技術，將實體公路映射到計算機系統中，構建全感知、全聯接、全場景、全智能的數字公路，優化公路建設、管理、養護、運營、服務等環節，旨在提高安全性、效率和服務質量[2]。

構建標準統一、信息全面、融合共享的公路數據資源體系，實現公路基礎設施數字化，已成為當前公路行業的重要任務。然而，目前我國公路基礎設施數據標準化工作仍面臨挑戰，國家和行業層面的標準化規范不健全，難以全面覆蓋各類動態數據；數據交換及融合應用不足，存在數據碎片化和信息孤島問題。

1高速公路基礎設施養護管理數據標準化現狀與存在的問題

《公路養護技術標準》（JTC5110一2023）以基礎設施數字化、養護決策科學化、養護應用智能化為目標，明確提出公路養護應積極采用數字化技術，通過建立在役公路數字模型等方式，推進公路養護數字化和智能化改造，推動建立智能化養護機制，形成公路基礎設施數字化成果[3]。

高速公路基礎設施養護管理數據標準化是公路數字化實施的基礎。近幾年，交通運輸部和部分省（區）開展了公路基礎設施數據標準化建設工作，相關成果如表1所示。

雖然我國公路基礎設施數據標準化已取得了一定的成果，但仍然存在以下兩個主要問題：

（1）國家、行業層面高速公路基礎設施標準化規范不夠健全。目前行業中僅有《公路數據庫編目編碼規則》對部分基礎設施部分數據項的編目編碼規則進行了說明，各省（區市）的標準化工作仍未脫離行業規范框架，資產數據覆蓋不全，缺乏公路養護所關注的各類動態數據標準。

表1公路基礎設施數字化相關標準現狀表

（2）高速公路管養各板塊數據交換及融合應用不足。

由于工程實體業務信息化起步較晚，致使數據與業務明顯脫節，存在碎片化現象，缺乏統一的框架2；不同部門和組織之間存在信息孤島，難以實現數據的共享和集成。構建標準統一、信息全面、融合共享的公路基礎數據資源體系，成為當前公路運營管理單位實施公路基礎設施數字化轉型基礎的、緊迫的工作[5]。

2高速公路基礎設施養護管理數據標準化需求分析

近年來，隨著《公路養護統計調查制度》及陸續出臺的相關文件，各級管理機構對數字化管理的需求日益增加。2021年，《公路養護統計調查制度》明確了對公路、橋梁、隧道等基礎設施數據及技術狀況評定的統計要求，同時交通運輸部發布的多項文件提出了對公路基礎設施資產數據的填報要求。這些措施旨在逐步完善部省數據交換管理體系，以滿足不同層級管理機構的數字化管理需求。

（1）需要實現資產和主要業務數據標準的統一。根據《公路養護技術標準》，養護對象包括路基、路面、橋涵、隧道等設施，養護內容涉及路況檢查與評定、養護決策等。因此，數據標準不僅要涵蓋基礎設施的偏靜態數據，還需納入各類養護業務的動態數據標準。

（2）數據管理要求也需統一。為保證數據處理、交換、分析及可視化的順利進行，必要的數據標準規范需包含數據名稱、要素編碼、坐標系統、樁號及數據格式的統一。每項數據都應具備明確的字段名稱、類別、分類/編碼、數據類型和格式等屬性。

（3）數據編碼要求應遵循交通運輸行業的標準。以《公路數據庫編目編碼規則》為基礎，對數據進行分類和編碼，以滿足高速公路基礎設施管理及公路數據庫的信息需求。這不僅符合行業的數據管理要求，也有助于數據的拓展和應用。

盡管上述標準化措施已在推進過程中，但當前在數據標準化的執行過程中仍面臨諸多挑戰。例如，不同層級的管理機構在數據輸入及標準應用上可能出現不一致，影響了整體數據管理和利用效率。因此，進一步推動數據標準的落地執行和統一協調，將是改善高速公路基礎設施養護管理的重要任務。

3高速公路基礎設施養護管理數據標準化體系構建

3.1數據標準化體系框架

基于以上分析，結合高速公路土建養護管理規范和要求，依據《公路數據庫編目編碼規則》，編制《高速公路基礎設施養護管理數據標準化指南》（以下簡稱“指南”），制定基礎設施數據、巡查檢查數據、設施病害數據、處治措施和管理流程標準。見圖1。

圖1高速公路基礎設施養護管理數據標準化體系架構圖

3.2基礎設施數據標準

基礎設施數據標準化，是按照高速公路管理、公路數據庫以及土建養護管理相關要求，對路線、路段、路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、交通安全設施的數據項名稱及數據項的各項屬性要求進行規范，如表2所示。

3.3巡查檢查數據標準

巡查檢查數據標準化，是對日常巡查、經常檢查、定期檢查、橋梁特殊檢查、隧道專項檢查業務的數據項名稱，以及數據項的各項屬性要求進行規范。

3.4設施病害數據標準

設施病害數據標準化，是對日常巡查、經常檢查、定期檢查業務實施過程中發現的路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、交通安全設施病害數據項名稱，以及數據項各項屬性要求進行規范。病害描述需包含病害基礎信息、位置信息、指標和影像信息等。不同業務實施過程中記錄的不同構筑物上的病害信息記錄略有差異。

