基于全壽命周期和大數(shù)據(jù)理念的高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)

李昌輝

摘要：高速公路的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)管理著一切有關(guān)于高速公路的設(shè)施，這一管理系統(tǒng)可以有效調(diào)節(jié)和高速公路有關(guān)的各種活動(dòng)，提高有關(guān)自用的使用效率。現(xiàn)在高速公路養(yǎng)護(hù)成本居高不下的同時(shí)養(yǎng)護(hù)的資金又十分不足，因而出現(xiàn)很多矛盾問題。文章從全壽命周期理念入手進(jìn)行考慮，結(jié)合大數(shù)據(jù)的思想來對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)進(jìn)行宏觀評(píng)價(jià)和大概分析，希望能夠給有關(guān)工作人員帶來啟發(fā)。

Abstract： The expressway maintenance management system manages all the facilities related to the expressway. This management system can effectively regulate various activities related to the expressway and improve the efficiency of self-use. Now that the cost of expressway maintenance is high and the funds for conservation are very inadequate， many contradictory problems have arisen. The article starts with the concept of full-life cycle and considers the idea of big data to conduct macro-evaluation and analysis of the expressway maintenance management system. It hopes to bring inspiration to the relevant staff.

關(guān)鍵詞：全壽命周期；大數(shù)據(jù)理念；高速公路；養(yǎng)護(hù)管理

Key words： life cycle；big data concept；expressway；maintenance management

中圖分類號(hào)：U418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）25-0031-02

0 引言

高速公路是運(yùn)輸系統(tǒng)中最基本的設(shè)施，而對(duì)于高速公路配套設(shè)施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的過程中存在了一些問題，尤其是對(duì)于一部分含有信息化內(nèi)容的設(shè)施，其養(yǎng)護(hù)過程通常存在了信息化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化等多個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)缺乏問題，所以進(jìn)行新型的全壽命高速公路管養(yǎng)大數(shù)據(jù)調(diào)查并應(yīng)用有關(guān)的智能系統(tǒng)就顯得十分必要。

1 全壽命周期和大數(shù)據(jù)的意義

全壽命周期和大數(shù)據(jù)對(duì)于高速公路的養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)來說具有重要意義。

1.1 全壽命周期的核心

全壽命周期的核心在于在高速公路的壽命周期內(nèi)盡可能的降低資源消耗水平，進(jìn)而提高高速公路運(yùn)行效率。全壽命管理高速公路的過程中，主要是將公路建設(shè)和使用進(jìn)行一體化的思考和處理，具體就是指在建設(shè)高速公路的時(shí)候考慮到使用情況，通過規(guī)劃設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)進(jìn)行互相結(jié)合的過程來體現(xiàn)出公路項(xiàng)目效益并盡可能增加效益，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的理念。

1.2 大數(shù)據(jù)理念

現(xiàn)在人們所說的大數(shù)據(jù)通常是指四V特征，即數(shù)據(jù)規(guī)模大、種類多，數(shù)據(jù)處理速度快且價(jià)值密度低。這些特征讓大數(shù)據(jù)脫離了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)理念，也和通常所說的大量數(shù)據(jù)具有本質(zhì)區(qū)別，大數(shù)據(jù)不僅是數(shù)量繁多，且具有高復(fù)雜性，高處理時(shí)間和高效處理方法，能夠快速有效的獲得數(shù)據(jù)當(dāng)中的有效信息。

1.3 大數(shù)據(jù)的意義

現(xiàn)在大數(shù)據(jù)通常處理的問題和以往對(duì)于超大量數(shù)據(jù)的處理方式有一定的相似之處，首先獲得和所需要處理的應(yīng)用方式有關(guān)的有效數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行第一步整合，得出相對(duì)容易進(jìn)行存儲(chǔ)查詢的形式之后對(duì)于數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)性等性質(zhì)進(jìn)行分析，然后采用最適合的方式來展示出數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。

2 養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀比較

高速公路的行業(yè)管理者以及養(yǎng)護(hù)公司為了提高養(yǎng)護(hù)效率建立了多種多樣的公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，這些養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)和國外相比較各有優(yōu)勢(shì)。

