基于高速公路信息化建設與管理研究

廖輝

（蘭州朗青交通科技有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著現代科學技術水平的不斷提升，大量技術被應用于高速公路領域，為公路建設、公路管理提供了更多發展空間。關于高速公路建設和管理的信息化，其核心就是利用信息技術和成熟的信息系統，滿足公路建設工程、公路管理工作中的一系列需求，從而確保各項建設和管理任務得以落實。在落實過程中，需要工作人員正確看待信息化趨勢，根據高速公路建設和管理的現實需求，靈活應用技術，充分發揮先進信息技術的優勢，實現高速公路建設和管理中人、物、財等多方面元素的聯動，提升高速公路的整體發展水平[1]。

1 高速公路信息化建設的原則與價值

1.1 高速公路信息化建設和管理的基本原則

高速公路是現代社會建設與發展的重要構成部分，也是提升地區交通能力、打通各地區之間交通屏障的重要物質基礎。在高速公路建設與管理中發展信息化，搭建現代化的建設與管理模式，應當遵循“全面共建”“整合發展”“資源共享”這三個原則。

第一，全面共建原則。在高速公路信息化建設與管理中，各地區的高速公路信息化系統應當建立在統一的標準之下，按照統一的框架，采用相同的數據標準、協議標準和編碼標準；還需要經過統一的部署，搭建聯通統一的平臺，這樣才能確保信息化平臺建成之后數據高效流通，為后高速公路未來的信息化發展奠定基礎。

第二，整合發展原則。高速公路信息化建設和管理的落實，應以高速公路的發展需求為依據，考慮未來一段時間公路行業的發展前景，進一步整合地方高速公路的建設資源、管理資源，將這些資源一一融入信息化系統，從而實現對高速公路建設的全過程動態控制、高速公路管理工作的高效開展，提升高速公路整體發展水平。

第三，資源共享。根據高速公路建設工程的特性、公路管理與服務的特點，工作人員應當優先考慮高速公路發展中的資源“稟賦”問題，如該地區具備充足的公路建設資源，但缺乏運營管理人才資源，此時可以利用信息化平臺實現多樣化資源的共享和流通，滿足地區高速公路建設和發展的需要，同時充分發揮資源價值，為我國高速公路的整體發展提供支持。

1.2 高速公路信息化建設和管理的價值

近兩年，大量信息技術被應用于公路領域，一定程度上促進了公路領域的現代化發展，使公路建設方式、管理模式發生改變。目前，信息化、現代化是公路發展的主流，科學使用信息技術不僅可以提升公路的建設水平，更能提高公路管理與服務效率。

將信息技術作為高速公路建設和管理的重要手段，能夠聯動高速公路有關業務部門，使各部門之間有效溝通，及時掌握各種信息，進而提高公路建設、管理效率。以高速公路建設工程為例，施工單位可以利用信息技術及時傳遞各種施工進度、施工質量信息，設計單位、建設單位、工程管理部門、監理單位等均可以實時收到更新的信息，及時了解工程施工情況[2]。以高速公路的收費管理為例，利用信息技術搭建收費系統，公路有關部門、單位則可以通過內部系統及時了解高速公路收費的實際情況，掌握每一輛車的行蹤，能夠提升收費管理與服務的精準性?？梢?，高速公路信息化建設和管理的價值不僅體現在高速公路工程建設方面，更體現在高速公路的日常交通運行和行車服務等方面。

2 高速公路信息化建設與管理實現策略

高速公路信息化大致可以分為建設項目的信息化、建設管理的信息模式、高速公路建成之后運行服務的信息模式。對高速公路行業而言，無論是建設信息化，還是管理信息化，其本質都是利用現代信息技術完成各項工作，實現建設目標、管理標準，為人民群眾提供更安全、可靠的出行服務，最終提高整體服務與發展水平。