表2基礎設施數據標準化示例表（以橋梁為例）

3.5處治措施標準

處治措施標準化，是對路基、路面、橋梁、隧道、交通安全設施的養護方案以及方案所屬類別（預防養護、修復養護）進行規范化。見表3。

表3處治措施標準化示例表（以路面為例）

3.6管理流程標準

管理流程標準化，是對各類審批業務流程相關內容的描述和定義，包括養護機構數據、崗位數據、用戶數據、業務流程和業務表單標準，以確保各類審批業務流程在不同時間地點都能按照一致的標準和程序執行。見圖2。

4數據標準化實現過程及關鍵技術

4.1數據采集

通過各種手段和方法，從不同的數據源中獲取所需信息的過程，包括但不限于使用傳感器、不同平臺的API接口、EXCEL導入等方式，從各種設備、系統和平臺中提取數據。數據采集的關鍵在于確保數據的完整性和準確性，以便后續處理和分析。

圖2高速公路基礎設施養護管理數據標準化研究內容示例圖

4.2數據清洗

數據清洗是指在數據采集之后，對數據進行處理和優化的過程，包括識別和糾正錯誤、填補缺失值、去除重復記錄、標準化數據格式等操作。數據清洗技術的目的是提高數據質量，確保數據的準確性和一致性，從而為數據分析決策提供可靠基礎。

4.3數據整合

數據整合是指將來自不同來源和格式的數據進行合并和統一的過程，涉及數據融合、數據轉換和數據存儲等技術。數據整合技術的目標是打破數據孤島，實現數據的互聯互通，從而為數據分析和決策提供全面、一致的數據視圖。

4.4數據安全防護

通過各種手段和方法，保護數據免受未授權訪問、泄露、篡改和破壞，包括使用加密技術、訪問控制、防火墻、入侵檢測系統等措施，確保數據的機密性、完整性和可用性。數據安全技術的目的是保障數據資產的安全，防止數據泄露和濫用，維護組織和個人的利益。

5 應用實踐與效果分析

為落實國家公路數字化轉型、高質量發展政策要求，湖北交投運營高速公路運營集團有限公司于2022—2023年研發了“湖北交投高速公路智慧養護管理平臺”（以下簡稱智慧養護管理平臺），并開展了“高速公路基礎設施養護管理數據標準化\"研究，按照數據規程對湖北省高速公路土建養護共享數據進行規范化管理，通過制定、發布和實施標準，在各方面達到協調統一，實現跨系統、跨部門、跨地域業務協同和信息共享。

（1）編制了《高速公路基礎設施養護管理數據標準化指南》。主要涵蓋五大類模塊、共1396數據項/內容的標準，有助于提高養護管理規范化標準化水平，減少數據錯誤和偏差的發生，使數據的管理和維護更加簡單和有效。見表4。目前，“指南\"已列入“2024年湖北省地方標準制修訂項目”。

表4《高速公路基礎設施養護管理數據標準化指南》成果表

（2）完成了“指南\"的合理性、可用性驗證，實現了統一數據管理。“湖北交投智慧養護數據中臺系統”依托“指南\"標準化成果，基于高速公路基礎設施資產數據及業務數據，建立了湖北交投內部標準化、多源化、流程化數據管理體系，實現數據標準的落標應用，提高了養護數據共享效率和數據價值，加快數據資源在內部業務系統間以及與外部單位、上下級管理機構間有序、高效的數據流動、訪問和分析。7]

（3）實現了高速公路基礎設施數據高效的共享和交換。“湖北交投智慧養護數據中臺系統\"依據“指南\"完成數據的標準管理和清洗后，可使用EXCEL或接口的方式與行業相關數據管理系統進行對接，使數據在不同系統之間相互通信和共享，優化了工作流程和資源配置，提高養護工作的精準度和效果，從而實現數據的一致性和互操作性。

6結語

本研究圍繞“湖北交投高速公路智慧養護管理平臺”項目，深入探討了高速公路基礎設施養護管理數據的標準化問題。通過對現有數據標準化現狀的分析，明確了高速公路養護管理中存在的主要問題，并提出了相應的解決方案。這一標準化體系在湖北省的實際應用中，提升了數據管理的效率和準確性，促進了數據的共享與流通，為高速公路及其他等級公路的數字化管養提供了可借鑒的范本。

參考文獻

[1戚，王銳.交通運輸 + 區塊鏈[J.中國公路，2021（3）：12-15.

[2]崔雪薇.智慧高速乘風破浪一聚焦數字化浪潮下智慧高速的建設與發展J.中國交通信息化，2021（8）：18-26

[3]中國公路工程咨詢集團有限公司.公路養護技術標準：JTG5110—2023[S.北京：人民交通出版社，2023：1-2.

[4]交通運輸部科學研究院.公路數據庫編目編碼規則：JT/T132-2014[S.北京：人民交通出版社股份有限公司，2014：5

[5]衣倩，王琰.公路基礎設施數字化標準體系構建研究[J].中國標準化，2023（9）：65-72.

[6]孫愛紅，王守忠.公路工程施工組織設計[J].中外企業家，2015（21）：82.

[7]李澤洪.高速公路業務數據標準化及信息資源整合技術方案[J]中國交通信息化，2019（3）：78-81.