高速公路大数据管理与养护探索

文 / 广东省路桥建设发展有限公司广贺分公司 李欣

引言

随着信息技术的不断发展和进步，高速公路融合大数据机制的质量效果受到了广泛关注，应秉持信息技术和智慧理念协同的管理思维，共同创设更加先进的公路运输系统。

高速公路大数据管理与养护的意义

高速公路大数据技术的应用能最大程度上提高预测水平，为常规管养工作创设良好的技术空间，优化其时效性。在数据分析的基础上，就能对高速公路近期的使用情况和基本状态予以分析，并且能依据历史数据对比开展针对性的养护环节，避免造成资源的浪费，还能及时解决问题，为公路养护工作预警管控水平的全面进步提供保障。

高速公路大数据管理与养护整体框架

在高速公路大数据管理和养护工作落实开展的过程中，要整合具体技术内容和要求，维持管理和养护的平衡，搭建更加科学的框架模式。具体框架见图1。

首先，实现交通参与者、交通设施和交通工具的闭环管理模式，借助信息与通信技术维持信息共享和管理的规范性，并且能充分发挥数据信息的应用优势，从而建立信息共享管理模式，确保信息传递的及时性，以便于参与者能更好地作出正确的判定，维持高速公路协同管理的实效性。

其次，借助相应的技术模式和应用要求，对交通需求予以实时性调控，从而最大程度上提高高速公路智慧化服务质量和能力水平。

最后，基于以上的技术和服务理念，共同打造安全性、效率性、舒适性都有所提高且环境明显改善的大数据公路系统，为高速公路实现智能化、智慧化、信息化目标提供保障。

高速公路大数据管理与养护具体方案

在高速公路大数据管理与养护工作开展的过程中，要从规划规范等工作入手，建立完整且合理可控的应用监督模式，结合管理养护标准维持应用效率，并且配合数据采集机制打造多元化信息服务模式，实现协同控制的目标，真正意义上促进高速公路数字化管理和养护的进步，实现经济效益和社会效益的和谐统一。

“大数据+”高速公路监测

基于大数据技术，建立有效的路网监测控制模式，以便于能及时完成数据的收集和整理，构建更加明确且科学规范的应用结构，实现权责分明、路网运行清晰的控制机制，也能为公路监测工作的实时性优化提供保障。

第一，高速公路风险智慧防控模式。1）利用“大数据+”完成风险源的识别工作，并剖析可能存在的致灾机理，借助故障树分析模式完成定量和定性评估，并获取分析结果了解交通事故发生的概率。2）构建公路监测风险评估指标体系，从而结合获取的影响因子对单因素、多因素予以聚类分析，确保监测工作的实时性和规范性。3）对高速公路风险风机进行划分，依据静态交通环境、动态交通环境运行数据等，能将其划分为优、良、中、差四个基础等级，以保证后续对应的监测工作都能有序开展。4）高速公路交通安全风险等级评估，一般是采取灰色系统理论完成模型的管理，保证实时性监测控制流程的规范性。

第二，大数据汇聚和存储。主要是利用多项大数据支持的技术模式，完成监测数据的汇总，从而确保整体监测工作的流畅性和完整性，维持良好的监测体系。具体见表1。

综上所述，“大数据+”路网监测模式中，就是依据跟踪路网信息情况完成信息数据的汇总，并优化服务平台的建设水平，维持良好的信息沟通和信息共享，以保证后续管理和养护管控工作都能在规范要求内陆续开展，提升综合监督管理的规范性和精准性。

预防性养护

在大数据技术支持下，能获取相关信息数据，并且结合数据结构、数据关联性以及数据形态趋势等建立相应的评估模式，从而科学决策养护方案，在不影响高速公路结构承载力参数以及应用效能的基础上，尽量延长公路的实际使用寿命，确保使用功能最优化。

高速公路信息预警控制模式

第一，获取高速公路分级预警启动条件。主要是在风险评估的基础上，要进一步评估相关要素，结合实际发展情况和高速公路现行状态，有效进行公路分级预案的启动评估，以保证能在风险问题发生前进行预案的启动，最大程度上提升高速公路预防性养护工作的质量效果。

第二，实现高速公路分级分类预警管理。为了保证预警管理控制流程的规范性，要建立分级管控处理模式，保证分级监督的及时性和规范性，并且要落实系统化分级控制体系。

第三，制定恶劣天气的针对性预警管控模式。一般是建立主线控制模式和收费站匝道控制模式。结合安全间距的具体要求完成分析工作，并配合限速模型，共同完成预测体系的控制。例如，设置匹配高速公路路段基本情况的匝道控制方案，保证入口流量等能满足实际要求。除此之外，还需设置恶劣天气下的交通诱导方案。在诱导应用模式中，能有效提醒驾驶员安全行驶，并且建立有效的控制保障方案，配合龙门架、情报板、可变标识等完成行驶路径的分级分区管理，从而提升诱导控制的合理性。

公路养护管理系统

为了能从根本上提高高速公路养护管控的实际水平，需要建立相匹配的养护管理系统，依据技术咨询服务等相关内容的具体要求，配合功率技术情况展开系统化分析，维持良好的应用效能。

一方面，借助大数据的优势作用，建立相匹配的数据分析模式和数据汇总管理模式，确保能有效处理具体数据，实时性调控数据结构，维持良好的数据分析管理体系。比如，结合高速公路的实时运行状态，汇总监测评定数据、桥梁健康监测数据、公路建设设计图纸数据等，将现有数据和历史数据进行对比分析，全面剖析高速公路的应用状态，以保证能开展更加具有针对性的控制方案，维持良好的应用效能。

高速公路智慧控制

主要是高速公路无富余通行能力时控制诱导策略模式，实现上游限流、下游急速流出的导通方式，最大程度上提高控制模式体系的规范性，见图2。

高速公路大数据管理与养护发展趋势

高速公路大数据管理工作将向着更加多元的方向发展，实现综合管控效能的优化目标，确保管理和养护工作都能落实到位，维持公路应用水准的同时，打造安全、可靠、经济的高速公路监督体系。

第一，车联网与协同系统并行的技术模式，未来十年，车联网应用控制模式将向着更加多样的方向发展。车联网将信息社会和汽车社会有机融合，建立更加科学的数据共享管理平台，确保大数据管理的及时性和规范性，为监管部门养护工作的落实也能提供更加可靠的依据。

第二，云平台和高速公路管理养护的联动，发挥云计算技术的应用优势，从应用层、平台层和设施层协同管理的角度出发，建立匹配公路常规化管理的云平台体系。不仅能实现网管系统、业务支持系统的联动，还能配合车联网平台完成数据挖掘、调度管理、负载均衡分析等工作，形成发散性统筹监督体系，保证高速公路管理和养护结构的综合效果满足预期。

第三，北斗系统的发展，北斗系统是我国正在实施的自主研发的全球卫星导航系统，致力于实现高质量定位、导航和授时服务，配合实时性信息管理，提供测速、授时、通信等功能，将其和高速公路数据化管理模式结合在一起，能打造高效、低成本、环保化的交通信息采集管理系统，保证管理控制工作和后期养护工作全面落实。

结语

总而言之，高速公路管理和养护工作具有重要的研究价值，要整合大数据技术，实现信息化监督应用的目标，有效发挥公路的使用功能，从而提高行车的安全性和稳定性，并且优化养护和管理工作的基本水平，顺应路网运行监测的综合指标，促进公路养护管理工作的可持续健康发展。