李曦+劉謙

摘 要：近年來，我國公路運輸事業(yè)發(fā)展迅速，且在較好地滿足了人們出行需求的同時，也為促進國民經濟的發(fā)展提供了良好的交通運輸保障。作為公路運輸效率和公路質量的重要保障，公路的養(yǎng)護管理工作不僅關系著公路本身的質量，而且對于整個交通運輸事業(yè)的發(fā)展也具有重要影響?；诖?，本文以當前大數(shù)據時代為背景，以高速公路作為主要研究對象，通過對大數(shù)據的定義和高速公路養(yǎng)護管理過程中涉及到的相關數(shù)據進行分析，在結合大數(shù)據時代下高速公路養(yǎng)護管理意義的基礎上，針對當前高速公路養(yǎng)護管理存在的問題，提出了相應的解決對策。

關鍵詞：大數(shù)據；高速公路；養(yǎng)護管理

一、前言

“大數(shù)據”無疑是互聯(lián)網時代下最熱門的話題，在網絡信息技術高速發(fā)展的今天，社會各行業(yè)領域紛紛將大數(shù)據、云計算等作為其未來發(fā)展的關鍵技術，通過開展深入且廣泛的數(shù)據挖掘工作來構建行業(yè)分析模型，從而為促進組織發(fā)展提供新的增長點。自交通運輸部被納入到我國互聯(lián)網行動計劃編制工作組至今，

我國高速公路的養(yǎng)護管理已經具備了一定的信息化養(yǎng)護管理水平，但關于高速公路的信息化養(yǎng)護和管理仍然處于前期的經驗、決策階段。在此背景下，如何在掌握高速公路養(yǎng)護管理工作中涉及到的大數(shù)據的前提下，針對高速公路養(yǎng)護管理存在的問題提出相應對策，已成為我國高速公路管理部門需要著重開展的關鍵工作。

二、高速公路養(yǎng)護管理中的大數(shù)據

在大數(shù)據背景下，高速公路養(yǎng)護項工作所產生的大規(guī)模數(shù)據，迫切需要科學合理的整合以及再利用。在合理整合前，需要了解大數(shù)據以及告訴公路養(yǎng)護下所產生的數(shù)據結構，具體如下：

（一）大數(shù)據定義

大數(shù)據，即Big Data，是指無法在一定時間范圍內以常規(guī)軟件工具予以捕捉、管理和分析的數(shù)據集合，是需要新的處理模式地進行處理的具有較強決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力與流程優(yōu)化能力的海量、高增長率的多樣化數(shù)據信息資產[1]。大數(shù)據具有以下幾方面特點：（1）容量大，數(shù)據體量較巨大，相應的數(shù)據量級可高達PB級別；（2）種類多，數(shù)據類型較多，且格式各種各樣；（3）速度快，數(shù)據的產生與處理速度也相對較快，通常，以數(shù)據大都在1s內產生，而對數(shù)據的分析與處理也應在秒級內完成；（4）價值高，大數(shù)據的價值密度較低，但其商業(yè)價值卻相對較高，從海量的數(shù)據中搜尋到對企業(yè)有用的數(shù)據，能夠為企業(yè)戰(zhàn)略決策的制定提供有力依據[2]。

（二）高速公路養(yǎng)護管理中的數(shù)據源

高速公路屬于我國基礎設施的重要組成部分，養(yǎng)護與管理高速公路能夠保障其運行的安全性和順暢性。在高速公路在養(yǎng)護與管理的過程中會產生諸多類別的信息和數(shù)據，主要包括以下幾個方面。

1.基礎檔案資料數(shù)據

高速公路在建設的過程中便已經產生可了大量的基礎檔案資料，包括建設前期各界政府的立項、土地、環(huán)評審批資料，設計過程中的計算書、勘探、設計圖紙等設資料，施工作用中的招標標書、合同、竣工圖紙、監(jiān)理過程、驗收報告、使用說明等施工資料。所有的基礎檔案資料數(shù)據均需要在整理后于高速公路投入使用后移交給養(yǎng)護管理部門。但是，各個地區(qū)的高速公路占比基本上均比較大，若不能夠對基礎檔案資料進行完備的保存，則會導致部分基礎檔案資料的缺失影響高速公路養(yǎng)護與管理中根據歷史信息進行分析決策的準確性[3]。

