高速公路隧道智慧管养信息化应用研究

文 / 山西省智慧交通研究院有限公司 李靖博

本文将从工程概况出发，通过传统隧道管养方式与智慧管养系统的比较，对智慧管养系统设计路径进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议，以更好地通过信息化系统来养护和管理高速公路隧道，从而确保隧道的正常、稳定运行。

引言

近些年，国内高速公路建设水平显著提高，建设速度也在不断加快。在这一背景下，隧道设备养护管理工作开始朝着复杂化的方向发展，原有的人工管养方式已经无法满足日益增长的隧道管养需求，这使得隧道有必要引入智慧管养系统来提高管养能力。从这个角度来看，应积极研究智慧管养系统设计路径。

工程概况

贵州G4215蓉遵高速赤水至仁怀段（简称仁赤高速）全长167公里，设计速度80公里/小时，双向四车道，已于2013年建成通车。全线共设置12处匝道收费站、30座隧道和2处隧道管理救援站。其中长隧道11座，最长的莫洛隧道2.5公里，是贵州省的一条重要经济干线和红色旅游线路。仁赤高速车流量大，日平均交通量已突破10000辆，部分路段最高达到17000辆，2020年对全线隧道机电系统进行提质升级建设，为提高隧道机电系统养护管理水平，运用了信息化智慧管养系统。

传统隧道管养方式与智慧管养系统的比较

在国内，公路隧道管养发展缓慢，与西方发达国家相比管养起步晚、效率低下。受其影响，仁赤高速开展管养巡查时，许多管养人员都通过人工方式展开记录，并将记录的纸质文件收集和归档，不仅工作量大，而且管养效率较低。同时，完成管养后的反馈和跟踪往往是管养人员上报纸质报表，由于隧道机电设备繁多，设备故障率高，巡查工作具有较大的工作量，因此现场巡查与否取决于管养人员职业素质。

另外，设备管理工作混乱，无论是统计设备管养数据还是提取设备管养数据都存在诸多不便，在信息化方面的管养数据十分匮乏。采用智慧管养系统后，以上隧道管养问题得到了较好的解决。

传统隧道管养方式与智慧管养系统的对比如表1所示。

表1 传统隧道管养方式与智慧管养系统的对比

智慧管养系统设计路径

智慧管养系统构成

该工程的智慧管养系统包括三个子系统，分别是任务处理子系统、任务管理子系统和应用软件子系统。其中，应用软件子系统能够按照具体管养需求安装到智能手机终端，通过任务处理子系统、任务管理子系统对公路企业的内网展开部署，借助三层交换机向外网衍射服务器端口，将有效的访问通道提供给应用软件子系统（如图1所示）。

图1 网络拓扑机构图

智慧管养系统功能设计

1.应用软件子系统功能设计

借助应用软件子系统，能够实现查阅隧道设备信息、浏览维修信息、上报巡检信息、查看巡查任务等功能。

第一，查看隧道设备信息。在应用软件子系统中，查看隧道设备信息模块具有扫描设备二维码、打印二维码标签、查询隧道详情、浏览隧道信息等功能。通过查询隧道详情功能，管养人员能够随时查找并使用各种隧道信息详情，如隧道建设、隧道设备、基础资料、隧道资料档案等。借助打印二维码标签这一功能，管养人员能够与蓝牙打印机相连接，快捷、方便地打印出隧道二维码。

第二，浏览维修信息。在应用软件子系统中，浏览维修信息模块具有浏览报修记录、扫描二维码、添加设备等功能。借助浏览维修信息模块中的打印二维码这一功能，管养人员能够将蓝牙打印机与移动终端相连接，将设备二维码标签快速生成，随后在设备上进行二维码粘贴。借助扫描二维码的方式，管养人员能够在较短的时间内接收到设备运行信息、设备巡检信息、设备维修信息以及设备基础信息等多种资料。

第三，查看巡查任务。在应用软件子系统中，查看巡查任务模块具有定期管养巡查、经常性管养检修、日常管养巡查等功能。借助查看巡查任务模块，管养人员能够及时获取机电设备管养巡查进度信息、任务完成情况，确保隧道中的所有全部管养设备巡检完成，随后上报巡检结果。

2.任务管理子系统功能设计

借助任务管理子系统，能够实现查询电子报表、统计管养数据、管理隧道信息、发布管养任务等多种功能。其中，发布和管理隧道管养任务最为重要。发布巡查任务功能可以浏览、查询、编辑或发布管养巡查任务。

计划执行管理也是一项重要功能，可以终止、实施、修正、新增管养巡查任务，借助此功能，公路管理企业能够自动、定时发布各种管养巡查任务。

3.任务处理子系统功能设计

借助任务处理子系统，能够有效执行各种类型的后台管养任务，如通过短信第三方接口来推送任务短信、循环处理管养巡查任务等，极大地方便了隧道管理站的日常管理。

系统应用效果

该工程运用信息化的智慧管养系统后，隧道机电管养水平明显提高。2021年度主要隧道设备的管养情况如表2所示。

表2 主要隧道设备的管养情况统计表

通过以上管养结果不难看出，运用智慧管养系统后，管养工作完成率达到了99.5%以上，大大提升维护工作效率。

结语

总而言之，研究智慧管养系统设计路径具有重要的意义。相关人员应对工程概况有一个全面了解，做好传统隧道管养方式与智慧管养系统的比较，能够在把握智慧管养系统构成的基础上，科学设计智慧管养系统的各项功能，从而实现隧道管养效率提升的目的，促进国内高速公路事业的稳定发展。