基于大数据时代的高速公路养护管理分析研究

王浩

摘 要：随着大数据时代的到来，信息科技已影响各行各业。近年来我国高速公路路网不断拓展，总里程数据也在飞速增长，大数据应用逐渐成为高速公路养护的有效途径，促使养护管理不断改进，进而实现现在化、科技化、市场化。本文通过研究分析大数据技术手段对高速公路养护管理过程中的应用，并在此基础上提出如何采用大数据加强养护管理措施，从而提升高速公路养护管理水平，确保大数据时代公路养护管理效果。

关键词：大数据;高速公路;养护管理

目前，伴随着网络技术的飞速发展，大数据应用成为高速公路养护的一项关键技术。我国高速公路的养护和管理已开展信息化维护和管理。如何基于大数据开展在高速公路养护管理，并针对现状问题及相应措施，已成为高速公路管理部门的重点工作。高速公路的前期建设档案资料、养护信息数据监测数据也随之增多，通过公路病害管理系统、工程养护车辆GPS跟踪系统、公路养护评价数据、计划数据、决策数据等基础数据收集，可供管理人员深入分析后建立公路信息化管理系统，提高公路信息共享的融合程度，便于不断完善公路养护规章制度，优化公路养护管理系统，逐步开展多样化、精细化的高速公路养护。

1 建立高速公路大数据养护管理的意义

大数据高速公路养护管理可将人工、低效的经验判断转化为智能的、精准的客观科学决策。借助大数据计算方式，利用养护监测数据研究高速公路性能衰变规律和方程，从而为养护计划建议和养护投资计划提供依据。基于大数据背景下的“互联网+养护”，便于建立完善的高速公路养护科学决策体系，科学制定养护方案，优化资金分配，树立全寿命周期和预防性养护理念，实现精细化养护管理、智能化预防养护决策支持，同时可降低成本，提升效率，最大化的提高养护实效。

2 高速公路养护大数据来源

高速公路是国家重点基础设施，保障其安全、通畅、平稳、舒适运行是前提。高速公路养护管理工作应该重视数据来源及处理，结合实际情况，对高速公路的各类基础信息展开完整的分析和存储。例如，其修建时间、使用情况、限重限宽数据、维护记录信息等[1]。高速公路在前期规划、建设的过程中产生的大量数据，将在后期养护管理大數据中起到关键作用，主要包括以下几种：

2.1 建设档案资料

高速公路建设规划、政府审批文件、立项书、可行性研究报告以及土地利用许可证和环保评估报告;高速公路地质、水文、勘察、探测和相关设计图纸等组成了公路的设计资料;施工招标文件、竣工图纸以及实验数据等。

2.2 养护与维修数据

通过采集高速公路路基、路面相关基础设施等相关数据，以技术评定规范和标准为基础进行定期技术评定高速公路工程项目，可收集汇总、诸多与高速公路路况相关的关键数据信息。高速公路受自然环境和车辆荷载的影响，定期检查、公路修复产生的数据，为高速公路的性能评价和判断提供数据支持。

2.3 巡查及监测数据

高速公路养护管理人员的日常巡检信息和数据，以及养护管理人员编写的月度、季度、年度路况评价数据，重要的高速公路路段建立结构施工和环境卫生监督体系，形成荷载数据、表面形貌数据和环境数据。

3 大数据技术提升高速公路养护管理措施

3.1 提高养护管理决策科学性

公路养护管理人员在进行公路养护管理分析决策时，若想实现决策的科学合理化，结合当前公路现状运用先进的大数据技术为公路养护管理提供合理决策。通过具备较强专业资格的单位对公路养护管理的施工图纸、交通流量、养护施工细节、公路评估检查、监测等数据信息，利用大数据进行分类采集和存储并建立完善的动态信息数据库，建立养护效果的科学预测分析模型和决策维护模型，基于此数据的支持，便于管理人员做出科学、准确的决策。

3.2 完善和创新养护管理模式

传统的养护管理模式已渐渐跟不上高速公路网综合养护管理的步伐，在高速公路路况诊断和隐患排查方面传统的分析方法很难做出精确的判断，高速公路建设、养护和管理部门应加大引进大数据和公路养护人才的培训力度，为公路养护规划时间、优化技术方案提供正确选择，病后被动养护转换为预防性主动养护，根据公路健康状况提早预防可延长使用年限，提升高速公路养护管理的效率，也降低了养护和维修成本。

3.3 运用大数据技术检测和预防

高速公路借助大数据技术监测公路现状信息和基础设施状况，通过结合大数据技术，建立了清晰、垂直连接的路网运行监控系统，通过各级路网的定期检测数据，实时追踪路网运行情况，及时发现和反馈在公路养护中产生的问题，降低公路意外破坏的概率，同时降低相应的经济损失，加快路网监控系统建设，实现路网监控的统一接入和点播。通过服务平台加强数据的收集和处理，同时结合各路段的数据信息加强联系，实现数据资源共享，从而为各地区的公路养护协调工作提供有效保障[2]，优化公路养护体系，为科学养护提供基础支持。

为进一步保障高速公路结构承载力、延长使用寿命、提高系统功能，对高速公路应进行设计预防性养护措施。通过检测高速公路主体结构和附属设施信息、技术状况和使用性能，以及相对应的规划设计、施工建设、养护管理信息等大数据，将高速公路病害与各种影响因素连接起来，对公路的病害信息和养护信息可通过相同公路上的空间标记来进行记录和查询，利用路面结构数据库对气象、路面载荷状况以及车流量等公路参数进行衰变分析，及时了解高速公路损坏情况，预测公路的使用期限，提高对需大中修高速公路的警惕，并对此主动制订合理的养护管理方案、采用正确的养护技术，确保预测病害发生的准确度和提升防护高速公路的适用性。

3.4 建立大数据公路养护管理系统

大数据公路养护管理系统是集检测、评价、决策、研发、设计、施工、后评价等环节为一体的一套科学高效的体系，实现全寿命周期质量和成本控制。通过对高速公路养护管理的实践总结，对通车条件下的路基路面实体状态合理评估和技术组合，从而通过可视化平台获悉高速公路上的各项指标以及车辆的运营状态[3]。通过完善高速公路养护管理系统为大数据提供技术咨询服务，以养护数据分析高速公路技术状况为基础建立预测模型，将公路施工图、交通流量、检查评价数据、检查监测等大数据进行数据采集、归档、存储分析，建立公路养护动态管理数据库，便于全方位掌握公路信息，进而实现高速公路养护管理系统的科学化、智能化和规范化。

4 结语

随着国家越来越重视基础设施的建设，运用先进、科学、创新的大数据建立高速公路养护管理系统，从科学性、数据思维和管理方式等方面提出了相应的对策，促进了公路养护的可持续发展。在大数据时代可以为养护管理系统、养护管理模式提供创新应用，提高养护管理效率，保证高速公路的安全运营。今后，在大数据技术不断完善的条件下，应当立足实际情况，因地制宜，针对高速公路养护管理系统还需进一步加强大数据技术的运用优化，提高高速公路养护管理的准确性和实效性，力争更好的发展。

参考文献：

[1]樊克强.大数据背景下的城市道路养护管理研究[J].道路桥梁，2019（4）：68.

[2]甘富军.大数据时代下公路养护管理应用探讨[J].工程管理，2020（7）：164-165.

[3]徐冉.探究大数据时代下高速公路养护管理策略[J].智能管理，2019（22）：60-61.