2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

現(xiàn)在國內(nèi)的各個(gè)方面都嘗試建設(shè)一套完整的全壽命周期大數(shù)據(jù)理念的高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，其中養(yǎng)護(hù)單位開發(fā)的系統(tǒng)比較重視對(duì)于高速公路的項(xiàng)目級(jí)管理，但由于開發(fā)層級(jí)較低，偏重于實(shí)際應(yīng)用，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)核心技術(shù)不夠先進(jìn)的問題，因而只能完成對(duì)于監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和日常養(yǎng)護(hù)過程的分系統(tǒng)的開發(fā)過程。高速公路的擁有者一般希望建設(shè)出一套對(duì)于高速公路的全壽命經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行分析的系統(tǒng)以便于其制定出對(duì)于公路的長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)規(guī)劃。所以現(xiàn)在國內(nèi)的高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)由于多方面限制，經(jīng)常是各司其職，缺乏對(duì)于養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的全面數(shù)據(jù)研究，而無法真正將養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的作用進(jìn)行最大化發(fā)揮，形成有效的全面數(shù)據(jù)積累。

國內(nèi)很多高速公路已經(jīng)投入運(yùn)行，而運(yùn)營的過程中暴露出很多管理方面的問題，因此高速公路的管理部門急切要求研發(fā)出一套智能化的全壽命周期的高速公路管理的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，研發(fā)這種系統(tǒng)也能從側(cè)面上促進(jìn)我國對(duì)于高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的發(fā)展。現(xiàn)在國內(nèi)存在超過二十種的路面開發(fā)管理系統(tǒng)，同時(shí)很多省市都有著屬于自己的專有公路養(yǎng)護(hù)體系，但是這些管理體系當(dāng)中很少有真正實(shí)用的、智能的。

2.2 實(shí)用的高速公路管理系統(tǒng)的意義

高速公路養(yǎng)護(hù)的管理系統(tǒng)通常可以通過宏觀層次和微觀層次兩個(gè)方面監(jiān)管養(yǎng)護(hù)工作，進(jìn)而跟蹤管理體系的全壽命周期運(yùn)作，并進(jìn)行科學(xué)決策和有效維護(hù)維修。

2.2.1 經(jīng)濟(jì)效益的意義

現(xiàn)在國家發(fā)展到了一定的層次，土地資源等約束十分突出，所以高速公路養(yǎng)護(hù)管理體系就能在一定層次上對(duì)于公路的總體效益進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)能夠有效的提高當(dāng)前路況，并根據(jù)路況和項(xiàng)目預(yù)算來制定出科學(xué)可行的養(yǎng)護(hù)維修方案。根據(jù)有關(guān)的研究數(shù)據(jù)可以看出在這一過程中能夠節(jié)省的費(fèi)用已經(jīng)遠(yuǎn)高于公路養(yǎng)護(hù)投資的效益。

2.2.2 技術(shù)效益

高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)實(shí)施的過程中能夠逐漸積累有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)促進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用水平，在這一過程中其意義體現(xiàn)在兩個(gè)層面，首先能夠改進(jìn)現(xiàn)有的維護(hù)策略，進(jìn)而不斷的完善提高養(yǎng)護(hù)的水平；與此同時(shí)完善路面實(shí)用的資金可以得到更加準(zhǔn)確的估算，這在很大層面上糾正了人們對(duì)于未來路面使用的性能的估算準(zhǔn)確程度，進(jìn)而能夠做出更加科學(xué)準(zhǔn)確的養(yǎng)護(hù)方式。

2.2.3 管理效益

在管理方面的意義首先體現(xiàn)在能夠不斷的促進(jìn)養(yǎng)護(hù)管理的整個(gè)體系，進(jìn)而在以后需要構(gòu)建或者用到這樣的體系的時(shí)候能起到事半功倍的效果。與此同時(shí)更新高速公路管理系統(tǒng)，為有關(guān)人員提供更加科學(xué)的檢測(cè)手段和評(píng)價(jià)的方式，進(jìn)而提高養(yǎng)護(hù)管理實(shí)行的效率。最后可以通過各層次投資水平來分析其對(duì)路況的影響，進(jìn)而能夠給決策部門提供充分的依據(jù)確保決策的正確性。

2.3 國外情況

現(xiàn)在國外采用了多種高速公路的養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，并且這些系統(tǒng)伴隨著路面管理體系的發(fā)展完善而得到了迅速發(fā)展周期，現(xiàn)在應(yīng)用最為發(fā)達(dá)的是美國和加拿大等國，這些國家對(duì)于告訴鞏固的管理系統(tǒng)多集中于對(duì)于路面的管理系統(tǒng)，而缺乏對(duì)于公路整體的養(yǎng)護(hù)和管理。

