黄正华：信息技术助推公路高质量发展

编者按：9月11、12日，由中国公路学会养护与管理分会、贵州省公路局、贵州省公路学会共同举办的“贵州省普通公路建养新技术研讨会”在贵阳召开。

研讨会期间，众多国内养护领域专家们的研讨发言、主旨讲话，为贵州强化公路建养“四新”推广运用、助推普通公路高质量发展指明了方向、凝聚了共识，做到了精准把脉、对症下药，必将带来贵州省公路建养的思想观念、组织行为、体制机制和方式方法广泛而深刻的变革。

12日下午，在以“贵州普通公路智能化养护与科学决策”为主题的研讨会上，贵州省毕节公路管理局局长黄正华作题为“信息技术助推公路高质量发展”的发言，与来自重庆交通大学、同济大学、湖北省高速公路实业开发有限公司、上海圭目机器人有限公司、中交基础设施养护集团有限公司以及省公路局系统的7名专家、学者为新形势下如何借助信息科技与现代化管理手段、建立健全具有地方特色的智能化养护与科学决策体系畅所欲言、献计献策。

信息技术助推公路高质量发展

以人民为中心，建设交通强国“四梁八柱”，提升公路“三个服务”能力是公路行业的初心及使命。信息不强，公路不强，交通也不会强，如何借助信息技术助推毕节公路高质量发展始终是我们的优先选项。近年来，我们在公路数字化、网络化、智慧化建设方面进行了一些探索，以信息技术建设“推升级、促转型、保提质”，为智慧公路建设汲取了经验，夯实了基础，明确了方向。

一、毕节干线公路信息技术“八个系统”建设初见成效目前，毕节干线公路信息化应用取得了一定的成效（如图1所示），具体情况如下：

图1毕节公路管理局信息中心

（一）通过公路资产管理系统提升公路养护决策科学化水平。建立公路资产管理系统（如图2所示）。对公路路面、桥梁、隧道等资产数据、技术数据、交通量数据、业务管理数据等进行采集和存储，从干线公路需求端和供给侧两个维度，开展病害趋势分析、资产现状分析、资产性能预测、路网养护决策、项目级养护决策、养护规划分析、可视化综合分析等智能化辅助决策。

图2公路资产管理系统

（二）通过综合信息管理系统实现养护流程的信息化管理。基于Excel服务器自主研发综合信息管理系统。遵循养护行为规范化，规范制度化、制度流程化、流程表单化、表单信息化管理思路，通过《小修保养建设信息表》《养护巡查记录表》《易凝冻路段管理表》《抗凝冻灾害费用统计表》等业务表单在系统中的流转，推进日常养护巡查-维修-验收-计量结算等全过程信息化管理，实现日常养护工作数据管理、信息整合、流程控制。

（三）通过工程智慧工地管理系统提升管理水平。引入了公路工程智慧工地系统。基于物联网、云计算、大数据技术，以公路工程建设实际管理需求为出发点，以信息反馈、责任派发、问题解决和对比评价为关键技术点，对公路工程质量、安全、进度、环境、人员等方面进行全方位管理，实现公路工程建设智慧、高效、规范管理，建立数据共享、资源节约的工程建设新模式。

（四）通过桥梁结构健康监测与状态评估系统对公路桥梁结构健康与状态进行评估。引入桥梁结构健康监测与状态评估系统。基于桥梁损伤机理、桥梁安全预警与健康评价技术、大数据分析云平台技术，构建符合毕节桥梁特点的结构健康监测与状态评估系统，为桥梁提供了实时健康监测。通过对桥梁结构状况的监控与评估，让桥梁在特殊气候、特殊交通条件下或运营状况异常严重时发出预警信号，对桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导，保障长大桥梁安全运营。

