“互联网+”智慧公路养护管理技术

尚霞

（天津市交通科学研究院路驰咨询公司）

1 引言

我国传统交通运输行业信息化程度不足，尤其是各地区之间信息化发展明显不平衡，但是伴随智慧工作的建设推广，信息能力薄弱的问题逐渐得到解决。目前来看，智慧公路缺少养护管理技术的支持，作为我国现阶段比较重要的基础设施，必须要确保养护管理工作到位，这也是保证后期运营安全的基础条件。

2 “互联网+”智慧公路概述

智慧公路借助现代信息技术，引领交通产业发展，尤其是云计算、大数据等技术的推广，逐渐与公路管理运营服务深度融合，切实提高了我国公路的智能化程度，比如，完善的监测感知体系、通信保障体系以及预警报警系统等，因此才形成现代化智慧公路。目前，智慧公路的衡量标准主要包括健全的运行检测体系、通信系统、信息管理系统以及应用终端，能够真正为公路的运营服务提供保障。经过多年发展，我国的智慧公路愈发高效化，同时拓展了更多功能，路况环境监测、道路设施养护健康检测、智能车路协同等，进一步提高了智慧公路的先进性[1]。

3 “互联网+”智慧公路养护管理现状

目前，我国在智慧公路上缺少统一的行业标准，尤其是各地区之间的发展水平不一，另外在硬件方面无法得到保障，这也成为智慧公路养护管理中的缺陷和短板。除此之外，信息化系统建设与养护管理流程脱节，没能重视App终端技术研发、系统数据维护不及时等问题，成为限制智慧公路养护管理的症结所在，由此可见，“互联网+”智慧公路养护管理存在很多问题，有待解决。

4 “互联网+”智慧公路的主要技术

4.1 数字化管理

智慧公路主要通过数字化管理，其中包含多个模块组成，如物联网、云计算、GPS等，综合运用交通科学理论，整合成一体化系统，支持数据采集、分析、整理以及存储等功能。另外，采用了GIS技术，可以将地图分为平面、地形以及卫星多种形式，并且能够将路况信息、桥梁信息以及隧道状态的数据放在同一张地图上，实现部门协同信息共享，构建完善的智能公路系统[2]。

4.2 无线充电

在智慧公路中，无线充电是非常重要的技术，尤其近些年新能源汽车得到快速发展，但是充电问题始终没有得到解决，短期内无法实现增设无线充电桩的条件，也影响了新能源汽车领域的发展。但是在智慧公路中可以铺设光伏智能道路，这样就能实现边开车边充电的效果，光伏道路主要利用类似毛玻璃的半透明新型材料，在摩擦系数上要明显高于沥青路面，既能保证车辆行驶不会打滑，同时又具有较高的透光率，内部太阳能电池将光照转化为电能，实时输送到电网，而多余的电能可以为智慧公路的其他设备使用。

4.3 AI人工智能

人工智能也是智慧公路中最常用的技术，比如在智能监控中的应用，可以充分提高视频监控效果，实现异常行为报警、事故检测、行人检测、掉落物检测等，并且支持对某个时间段内的车流量数据进行分析，自动生成报表，并对异常事件进行报警。比如，某辆车多次往返同一目的地，即可认定为异常并自动上报给执法人员，以此提高管理效率。另外，智能管理云平台也借助AI 技术，包括AI 语音识别对讲、病害图像识别、远程应急指挥调度等的应用，提高智慧公路的信息化程度。

5 “互联网+”智慧公路养护管理策略

5.1 强化顶层设计，建立统一标准

在智慧公路养护管理中，应注重解决缺乏行业统一标准的主要问题，尤其是智慧公路未来发展需求，对于养护管理模式会有很大影响，因此要根据未来5 年内智慧公路发展实施养护管理规划，以此来建立完善的养护管理标准，为智慧公路提供养护管理规范和技术指导。在标准建设方面需要从两个角度分析：第一，自上而下分析企业数据类别，形成规划路径；第二，借助信息技术做好系统规划、业务流程优化[3]。目前来看，智慧公路在信息技术的应用上已经逐渐全面覆盖，因此，养护管理必须要具备相应的标准，可以通过提取识别数据库、数据类别建立模型，从而建立符合现代智慧公路发展需求的养护管理标准。

5.2 强化硬件匹配，推动整体协同

在智慧公路养护管理过程中需要硬件保障，从根本上解决养护管理不足的短板问题。当下应加强投资配置更多的企业级服务器，加强车辆GPS 定位系统的安装，通过长期运行与更新，建立覆盖日常养护管理、应急管理的信息化系统。同时，利用手机APP与PC客户端即可进行控制，打造养护管理智能一体化平台，充分解决软硬件不足的难题，但是要注意硬件与硬件、硬件与软件的匹配兼容。

