信息化在高速公路养护管理上的应用

黄元辉 归楷昌 邹伟凡

作者简介：

黄元辉（1990—），工程师，主要从事高等级公路养护管理工作;

归楷昌（1992—），助理工程师，主要从事高等级公路养护管理工作;

邹伟凡（1992—），助理工程师，主要从事高等级公路养护管理工作。

摘要：文章分析了国内外及广西高速公路养护信息化的现状，介绍了广西北部湾投资集团有限公司高速公路养护管理信息化平台的建设情况，提出高速公路养护信息化的可行方向，并对养护数据的二次应用方案进行讨论。

关键词：信息化;高速公路;养护管理

中国分类号：U418.2A110373

0 引言

《交通强国建设纲要》提出要大力发展智慧交通，推动大数据与交通行业深度融合，构建泛在先进的交通信息基础设施。与此同时，新一代信息技术产业作为《中国制造2025》的十大领域之一，云技术、大数据、移动互联网等信息化技术在我国将继续呈井喷之势，“互联网+”正在如火如荼推进。在国家战略背景下，针对高速公路全寿命周期最长阶段的养护管理，结束低效的纯人工管理，提升养护信息化水平迫在眉睫。

1 公路养护信息化现状

1.1 国外发达地区公路养护信息化发展现状

国外发达地区诸如西欧、北美等地作为公路养护信息化的先驱，其公路养护信息化基本紧跟计算机、互联网的发展进度。从20世纪70年代计算机刚起步开始用数据库存储基础数据，到21世纪初摄影技术数码化普及开始进行数据与图形共同存储，再到现在的云端存储、利用谷歌掀起的WebGIS技术浪潮开始一张图可视化管理[1]。

1.2 国内部分省市公路养护信息化发展现状

福建省自2008年起开始规划建设全省的“数字高速公路”平台，该平台数据库包含了应用数据、GIS数据等四类数据，并包含管养、应急联动等多个子系统。通过构建该平台统一的数据规范，形成格式统一、标准统一、规范统一的数据，并被各个子系统共享，使该省的高速公路统一平台避免了多个系统的重复投资，降低了数据共享门槛。该平台是全国第一次使用WebGIS技术建立的综合养护系统[2]。

广东高速集团养护管理系统于2014年上线运行。该系统涵盖了养护一张图、日常养护、桥隧涵养护、交安、机电管理等相关功能模块，实现了路网资产管理、养护工程、病害养护三大闭环管理。该系统目前在全广东高速集团范围内上线使用。

1.3 广西高速公路养护信息化现状

广西目前尚未搭建整个自治区大范围内的高速公路综合信息化平台，各运营公司根据自身管理需求建设养护信息化平台。广西交通投资集团于2014年建设养护管理系统，基本做到了养护数据格式统一、云端存储，并在不断地进行更新、调整。广西北部湾投资集团也于近年启动信息化平台建设。总体而言，目前广西高速公路养护信息化基本停留在数据的采集、存储阶段，数据的二次运用、辅助决策基本处于空白阶段。

2 广西北投高速公路养护管理信息化平台建设情况

广西北部湾投资集团有限公司高速公路养护管理信息化平台于2019年建设，2020年试运行。目前已通过开展数据资源整合，构建统一的高速公路基础数据库，完成大数据的汇集整合工作，结合WebGIS技术实现道路信息的快速可视化展示、查询、统计，构建系统基础框架，建设高速公路统一基础数据库及部分应用模块。将“人工的、经验的、低效的”传统养护管理模式向“智能的、科学的、高效的”现代化养护管理模式转变，实现高效管理、科学养护。

2.1 信息化平台主要架构

养护管理信息化平台通过“数据一中心、养护一张图、业务一平台”建设，逐步分期实现高速公路资产数据及养护管理数据的可视、可测、可控，利用“大数据”管理理念，建立采集、管理、分析、监督、应用“五位一体”的智慧高速管理体系。其主要架构如图1所示，包含“养护一张图”、公路资产管理、日常养护管理、专项养护管理、公路评定管理、数据接口、统计查询等。其中公路资产管理、日常养护管理已基本建设完成并投入使用。