2.1 高速公路信息化建設工作

高速公路信息化建設水平提升，逐漸形成以信息系統為載體的全生命周期高速公路建設項目管理模式。在這一模式之下，工作人員靈活利用GIS 技術、大數據、云計算、5G 技術等多種技術，輔助推進高速公路建設，為提升高速公路建設品質，提高建設經濟效益和社會效益提供更多的技術支持。高速公路建設信息化實現的具體方式如下。

2.1.1 搭建軟件系統，輔助開展高速公路建設管理

工作人員將計算機技術、計算機系統和網絡平臺作為開展高速公路建設管理的載體，通過技術化設計搭建信息化系統，形成集建設、監理、施工于一體的多級多角度應用架構體系。這樣可以基本實現高速公路建設中各種建設信息、建設資源的傳遞，也可為各方人員跟蹤、了解高速公路建設情況，查詢建設資料提供支持，為所有參與高速公路建設單位的協同配合提供幫助。

同時，軟件系統也可以輔助開展高速公路建設項目的前期規劃和管理、設計變更、進度控制、質量控制、安全監督與控制等?？傊?，將信息技術貫穿高速公路建設的全生命周期，可初步實現信息化建設的目的。

2.1.2 利用物聯網和GIS 技術，監測高速公路建設質量

高速公路建設需要利用大量的儀器設備、攪拌站、機械設施等，這些設備的運行情況會直接影響高速公路建設材料的狀態，從而影響高速公路的建設質量。因此，工作人員可利用物聯網技術、計算機技術和GIS 技術，在試驗室測試，在儀器設備、混凝拌和站、預應力智能張拉設備、路基路面壓實設備等多種機械設備上安裝傳感器，利用控制中心實時采集這些設備的運行數據，獲取各項設備的運行指數，從而精準了解每項設備的作業情況。

2.1.3 利用無人機設備，全方位采集高速公路建設視頻

工作人員可以利用無人機設備采集高速公路的建設數據，先通過前端采集數據，之后采用增數據處理的方式輔助完成高速公路建設項目的前期規劃、地質勘查、可行性分析、環境影響評價分析，也可以利用這種方式開展工程量輔助清算。

在高速公路信息化建設中，利用無人機及其視頻采集系統，可以更直觀、多角度地了解項目建設的地形情況，了解拆遷情況，或者為爆破施工、重要橋梁施工、工作調研等提供支持。在應用過程中，工作人員可以定期放出無人機，通過航拍、GIS 取像，獲取有關視頻，生成正射影像；之后結合二維地圖進行無縫疊加，計算公路數據，為后期高速公路的定量化管理提供保障[3]。

2.1.4 利用BIM 技術，搭建可視化系統

BIM 技術是當前高速公路信息化建設的核心技術之一，通過BIM 技術，可以搭建高速公路工程模型，開展高速公路施工演示和深化設計，能在工程建設開始之前及時發現高速公路設計問題、規劃和施工方面存在的問題，從而及時解決問題，促進高速公路質量和效率的提升。工作人員可以借助BIM 核心技術，搭建高速公路集成模型，同時關聯高速公路的建設質量、建設安全和建設進度等信息，聯動工程量信息，以三維模型直觀展示高速公路建設項目相關信息，精準開展高速公路特性計算，并將重大、復雜的高速公路建設項目相關信息通過可視化的方式直觀地呈現出來，為后續的高速公路建設工作提供支撐。

2.1.5 利用移動端App，搭建智慧工地管理系統

在搭建智慧工地管理系統方面，可以充分利用各種信息化工作形式，如通過互聯網+技術模式開展高速公路建設工作；借助智能移動終端App 輔助完成建設工作[4]。通過信息化的方式改變高速公路建設過程中各方人員的參建方式、管理方法和交流模式，實現高速公路建設過程中的智能化監控、實時化交流、移動化管理、精準化監管。引入移動終端App，工作人員可以實時了解高速公路建設的各種情況，也可以利用App 進行技術交底、設計變更資料提交、工程施工安全管理、材料檢測監管、移動考勤等工作，實現對高速公路信息化建設的遠程管理。依托移動App 搭建智慧工地系統，工作人員還可以利用App 完成安全巡查工作，利用App 的多元化功能進行高速公路建設現場的日常檢查、安全隱患抽檢、隱蔽工程質量檢查、工序整改與反饋等[5]。

