高速养护作业“云管家”

文｜江苏高速公路工程养护有限公司 王革 郭阳阳 江苏中路信息科技有限公司 唐建亚 盛帆

截至2018年底，江苏省高速公路通车里程累计4084公里。随着高速公路使用年限的延长，江苏省路网总体趋于“老龄化”，通车时间在10年以上的高速公路约占总里程的75%，养护管理面临的压力日益增加。高速公路养护作业管理具有点多面广的特点，存在很多管理风险，一方面，由人员、车辆、物料等导致的各类运输组织事故在养护施工现场时有发生；另一方面，养护单位依靠传统的管理模式难以整合养护作业全盘信息。上述两方面特征给高速公路养护作业管理工作带来了巨大压力。2019年，江苏基于物联网、互联网、视频监控等信息化手段，在原有养护施工作业信息化管理系统的基础上，通过全面分析各类影响指挥调度决策及作业管理的因素，研究打造了集成化、智能化、创新化、标准化的高速公路养护作业指挥调度平台（以下简称“指挥调度平台”），实现了对高速公路养护作业现场环境、作业人员、施工车辆以及作业物料的全过程、全方位管理。本文从平台总体框架设计、应用功能设计以及平台应用三个方面进行介绍，以期为高速公路养护作业指挥调度平台在行业内的推广建设提供有益的参考和借鉴。

总体框架设计

指挥调度平台的功能目标在于通过全面分析各类影响指挥调度决策及作业管理的因素，实现对高速公路养护作业现场环境、作业人员、施工车辆以及作业物料的全过程、全方位的管理。因此，指挥调度信息化系统采用“五层、三体系”的总体架构形式，五层依次为：展现层、业务应用层、应用支撑层、信息资源层和基础设施层。三体系包括：标准规范体系、安全保障体系和运维保障体系，如图1所示。

图1.指挥调度平台总体框架图

展现层

展现层主要提供系统信息展示、应用服务等人机交互功能，为用户等提供美观、简洁和具有全新体验感的操作界面，并把有价值的信息以良好的表现方式呈现给目标用户。展现层划分为项目管理、人员管理、设备管理、物料管理、养护施工、安全管理、环保中心与智慧调度云体系几大模块，其用户主要包括各业主单位领导、巡查巡检人员、系统维护人员等。

业务应用层

业务应用层主要内容是本项目基于指挥调度平台的需求进行设计、开发的相关应用，各相关应用在平台的支持下，可以快速适应养护管理需求的变化，构建新的功能，具有良好的可扩展性。

应用支撑层

应用支撑层位于信息资源层与业务应用层之间，能够为应用系统提供良好的运行和开发环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用，为业务数据之间的互联、互通、互享、互动提供支持，并在异构数据及异构软硬件平台之间建立良好的协同机制。

信息资源层

信息资源层是整个指挥调度平台系统的核心，这一层根据系统不同的模块和功能归类以及基本结构规范建立了系统组织体系库、权限信息库，并根据信息系统基础功能模块建立了基础应用数据库、基础信息库、业主信息库、养护合同库、日志信息库、养护报表库，根据养护核心功能建立了实时作业库、巡查巡检库、综合管理库、计量信息库、影响采集库等。信息资源层的整体架构同样具有较强的扩展性，能够满足业务拓展的需要。

基础设施层

基础设施层主要指支撑本项目的基础运行环境，为本项目的应用系统提供基础软硬件设备、应用服务器，同时保障整个系统的安全稳定性，主要包括网络系统、主机服务器、存储备份系统、安全防护、系统软件等。

应用功能设计

基于以上总体框架设计，指挥调度平台覆盖“人、机、料、法、环”五大基本管理要素，形成了七大应用系统功能模块和一个指挥调度云平台，如图2所示。应用系统功能模块主要分为：项目管理、人员管理、设备管理、物料管理、养护施工、安全管理、环保中心，涵盖养护企业日常工作中的运营与组织管理、养护工作巡查到施工的全过程。指挥调度云平台涵盖所有功能模块的要点，能多方面、多维度、宏观、实时、直观地展现养护企业综合管理与施工作业状态。

项目综合管理云

包含养护企业管辖范围内的项目部、拌和站、作业点位置信息，人员组织组成，各项目投资情况，各项目养护施工进度，专项和日常养护大类项目的逐月建设质量，整体安全文明建设情况以及项目考核逐月评价变化。

图2.系统应用功能框架

李皖皓 摄

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指挥调度平台“初试牛刀”

2020年2月15日，江苏地区遭遇强降雪，开展高速公路养护除雪工作迫在眉睫。灾情发生后，江苏高速公路工程养护有限公司联合相关技术公司结合实际情况，第一次成功试运行养护作业指挥调度信息系统平台，为除雪工作的指挥调度管理提供了信息技术支持。管理人员通过指挥调度平台第一时间与除雪现场工作人员取得联系，在获悉现场情况之后，对现场作业人员、车辆和物资进行统一指挥调度，实现了信息资源利用最大化，有效提升了养护施工流程部署效率。自此，指挥调度平台成为江苏高速公路养护工作中的“火眼金睛”，在“十三五”国检等重要活动中发挥了至关重要的作用。

图3.指挥调度平台管理界面

日常养护管理云

包含管辖范围内的所有养护巡查项目实时位置信息、养护施工项目实时位置信息和路网信息。同时展示巡查作业统计与考核情况，应急养护作业和养护作业统计、考核情况，以及路况信息内容。

养护施工管理云

包含管辖范围内的所有养护项目拌和站、施工作业点、桥梁加固点的位置信息。同时展示养护施工进度、混合料总量分析和试验检测分析情况，对路面施工实时作业信息进行数据展示，并根据预警分布判断养护质量。

视频监控中心

包含管辖范围内的所有视频监控点位置信息，并支持实时播放展现视频监控画面。

安全管理信息云

包含养护企业管辖范围内的所有人员和车辆的位置信息，确保施工现场人员和设备安全。同时展示安全管理指数的逐月变化情况，安全管理人员的分布情况，日常管理巡查问题统计分析情况，安全教育活动分布统计情况以及安全考勤信息。

环保信息管理云

包含管辖范围内的所有环保监控点位置信息。同时展示所有监控数据逐月变化情况，以及近一周的天气预报，提示管理人员根据天气安排工作计划。

平台应用成果展示

指挥调度平台通过集成不同业务的软件、硬件数据，通过平台统一指挥调度养护作业人员、设备、物资，实现对养护作业的快速日常管理和应急管理，满足养护作业的管理需求。指挥调度平台管理界面如图3所示。

在养护作业管理过程中，指挥调度人员可通过对讲终端与现场作业人员双向语音视频通话，并通过智能安全帽实时确定养护人员的位置，一旦现场发生危险情况，智能安全帽可以主动推送预警信息至指挥调度平台，为指挥人员制定应急预案预留充足时间；指挥调度平台能够通过不同种类的视频终端，随时调取养护作业过程的视频信息，同时，利用智能化的AI识别技术对不规范、不安全的作业行为进行抓拍预警。指挥调度平台具备养护作业全过程所需的应用系统，能够感知事件处置状态、应急流程判断与智能推进等功能。

指挥调度平台充分利用已有信息管理系统，通过人机交互把控养护作业各个环节，为养护作业管理提供有力保障手段。未来，可进一步在系统平台中建立道路病害数据库、PCI路况等级评定建模、养护历史数据分析等板块，实现数据深度挖掘，为今后养护管理工作提供指导养护对策、科学决策。