大数据时代公路养护管理

陈君

（江西省交通投资集团有限责任公司抚州管理中心，江西抚州344000）

0 引言

公路工程的大规模建设后，我国建设行业才着重于公路养护管理工作的开展，并针对各养护管理细节制定相应的管理规范与法律法规，但传统养护管理方式极大程度地影响工作效率与质量，且无法做到公路的实时养护与管理。对此，需充分发挥大数据时代价值，重视现代化技术的应用，打造智能化、远程化养护管理系统，优化、升级公路养护管理体系，以保证养护管理工作高效、有序的推进。

1 公路建设及养护管理现状

1.1 公路建设情况

现如今，国家公路网建设逐渐趋近于完善化。国家统计局相关报告显示，自2010年起，我国公路总里程呈现显著上升趋势，截至2020年底，全国公路总里程达519.81 万公里，公路密度54.15 公里/百平方公里，其中高速公路通车里程16.10 万公里，稳居世界第一。而在公路养护管理方面，公路养护里程所占公路总里程的比例也不断上升，2014年公路养护里程为435.38 万公里，是总里程的97.5%，而2020年公路养护里程514.40 万公里，占公路总里程99.0%。随着我国经济与城市化的不断发展，公路建设规模仍会持续扩大，而公路工程建设也将要迎来公路养护管理高峰期。

1.2 养护管理现状

在对公路进行养护与管理时，我国始终应用三级管理系统即公路管理局、公路总段、公路段。但随着公路养护工作的不断完善，促使公路管理组织形式逐渐朝着多元化的方向发展，并针对不同地区公路专门成立养护管理机构。以往与公路、交通相关管理、运营工作均由政府机构负责，极大程度限制公路建设、养护行业竞争意识的生成与强化，且在公路养护管理方面未建立起完善的体系；此外，随着养护工作的大范围实施，越来越多作业人员具备较为丰富的养护管理经验，但大数据时代的到来，促使建设行业整体工作形式得到相应的优化，这就对养护管理人员技术及素质提出更高要求；随着现代技术的发展与应用，促使传统人工养护方式被机械化形式所取代，在先进设备的支持下，减少养护成本投入的同时提高了管理水准与效率，但仍需要不断探索，以此全面发挥技术优势；当前，很多养护管理人员开展作业时，会积极融合新方式、新技术，并借助多年养护经验，实现养护管理形式的不断创新，但缺乏一套健全的数据化管理系统，无法对公路养护投入、养护需求以及使用性能展开系统性规划[1]。

2 基于大数据时代的公路养护管理工作实施

2.1 基于大数据的路网运行监测体系

大数据时代下，将其同路网运行监测体系融合在一起，以此推动我国公路养护管理工作高质量、高效率地开展与实施。与此同时，大数据的有效、合理运用可帮助工作人员生成完善且正确的责权工作意识，并使路网运行监测体系具备纵横交接的特点，实现对体系内容的全面建设与优化，以此可以全过程、实时获取到不同等级公路运行监测数据，并做好记录汇总于数据库中，为相关部门以及工作人员数据查询提供可靠支持，还能起到缩短数据查询时长的作用。此外，监测体系的构建可实时跟踪、记录公路运行情况，供养护管理人员分析，促使体系所具有的决策辅助作用得到充分发挥。科学运用大数据，可从真正意义上优化、革新各级公路网监测管理工作，在此基础上，依托于大数据技术、互联网技术、云技术等现代化技术，搭建起公路养护管理服务平台，以保证不同地区、不同等级公路养护信息的实时共享，推动我国公路养护工作朝着智能化、精准化、科学化的方向不断转型，以此全面提升公路养护管理质量与效率，为公路工程稳定、安全使用以及工程后续建设提供基本保障[2]。

2.2 基于大数据的预防养护管理探讨

公路预防性养护管理概念早于20世纪80年代便被提出，该理念主要指在不使用任何方式与手段的情况下，改变公路结构承载性能，以此增强公路整体稳定性，并始终保持良好运行状态，延长其使用年限，同时还能起到优化、改进公路系统基本功能的作用，是一种极为有效且操作简便的预防性养护管理手段。现如今，不仅我国应用该种管理措施开展公路养护管理工作，国外很多国家也基于这一理念，着手于管理作业的执行。通过对公路建设工程长期实践进行分析，可得到以下结论：即要想全面提升公里养护管理在资产保值与增值方面的数额，并将各类资金合理、科学应用于公路建设中，就需重视预防性养护管理措施的运用，以此规避资源不必要浪费问题的发生[3]。