2.1.6 轉化高速公路建設管理形式，形成全過程信息化建設模式

在高速公路信息化建設中，除了利用各種先進技術進行現場和施工管理，還需要進一步落實各項建設管理工作，包括項目管理、合同管理、進度管理、勞務管理、成本管理、質量管理、安全管理、環境管理等。以合同管理為例，在高速公路信息化建設中，應當將合同的現場評審、訂立、變更、索賠、清欠等一系列過程轉變為信息化的方式，利用網絡系統收取各項合同資料，利用系統功能檢查合同內容是否完整、規范與準確，利用系統功能對比現場建設對合同的履約情況等，從而形成信息化的合同管理模式。

2.2 高速公路的信息化管理

高速公路項目完成之后，工作人員可以利用信息系統和現代化手段開展公路運行與服務管理。高速公路信息化管理系統主要包括高速公路運行監控信息化管理系統、高速公路自動收費系統、高速公路區域內網絡通信系統、高速公路沿線機電設備智能管理系統[6]。這些系統均是高速公路信息化管理的具體體現，主要是利用信息技術對高速公路運行過程中產生的數據進行采集，實時獲取路況信息，之后利用信息系統、網絡平臺傳遞數據，豐富數據庫，借助大數據分析和人工智能技術進行數據篩選、數據分析，最終以PC 端呈現高速公路的運行與服務情況，為高速公路的道路運行、公路事故、安全交通等工作提供保障。關于高速公路信息化管理的實施，具體方法如下。

2.2.1 快速瀏覽信息、查詢高速公路路況

在高速公路信息化管理中，工作人員可以利用信息系統實時查詢與瀏覽信息，也可以利用這些信息構建三維地理的宏觀場景模型，從而直接、詳細地了解高速公路的現場情況。依托這樣的模型，還可以搜集高速公路的基本信息，包括收費站的位置和間距、公路走向、加油站位置、服務站信息等，通過數字交通電子沙盤掌握高速公路中各交通設施的情況。

2.2.2 實時監控高速公路，提升高速公路管理效率

在高速公路管理工作中，工作人員應發揮信息化優勢，在各個公路區域布設高清攝像頭，利用攝像頭和數據系統采集公路出入口、橋梁、隧道、報警點等位置的交通情況，及時了解高速公路各個通信區段的流量、公路環境，從而時刻掌握整個高速公路的交通動態，提高高速公路的管理與服務效率[7]。

2.2.3 整合高速公路數據，輔助快速反饋與應急指揮功能

在高速公路信息化管理中，工作人員將實時監測數據功能和數據庫信息結合起來，對比分析最新數據和原有數據，可以輔助工作人員詳細了解高速公路的擁堵情況；可以科學預測高速公路的運行狀態，采取科學管理措施，從而在發生交通事故時第一時間做出反應，做好應急指揮與公路調度工作，及時疏散人群、減少傷亡，降低交通事故的不良影響。

3 結語

綜上所述，高速公路信息化建設和管理，就是利用信息技術開展各項公路建設、公路管理工作，其本質在于建設和管理的數據化、信息化和現代化。根據該次對高速公路信息化的研究內容，工作人員可以將高速公路的建設、管理分開來，分別利用信息技術實現建設任務和管理目標，充分發揮大數據技術、人工智能技術、遠程監控技術等多項技術的優勢，實現對高速公路物理環境、網絡環境的管控，從而提高高速公路的整體建設水平，確保貫徹落實高速公路日常管理要求。