2.2 养护全流程信息化管理

信息化平台已实现巡查检查记录、病害库搭建、养护计划编制、指令实施、过程管理、收方结算的全养护流程管理。实现方式主要以病害为核心，围绕病害发现、计划、指令、实施、验收、计量的整个闭环流程进行搭建，做到了实时记录留痕，保存关键工序、隐蔽工程的影像资料，为病害的时限管理、施工进度管理、施工质量管理提供了一种高效手段。

2.3 养护数据库统一，打破信息孤岛

养护信息化平台建立统一的数据标准集，规范统一数据组织、整合、存储、访问、交换和发布标准，实现数据统一管理、查询、分析和应用，解决数据分散存放、格式标准不一、难以共享等问题。养护管理部门及施工单位在日常管理、施工中产生的养护数据通过系统汇集至云端服务器，完成数据实时共享，彻底消除“信息孤岛”，实现养护业务协同化、决策科学化。

2.4 养护管理移动端搭建

信息化平台移动端搭建于Android系统上，利用其便携性、实用性的特点，完成复杂环境下的高速公路巡维工作，是整个系统的有益补充。主要涉及病害采集、病害施工登记、病害验收登记、病害抽检登记、病害计量登记、施工现场检查等多項工作管理内容。与传统的从现场数据到纸质记录再到计算机数据的记录流程相比，信息化平台移动端的应用为养护管理员提供了一个从现场数据直接到计算机数据的记录捷径，把记录工作做在现场，同时确保数据传输的快速、准确。

2.5 端口接入

信息化平台预留其他系统接入端口，打通各独立系统之间的信息传递壁垒，实现一平台完成养护管理。平台目前已接入高边坡监测系统的端口，借助原有的WebGIS，实时监控各监测节点状态，查看各监控视频，查询节点告警信息。未来将进一步整合高速公路监控系统、桥梁养护管理系统等内容。

3 养护数据的二次应用方案

3.1 利用病害库数据提升工作效率

养护信息化的主要工作是数据的收集、查询和管理，对养护数据进行组织和管理，建立共享的数据库。在传统的日常养护管理中要采用手工方法查询、浏览、二次利用养护管理工作中形成的各类数据、图片，耗时耗力。养护信息化平台就是以病害库为核心，利用计算机数据库技术，把养护数据分类保存，并且有机地组织起来，形成一个信息共享平台。各级管理人员根据不同权限能够通过这个平台方便地查询、浏览、二次利用这些养护数据，快速导出包括日常维修养护工程计划、工程进度报表、工程结算等各类养护日常工作表格，迅速統计一段时间内完成的工程量，避免重复记录、重复制定表格，反复翻阅检查记录。同时计算机自动化带来的高效可靠性，规避了人工的统计错漏，从而提高了养护管理的水平和效率。

3.2 辅助建立养护决策模型

各类定期检查数据及检测数据导入养护信息化平台，可自动化进行路况PQI、SCI等各类设施评定，以建立长期的养护数据管理系统，期望通过对大量数据的采集分析，实现贯穿工程整个生命周期的动态健康监控。同时运用大数据思维，对各类养护数据进行充分的、深度的挖掘，从海量的数据中发现规律，建立各类设施技术状况指数的衰减模型、养护工程实施成果的预测模型、中长期养护决策的分析模型等。实现高速公路的养护工作从被动向主动转变，改变当前的养护管理工作机制，让高速公路养护进一步走向科学化、智能化，让养护数据真正起到辅助决策作用。

3.3 主动风险管理

养护信息化利用波形护栏等交通安全设施修复数据，进行高速公路主动风险管理。在一段时间内，同向前后一定路段范围内出现多条的交通安全设施修复记录，则由系统自动筛选为风险备选点提示养护管理人员，经养护管理人员现场勘察确定整改方案并编制养护计划，在信息化平台完成风险处置闭环。

4 结语

广西北部湾投资集团有限公司高速公路养护管理信息化平台的建设为养护管理信息化建设提供了一条可行的思路。借助目前计算机技术、互联网技术的快速发展，养护信息化将及时跟进前者的发展成果，将与物联网、人工智能、5G等高新技术紧密联合，将养护工作从信息化到智慧化转变，极大提升高速公路养护效率。

参考文献：

[1]俞晓帆，嵇业超，傅晨娟，等.国省干线公路养护信息化管理平台探究[J].中国交通信息化，2020（7）：111-114.

[2]陈士俊，福建省“数字高速公路”统一数据中心的规划设计和建设[J].中国交通信息产业，2008（1）：109-112.

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