预防性养护管理措施应用目的是依托于大数据技术来增加公路使用年限，并从根本上减少由环境因素、人为因素等引起的公路养护、管理与维修成本。由此可见，该种养护管理方式的真正效益表现于在合适时间内，运用可行且有效的养护管理技术开展公路工程优化工作，以达到节约资源的效果。预防性养护管理表现出较强的科学性、计划性以及主动性，能够充分发挥出工作效益，此外，有效融合大数据分析与处理技术，可联系起公路常见病害灾害情况以及各类影响因素，以此规避公路病害灾害问题的发生，全面提升公路预防性养护管理科学性、适宜性、精确性，以此减少管理成本。

2.3 基于大数据的养护管理系统应用

2.3.1 日常养护管理

公路养护管理系统中主要有日常养护管理、多维地理信息平台展示、重点设施监测、养护工程管理等基本功能模块，如图1所示。运行日常养护管理模块时，需先对基础数据进行处理，以此达到对公路养护、监理标段管理、设施量管理的目的，所有数据以标段为依据，来对应养护招标中的标段，其中，设施量管理数据有桥梁、道路面积以及绿化等，依托于搭建的数据库，进行日常养护管理所需的设施量统计。

图1 智慧公路养护管理系统

明确基础数据构成后，就需着手于公路日常养护工作，在此过程中，要求工作人员做好养护日记，制定可行且科学的月度计划，全过程跟踪养护工作进度，积极落实路况巡视、桥梁日常巡检、桥梁经常性检查等工作。为实现全过程监管清扫作业与路况巡视工作，先对传统作业模式进行优化，并在养护单位清扫车辆中安装车载GPS 模块，做好设备使用地图与公路GIS 地图的匹配，以GPS 轨迹为依据，实现对车辆清扫里程的自动计算，但需对车辆行进速度加以控制，以获得更为显著的清扫效果。此外，也需在巡视车辆中安装GPS 系统，搭配车载智能采集设备，严格按照日常养护巡视要求进行，借助云计算技术、图像智能识别技术，自动识别、分析公路路面以及配置设施病害情况，并将识别出的病害实时传输给“公路病害处理”系统，以便公路修复人员第一时间知晓，从而达到闭合管理的目的，大幅增强了公路养护管理成效。并且依托于大数据时代的各类信息化技术，实现了公路运行状况的自动化检测、智能型分析、公路全寿命周期管理的目的。

2.3.2 公路病害采集

公路病害采集信息主要来源于养护单位采集、监理采集、智能终端采集、专业网格化采集。其中，养护单位采集工作流程为采集—派单—修复—验收，充分发挥移动端定位功能，实现路面以及桥梁病害的全方位采集，并达到对公路病害修复全过程监管的目的；监理采集也需依托于移动端采集软件来实现，主要目的是将巡视期间发现的病害问题上报给养护单位，再由养护单位组织专业人员加以修复；智能终端则需利用车载智能采集设备，在高清摄像头的帮助下，实现对采集到的公路病害进行人工智能分析的目的；专业化网格则是汇总各类病害信息，并将其上传于终端，便于养护管理人员分析与调取，为公路病害的处理提供可靠数据支持。

将四种获得到的病害数据均写入公路养护管理系统平台中，可为养护单位、监理单位、管理单位全过程跟踪监管公路病害处理工作提供可视化保障，再利用大数据分析技术，全方位评价公路基础设施运行情况，有助于公路养护、修复计划的有效制定。

3 结语

将大数据应用于公路养护管理中是顺应时代发展趋势、满足时代发展需求的根本。通过运用现代先进技术，搭建极具完整性的路网运行监测体系，可保证公路养护管理工作有序进行；做好预防性养护管理工作，可从根本上降低公路运行问题发生概率，并在信息化管理系统的支撑下，提高公路养护成效。