（五）通过监控监控实现养护工程的过程监控。建立了公路养护过程监控系统（如图3所示）。运用智能质量安全监督仪和手持终端设备，对养护现场进行图像采集及录像，并以无线传输的方式实时上传至后台服务器，对养护工程中的质量安全实时跟踪、预警、提示，以保证施工全程可知、质量可控。同时，利用沥青拌和楼综合管理系统，通过对沥青拌和楼数据、油石比、矿粉、拌和周期进行实时监控，汇总分析数据后进行自动评价，并将油石比、配合比信息实时发送给管理人员。

图3公路养护过程监控平台

（六）通过OA办公系统进行日常事务处理。搭建OA信息化办公系统。通过OA平台实现各部门之间的信息互通互联，构建内部信息化办公网络，公路养护管理人员通过固定和移动终端能及时了解和处理单位事务，从而实现系统内部的经验、知识、资源等共享利用，确保信息传递的完整性，提高无纸化办公水平。

（七）构建基于GPS的设备动态管理系统。建立基于GPS的养护设备动态管理平台。通过油耗统计、行驶里程及行驶轨迹自动生成机车《生产日记》，确保日常保养周期及时提醒，为设备管理提供了及时准确的数据支撑，便于下一步的设备管理进行科学决策。同时，对养护设备信息进行二维码管理，包含资产编号、资产名称、规格型号、生产厂商、购进时间、原值、折旧年限、所属单位等信息，确保养护设备信息一目了然。

（八）通过公路灾毁信息采集系统实现公路养护信息化。建立了公路灾毁信息采集平台（如图4所示）。养护人员在公路日常巡查中，发现险情后，打开手机APP界面，选择坐标，输入现场情况，并加入现场图片，向后台提交险情报告，由管理人员及时向公众发出通行提示。通过公路灾毁信息采集系统实现了公路养护灾毁发现及时化、灾毁地点定位精准化、管理过程图象化。

图4公路灾毁信息采集平台

二、毕节干线公路信息技术“四个推进”建设在加速

主要是落实省公路局信息化建设方面的工作布置，重点围绕“一图、两网、两平台和两中心”（如图5所示）为核心开展信息化建设工作。其中：一图即“汇集基础数据、融合业务信息、展现路网状态”的公路电子地图；两网即“有线结合无线、覆盖全市管养公路网、感知公路交通”的公路信息化网络；两平台 即“应用深度集成、信息高度共享、使用交互便捷”的公路综合管理平台及服务平台；两中心即“路网实时监控、应急指挥联动”的公路路网监控指挥中心及“资源高度整合、数据全面共享”的公路业务数据中心。

图5毕节市下一步的干线公路信息化工作建设

（一）在“一图”建设方面。建立以毕节市行政区划为基础的公路设施空间数据库。包括道路、桥梁、隧道、涵洞、高边坡、高挡墙、地灾隐患点、服务区、景观台、监控设施、经纬网等详细的行政规划图要素，为信息数据的采集提供相应载体，在此基础上构建本市的GIS公路电子地图。通过电子地图实现对管养路段基本信息查询。

（二）在“两网”建设方面。基于已建成的综合信息管理系统，进一步加强主要基础通信网络、公路信息接入网络及终端的建设。其中基础通信网络采用有线网络和无线网相结合的形式进行构建，以保证通信质量的稳定性和可靠性；公路信息接入网络根据公路地理自然环境、地形地貌等特征进行无线网络构建，实现灵活组网，便于让养护及管理人员从手机或平板电脑终端等进行路线概况、路基、路面、主要构筑物、沿线设施、交通量、沿线环境情况等数据信息采集，并通过APP传输到基础通信网络数据库。

（三）在“两平台”建设方面。平台建设按照分层设计的理念进行系统框架构建，将已建成的公路资产管理、综合信息管理、工程智慧工地、桥梁结构健康监测、养护过程监控、OA办公、基于GPS的设备管理等模块通过集成的方式整合成统一的公路综合信息管理平台，同时在集成平台中增加应急调度、路政管理、BIM建模系统、大数据分析与决策、人工智能支持等系统模块，实现各种业务管理中数据统一、信息共享与信息联动，平台的体系结构如图6所示。