2.日常養(yǎng)護資料數(shù)據

正常情況下，根據我國《公路技術狀況評定標準》要求，高速公路技術狀況的評定必須要保證在每季度一次或以上。此時，在每一次技術狀況評定中均會在高速公路路面、橋梁、隧道、路基等構造物和沿線設施方面產生大量的日常養(yǎng)護管理資料數(shù)據。另外，每日的路況巡查亦是高速公路日常養(yǎng)護工作中的重要內容，每日的路況巡查工作中養(yǎng)護管理人員必須要填寫相應的巡查日志，對巡查的情況形成信息數(shù)據等。在此基礎上，養(yǎng)護管理人員需要根據高速公路養(yǎng)護與管理規(guī)范要求在每月、每季度和每年均形成完善的路況評定資料[4]。隨著科學技術水平的提高，高速公路的日常養(yǎng)護與管理方面開始推行機械化，例如利用機械清掃車的行駛軌跡GPS數(shù)據形成部分養(yǎng)護與管理資料。

3.大中修與改建的養(yǎng)護資料數(shù)據

高速公路在長年的運行中受到自然環(huán)境以及車輛荷載等影響，其路況會逐漸出現(xiàn)衰減的狀態(tài)。各個地區(qū)為了保證高速公路運行的順暢性和行車的安全性與舒適性，基本上會定期對高速公路的狂進行檢查，繼而對路況較差，安全性、舒適性均不佳的高速公路進行大中修，甚至會根據具體的道路需求進行改建，目的在于滿足社會發(fā)展以及經濟發(fā)展的需求。高速公路的任何大中修與改建養(yǎng)護管理中基本上均會產生大量的該類資料與數(shù)據，對于整個高速公路性能的評定與判斷會起到重要支持作用，為此必須要對高速公路大中修與改建的養(yǎng)護資料數(shù)據進行完整的保存[5]。

4.橋梁與隧道等結構物定期或特殊檢測的資料數(shù)據

高速公路處于山水網密布的區(qū)域，在高速公路建設中必然需要架設一定數(shù)量的橋梁和隧道等結構物。近年來，由于高速公路橋梁或者隧道等結構物出現(xiàn)問題而引起的道路安全事故越來越引起社會各界的高度重視，因而逐漸加強了對高速公路橋梁與隧道等結構物的定期或特殊檢測，以便對其安全性能進行準確的評定，保障高速公路運行的安全性。此時，高速公路的養(yǎng)護與管理中便會出現(xiàn)大量的橋梁與隧道等結構物養(yǎng)護與管理資料數(shù)據，對高速公路的橋梁、隧道等結構物特點、性能、狀況等均能夠作出真實的反映，有利于更加恰當?shù)陌才糯笾行藁蛘吒慕üこ?，加強高速公路的養(yǎng)護與管理[6]。

5.日常監(jiān)測與監(jiān)控的資料數(shù)據

對于比較重要的高速公路，公路基本上會于其重要的路段、橋梁、隧道等結構上建設健康以及環(huán)境檢測系統(tǒng)，以便對道路橋梁、隧道運營狀態(tài)下的結構情況進行反應，形成負載數(shù)據、內力相應數(shù)據、表面形態(tài)數(shù)據、環(huán)境狀況數(shù)據等。另外，該類系統(tǒng)能夠對道路上過往車輛進行檢測，包括流量、行駛軌跡、車輛類型等。此時，在該高速公路養(yǎng)護與管理下會產生大量日常監(jiān)測與監(jiān)控的資料數(shù)據，亦屬于整個高速公路養(yǎng)護與管理信息和數(shù)據的重要組成部分。

三、大數(shù)據時代下高速公路養(yǎng)護管理的意義

公路的養(yǎng)護管理工作是公路運輸效率和公路質量的保障，不僅關系著公路本身的質量，而且對于整個交通運輸事業(yè)的發(fā)展也具有重要影響。在大數(shù)據背景下，科學合理的整合數(shù)據并進行利用的對公路養(yǎng)護管理有巨大的意義，具體如下：

