公路養護監管服務平臺設計

王立峰

（贊皇縣交通運輸局，河北 石家莊 051230）

目前，我國現有公路工程總里程約514萬公里，高等級公路約占3%左右，公路養護投資隨之增大，每年平均投資約3000億元。公路養護工作將會成為今后工作的重中之重，隨著公路養護工作的突出，自動化公路養護監管平臺的發展迫在眉睫。

我國公路行業“十四五”規劃及發展思路是堅持以人為本，深入貫徹新的發展理念，按照系統化思維和一體化理念，把握公路發展階段特性，深化改革創新，以高速公路為引領，充分發揮養護示范效應和技術溢出效應，加快推進我國公路養護工作自動化、智能化發展，建設公路養護現代化服務平臺，創建數字公路、智慧公路、平安公路、綠色公路、美麗公路。

一、總體框架設計

隨著時代發展，公路工程智慧養護體系被廣泛熟知，智慧養護主要包括車輛信息監測系統、自動化檢測系統、重點工程監測系統、危險源識別及預警系統等系統。

高等級公路養護作業監管平臺設計思路主要圍繞自動化、智能化、數字化、經濟化、可視化。該平臺可分為養護模塊、檢測模塊、監測模塊、維修加固模塊、安全管理模塊、可視化模塊及物資管理模塊等分項管理模塊，總體框架如圖1所示。通過該平臺可以完全了解所管轄公路，包括公路檔案管理、檢查記錄、檢測結果、維修日志、安全預警、快速維修等24小時在線實時掌握。

圖1 公路養護監管平臺總體框架圖

（一）養護任務管理應用

公路養護工作管理，包括路基路面養護、綠化植被養護、公路沿線排水設施養護、挖方及填方路基邊坡養護、重點橋梁及隧道養護、交通電力設施養護等內容。

公路養護任務管理，包括任務下發管理、任務進程管理、任務規檔管理，實現公路養護工作的全進程監督與管理。

（二）智能檢測

隨著科技的發展，公路工程質量檢測技術得到了飛速發展，檢測技術手段的發展由人工檢測發展到半自動化檢測，現在逐漸發展為全自動和智能化、數字化檢測。隨著檢測技術的發展，公路養護工作效率顯著提升，同時降低了公路養護的成本，自動化檢測、智能化檢測、數字化檢測技術是現代科技發展的必然趨勢。

智能化檢測包括自動化智能無人機檢測，可以定時自動按照預先設定的路線巡航檢測，包括危險源普查、交通量調查等檢測內容；自動化無人檢測車可按照預先設定的路線調查路面狀況，包括路面破損情況、路面兩側建筑物情況、路面行駛障礙物等狀況。

智能化自動化檢測是基于攝影和模式識別技術的圖像檢測方法。它可以分解為兩個子系統，即圖像獲取子系統（數據采集）和圖像顯示及解釋子系統（數據處理）。圖像采集系統通過高分辨率攝影技術將公路損壞圖像記錄并存儲。數字化過程是將模擬圖像數據轉換成為計算機能夠識別的數字化圖像數據，檢測過程中公路工程的損傷圖像可由設備直接轉換成數字化形式呈現，并直接傳輸到計算機內存，再將處理結果存入數據庫，供評價和決策使用。

（三）監控監測

針對橋梁、隧道等大型建筑物的在線實時健康監測，建立基于“GIS+BIM”數字信息模型的數字橋梁、隧道在線管理平臺是公路工程養護發展的必然趨勢，可以全面、廣泛提高養護管理工作水平。

公路工程內特殊橋梁、隧道健康監測是利用先進的科學技術手段，實時監測橋梁、隧道的結構狀況。通過這些監測手段可以全面掌握該結構的實時狀態，包括交通、結構受力、環境等狀況，及時發現安全隱患，為橋梁、隧道養護工作提供可靠數據支持，同時還可以作為管養部門全面可靠的養護管理方案依據。

“GIS（Geographic Information System）地球信息系統+BIM（Building Information Modeling）模型+互聯網平臺”，可以實現發現異常結構動態（損傷、故障等）、記錄結構動態異常發生時間、指出表現異常的結構的實際位置、量化發現的異常動態并評級、發出安全預警等功能。

（四）安全管理

安全管理包括施工準備安全管理、施工過程安全管理及養護安全管理。安全管理貫穿整個工程進度，所以在公路養護工作過程中安全管理需要保持動態管理的原則。

公路養護監管平臺安全管理模塊包括安全教育視頻、安全規章制度、施工過程中關鍵環節安全注意事項、安全預警機制、緊急安全措施等秉承著“安全第一，預防為主”的原則服務管理養護部門。

（五）可視化展示

公路養護監管平臺可視化是利用計算機系統與手機App系統實現人機交互。監管平臺利用數據視覺技術、圖像處理技術、3D模型技術等為管養部門提供最直接、最精確、最真實的公路工程資料。

公路養護監管平臺可以為養護管理人員提供實時在線視頻、圖像、報表等資料展示，為公路工程管理人員全面掌握公路工程的相關信息提供直接的可視化窗口，更加方便快捷地為公路管理人員做出正確決策提供依據。

（六）物資管理

公路養護部門物資管理指所需物資的按需采購、計劃使用、安全儲備等環節，通過對物資的有效管理可以避免造成經濟損失。

該平臺的物資管理可以根據管理養護部門的生產需要，為管養部門的物資采購計劃提供合理的采購依據和參考，避免管養部門產生盲目采購行為而造成物料積壓，以及占用大量寶貴的流動資金和儲存空間，同時也避免了管養部門因采購物資不及時造成物料短缺而影響整個生產計劃，造成經濟損失。合理利用該平臺物資管理模塊將發揮更大的經濟效益。

二、發展趨勢

“科技是第一生產力”，當今世界各種新科技、新技術、新材料、新知識層出不窮，并且在不斷更新。大數據、互聯網、云技術等新科技的發展，在公路養護管理領域的應用和發展是必然的趨勢，創建以科技為基礎的智慧化公路、數字化公路是未來發展的重要方向。

（一）養護施工設備一體化、自動化

時代的發展和交通流量的增加，對養護施工提出了更高要求，施工設備的一體化、自動化，可以快速、高效地完成養護施工任務。

（二）公路養護智能化

智能化公路養護技術利用智能技術、信息采集及處理技術、機器人技術等實現智能化交通，包括信號燈、行車標志、車輛信息、路面狀況等內容。

（三）公路工程檢測的智能化

隨著公路檢測設備的發展，智能化檢測是檢測工作發展的必然趨勢。在不久的將來，公路檢測可以在養護管理監管平臺上完成，只需要輸入幾個命令，智能化檢測設備包括機器人、無人飛機、衛星遙感等便可以按照指令完成各項檢測工作，再通過信息數據匯總得出相關結論。

（四）實現預防性養護

現階段公路養護工作基本是事后養護，是發現病害、隱患后的養護工作，要實現預防性養護還需要一個發展過程，而實現這個目標的關鍵就在于智能化檢測數字處理技術的發展。

三、結語

公路養護監管平臺充分利用先進的科學技術手段，如智能化手段、集成化手段、信息化手段，通過計算機網絡及便捷App服務，為養護作業管理工作提供有力保障。

在公路養護人員和工程師技術人員的不斷努力和勇于創新下，我國公路養護管理平臺的發展必將迎來一個全新的未來。