图6公路综合管理及服务平台体系结构

（四）在“两中心建设方面”。主要通过公路路网监控指挥中心实现对路网实时监控和应急指挥联动，通过公路业务数据中心实现公路数据和信息全面共享，并将其集成到综合信息管理系统平台中，部分工作如图7、图8所示。

图7公路养护过程监控平台

图8公路养护视频监控平台

在路网实时监控方面。充分利用好现有视频监控点建设，同时加强与交警部门等整合资源，相互调用，整合超限运输检测站原安装监控设备。逐步在桥隧、重要路段等节点安装完善监控设备进行数据监测，实现对局管公路交通流量监测与预警、局管路网环境监测与预警、基础设施技术状况监测与预警、交通突发事件监测与报警等监测工作。

在应急指挥联动方面。依托“贵州省公路水路安全畅通与应急处置系统”应用架构，由我局应急指挥中心担负领导会商、突发应急事件的联动协调指挥、视频会议室等功能，实现对局管公路全面掌控，提升我局公路日常运行监测及突发事件处置能力。

在公路业务数据中心方面。主要是通过系统集成技术、大数据、云计算和人工智能等先进技术对各种业务数据进行整合集成，解决公路信息系统各子系统的信息和数据“孤岛”、公路大数据的存储和数据不一致等问题，从而在系统内部实现公路数据与信息全面共享和利用。

三、毕节干线公路信息技术“四个规划”建设蓝图可期随着5G网络、大数据和人工智能等技术的进一步发展，公路信息化建设也在不断发展，毕节市公路信息化建设也在进一步的发展，我们未来的思考如下：

（一）利用5G网络来提升公路监控图像及信息快速查询的能力。随着5G网络基础设施建设的推进，毕节公路管理局也考虑今后2至3年内在公路信息化建设中引入5G网络技术，将其应用到系统平台的网络设备层中，利用5G网络的高速度进行公路监控图像的快速传输与处理。通过5G网络的使用，快速稳定采集公路路面、桥涵、设施等全资产图片或视频，及时回传图片或监控视频到公路云平台中，然后通过大数据和人工智能分析等技术，对巡查采集的图片和视频快速进行病害识别和分类，并将不同类型的病害或事件快速派发到相应的处理人员，从而提升路网实时监控和应急指挥联动的能力，以便对突发情况及事件及时快速处理。

（二）利用大数据处理技术来提升公路养护的决策能力和预警能力。依托贵州大数据政策和环境等优势，在综合系统平台的应用层中增加大数据分析与处理系统模块，利用大数据分析和处理技术对公路大数据进行数据的分析与挖掘，从而提升公路养护的科学决策、养护高效管理及智能预警能力。在科学决策方面，主要是对资产数据、交通流量、环境数据、荷载状况等进行决策树分析、参数优化分析等，自动生成宏观路网及微观路段的养护方案，以实现养护业务的科学化决策。在养护管理方面，主要是通过病害历史信息及养护决策模型库的对比分析，对其安全等级、变化趋势等进行自动判断，将自动派发养护任务单、或转为人工审核状态并提供辅助决策信息，从而实现养护业务的高效化与精细化管理。在智能预警方面，主要是将事件信息按照时间、地点、类型等类别进行划分，结合气象、地质、车流量、交通路网等信息，对不同时间、不同天气、不同地质条件的事件发生概率进行分析，筛选出特定条件下的事件发生概率与类型，增强应急事件的预警能力。

（三）利用人工智能技术辅助公路养护大数据的挖掘与分析，通过人工智能对5G网络环境下巡查采集的图片和视频的分析，快速进行病害识别和分类，辅助进行公路健康状况（如桥梁、涵洞、路基的基本状况等）进行实时的监测、控制与管理。

（四）构建基于BIM技术的建管养一体化三维建模系统，通过BIM技术实现道路、路基、桥梁、涵洞等的三维虚拟建模和仿真，实现对公路养护、施工及监控的优化和可视化管理，从而提高公路建设管理、运营管理、养护管理的效率和水平。