3 現(xiàn)代高速公路養(yǎng)護(hù)管理情況

從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面來說，國內(nèi)的高速公路養(yǎng)護(hù)管理正在盡可能的完善有關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備和強(qiáng)化決策支持，不僅包括日常的公路養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，還包括一些特殊情形下的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，確保公司養(yǎng)護(hù)效率、業(yè)務(wù)能力極大提升。但就現(xiàn)在情況而言，我國有關(guān)公司基本都沒有建立起一套切實(shí)可行的大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，沒有足夠科學(xué)的管理方式和有關(guān)的評(píng)價(jià)體系，不能夠?qū)τ陴B(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)際作用效果進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，因而對(duì)于大部分設(shè)備和材料的選擇都具有嚴(yán)重的隨意性。現(xiàn)在的道路技術(shù)把狀態(tài)數(shù)據(jù)和養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行累積，通過交流后形成大數(shù)據(jù)庫，然后對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這時(shí)對(duì)于養(yǎng)護(hù)方法和設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)性分析的前提所在，所以現(xiàn)在建立高速公路養(yǎng)護(hù)大數(shù)據(jù)庫迫在眉睫，對(duì)于各種養(yǎng)護(hù)技術(shù)和配套設(shè)施材料等進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而提高公司養(yǎng)護(hù)水平也已經(jīng)刻不容緩。

從公司的需求來說，需要提高自身業(yè)務(wù)能力，如果從各個(gè)地區(qū)的實(shí)際養(yǎng)護(hù)管理效果來看，現(xiàn)在很多地方已經(jīng)有了一定的信息化管理設(shè)備，但是這些設(shè)備都依然處于標(biāo)準(zhǔn)化智能化發(fā)展的基礎(chǔ)階段。高速公路系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的主要目的在于管理，需要制定一定的時(shí)間單位進(jìn)行預(yù)算計(jì)劃，然后對(duì)于項(xiàng)目公司進(jìn)行招標(biāo)，這樣的過程就很難形成全壽命周期的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)于養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)和一些檢測(cè)得到的信息，現(xiàn)在已然是通過人工輸入來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所以系統(tǒng)很難得到真實(shí)有效的可靠數(shù)據(jù)，這就造成了應(yīng)用意義上的數(shù)據(jù)丟失。

4 高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)發(fā)展方向分析

通過現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集方式以及新時(shí)代的數(shù)據(jù)分析能力，現(xiàn)在對(duì)于養(yǎng)護(hù)工作者管理公路的細(xì)節(jié)性要求逐漸提升。對(duì)于高速公路和一些附屬的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理的智能化系統(tǒng)的提升可以有效的促進(jìn)對(duì)于高速公路養(yǎng)護(hù)管理的決策正確性提高，與此同時(shí)數(shù)據(jù)積累和有關(guān)技術(shù)進(jìn)步的過程可以有效促進(jìn)系統(tǒng)對(duì)于模型的更新準(zhǔn)確化過程。對(duì)于這一過程的實(shí)際施行過程可以進(jìn)行分解，首先要建立起一個(gè)多維度的高速公路設(shè)施數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，對(duì)于所有需要維護(hù)的資產(chǎn)進(jìn)行第一步的信息化統(tǒng)計(jì)管理，通過數(shù)據(jù)庫查詢出高速公路當(dāng)中每一段的結(jié)構(gòu)以及附屬設(shè)施的信息，然后需要進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候則應(yīng)當(dāng)考慮到之前的涉及信息和養(yǎng)護(hù)信息。

對(duì)于同一段設(shè)施可以采用控件標(biāo)記，查詢不同時(shí)間里設(shè)備損壞的情況以及進(jìn)行維修檢查的記錄，而同一時(shí)間當(dāng)中的設(shè)備則可以進(jìn)行項(xiàng)目化的信息查詢的統(tǒng)計(jì)過程控制，因而該系統(tǒng)可以稱得上是一個(gè)多維度且具有多角度的維護(hù)管理系統(tǒng)。

5 結(jié)束語

現(xiàn)在高速公路的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)可以通過多單位合作進(jìn)行開發(fā)的形式來實(shí)現(xiàn)其全壽命周期以及大數(shù)據(jù)化，具體實(shí)施的過程中可以采用設(shè)備研發(fā)公司的硬件實(shí)力來對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，道路管理研究部門對(duì)道路模型進(jìn)行有關(guān)的修改和更新。研發(fā)公司可以采用多方配合的方式把數(shù)據(jù)的內(nèi)容體現(xiàn)在后期對(duì)于數(shù)據(jù)的處理過程以及設(shè)備采集信息的過程中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘。現(xiàn)在這些方法已經(jīng)初顯成效，而對(duì)于個(gè)別地區(qū)道路情況復(fù)雜，歷史數(shù)據(jù)積累缺乏，在這種情況下就可以建設(shè)起決策子系統(tǒng)來協(xié)助對(duì)于這些路段的開發(fā)。

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