5.3 强化建用一体，促进要素互动

为了避免智慧公路养护管理系统建成后荒废，必须要注重与实际工作流程相结合，通过增强信息化系统的实用性、有效性得到全面推广。首先研发智能一体化养护管理平台，促使智慧公路养护管理精细化，能够运用信息技术进行日常养护管理、机务管理、桥隧管理等，同时支持在线管理模式，借助信息管理平台及时收集公路数据、养护计划、路况巡检，最后统计报表，支持查询统计。另外，在管理过程中要有完善的数据中心，能够借助GIS 热力图显示公路段线性分布、网络化分布特征，包括周边沿线构造物、附属设施以及地理空间数据，为智慧公路的运营管理提供数据支撑。要利用好现代物联网、自动化控制以及5G 技术等，构建应急处理系统，包括防汛管理、降雪结冰预警，在汛期内可以利用系统自动进行数据分析，从而实现科学准确的排水调度，充分提高管理效率和质量。在冬季降雪结冰时，利用路面或桥面的传感器，展开全方位监控并将数据信息传输至服务器，通过分析即可预测数小时内道路的结冰积雪情况，以便制定合理的除雪措施，为智慧公路的运营提供安全保障。除此之外，要发挥大数据的作用，提高养护管理模式的智能化特征，通过深度拓展数据信息的应用，对智慧公路运营、养护情况展开分析，充分发挥大数据技术的效能，对智慧公路的养护管理模式进行完善，不断提高系统的功能性。

5.4 基于多个方面完善养护管理

根据当下智慧公路的发展现状和趋势进行分析，在养护管理上必须从人才、技术以及装备等三个层面入手，打造符合我国智慧公路需求的养护管理模式。首先，人才是不可或缺的部分，我国智慧高速公路的发展核心就是专业人才，包括组织者、技术人才、一线作业人才等，目前来看，要构建完善的人才体系，广泛吸纳人才打造智慧公路养护管理团队。在技术方面，要加强科研，根据智慧公路发展现状不断拓展信息领域的新技术，同时找准技术与智慧公路养护管理的融合点。在养护管理过程中，装备也是基础保障，未来应注重研发与智慧公路相匹配的设备设施，充分发挥养护管理的作用与价值，为智慧公路运营创造有利条件。

5.5 无人机在养护管理中的应用

无人机当前运用在很多行业和领域中，属于较为有效的航测技术，成本相对低廉，且使用中具有较高效率，因此，可以作为智慧公路养护管理的主要手段，弥补传统公路养护技术的缺陷，提高智慧公路养护作业精准度，为智慧公路的运行提供安全保障。首先，可以在日常巡查中运用无人机航测技术，减少人力资源的投入，尤其是高边坡、高路基等地势较为险峻的区域，人和设备无法进行数据采集，就可以借助无人机航测技术进行管理。其次，很多地区存在山体滑坡、坍塌的风险，由于无法提前预警，所以会酿成重大事故，无人机航测技术的应用大大提高了日常检查与维护效率，同时能够准确观察每个构筑物的情况，对可能出现的灾害进行预测。无人机可以搭载照相机、摄像机、雷达等多种设备，且能及时获取现场情况，将数据信息同步传递到电脑与手机端，在智慧公路养护工作中有诸多优势[4]。

5.6 养护计划管理与日常养护管理模块

养护计划与日常养护管理模块建设非常关键，其中养护计划属于整个养护管理的起始环节，该模块的功能主要包括逐级报送养护计划数据，并且可以借助信息系统完成汇总与存储，上级单位在获取养护管理数据后根据全县统一查询。日常养护管理模块主要针对基础设施养护工作，同时确保整个养护管理流程信息化，其中包含基础设施日常养护、保洁绿化、路面小修工程以及机电设备的养护。在养护管理中，可以借助信息手段进行记录，并支持数据查询与相关管理功能，如道路巡查、病害发现以及人物调度，都可以借助该模块实现。

5.7 智慧公路桥隧养护管理

养护管理单位必须按要求定期对桥隧进行检查，在智慧公路桥隧养护管理中，支持采取在线录入、移动终端系统现场录入的模式，对桥隧进行结构检查，保存好相应的数据信息。在检查过程中借助信息系统还可进行上报、调度、维修、作业以及验收。

5.8 智慧公路养护管理APP

在互联网+智慧公路的发展模式下，信息技术必不可少，通过研发PC端、移动端的应用，确保养护管理人员能够借助手机或其他设备进行查询，在任何时间、地点都能办公和快速决策。首先，要根据养护管理需求设计移动端APP，以此提高智慧公路养护管理效率，同时便于日常巡查、任务调度、及时管控，养护管理中自动采集数据上传至数据库，或传送给应急管理系统，以便进行处置、查询等操作[5]。

6 结语

在信息时代背景下，“互联网+”模式已经成为一大发展趋势，很多行业、产业都可以和互联网形成融合，智慧公路就是就是借助互联网打造的新型交通体系，不仅实现了信息化发展目标，同时改善了我国交通运输环境。在“互联网+”的发展浪潮中，智慧公路建设将大大提高我国交通运营能力。但是传统公路养护管理技术也要进行改变，已难以满足智慧公路的发展需求。当下，应结合智慧公路特点，实现持续性创新，确保养护管理模式符合智慧公路发展水平。同时，注重提高公路养护管理质量，构建信息化养护管理系统，切实推动我国交通产业持续进步。