（一）有利于提高養(yǎng)護管理的預測水平與安全預警能力

大數(shù)據技術的核心便在于預測，該點屬于人工智能的重要組成部分，亦屬于機器學習的基本內容，在大數(shù)據技術中，其能夠更好的應用數(shù)學算法預測事情發(fā)生的可能性。高速公路養(yǎng)護管理中對大數(shù)據技術進行應用，促使大數(shù)據在整個養(yǎng)護管理系統(tǒng)中能夠起到一定輔助決策作用，在對系統(tǒng)中的海量數(shù)據進行分析基礎上，能夠對所有相關數(shù)據之間的特別線性進行處理，繼而提高高速公路養(yǎng)護管理中的預測水平。同時，大數(shù)據時代下的高速公路養(yǎng)護能夠提高整體安全預警能力，即對近期高速公路上橋梁、隧道、路面等技術狀況進行分析，巡查其中可能存在的危險狀態(tài)，在多種數(shù)據進行動態(tài)采集與整合分析的情況下將能夠作出有效的安全預警[7]。

（二）有利于整合養(yǎng)護管理中的各類數(shù)據并實現(xiàn)共享

我國大部分地區(qū)的高速公路養(yǎng)護與管理中均存在數(shù)據開發(fā)時目比較單一的情況，因而存在著大量格式并不相同的信息與數(shù)據，各類型信息與數(shù)據之間呈現(xiàn)明顯的獨立性。同時，各個地區(qū)自身的高速公路養(yǎng)護管理信息數(shù)據與其他地區(qū)之間亦不存在良好的關聯(lián)性，難以實現(xiàn)信息與數(shù)據的實時共享。大數(shù)據時代下的高速公路養(yǎng)護與管理在一定程度上要求各個地區(qū)均能夠從大數(shù)據視角和思維進行高速公路的養(yǎng)護與管理，重點在于對數(shù)據進行整合并且實現(xiàn)共享。在此方面，大數(shù)據技術能夠對各個地區(qū)內部的高速公路養(yǎng)護與管理各類數(shù)據進行整合，對于各個地區(qū)之間的信息與數(shù)據能夠建立比較全面的、通暢的、相互聯(lián)系的全國高速公路養(yǎng)護信息網，消除傳統(tǒng)信息與數(shù)據孤立的狀態(tài)，在實現(xiàn)信息與數(shù)據共享的情況下便于對高速公路運行與養(yǎng)護管理等情況作出實時掌握。

（三）有利于應用先進養(yǎng)護技術提高養(yǎng)護管理效率

大數(shù)據時代下的高速公路鋼護管理，有利于應用更加先進且創(chuàng)新的養(yǎng)護管理技術，能夠切實的提高養(yǎng)護管理效率。在我國高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)中，需要根據時代的發(fā)展積累養(yǎng)護與管理經驗，并且要進行新技術的探索與應用。大數(shù)據時代的到來，一方面能夠促使高速公路對其傳統(tǒng)的、典型的“一時、一地”養(yǎng)護管理模式進行改進，修正養(yǎng)護與管理經驗，另一方面能夠建立比較科學的高速公路路面使用性能預估模型，便于對高速公路未來路面使用中的性能變化等進行準確的預測，繼而更加準確且有效的制定養(yǎng)護與管理方案。因此可以說，大數(shù)據時代下的高速公路養(yǎng)護管理效率能夠得到有效提升。

四、目前我國高速公路養(yǎng)護管理存在的問題

高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)需要將路網技術狀況評定的各類數(shù)據作為核心的技術數(shù)據，并且要對具體的交通量、交通歷史等進行了解，以此建立有效的分析模型，而后采取具有針對性的管理措施。目前，我國高速公路養(yǎng)護管理中，以上海滬嘉高速公路為例，其仍舊存在著一定問題。

（一）養(yǎng)護管理分析決策不科學

養(yǎng)護管理分析決策的不科學在一定程度上會導致養(yǎng)護管理的目標、方法、措施等均不能夠明確，因而難以達到預定的養(yǎng)護管理目標。產生該種問題的主要原因在于，高速公路的技術狀況與水平等均需要由高速公路技術狀況評定的相關數(shù)據進行客觀的反映，以此指導具體的養(yǎng)護管理工作開展。高速公路技術狀況評定數(shù)據需要通過具有專業(yè)檢測資質的單位進行采集。事實上，具有專業(yè)檢測資質的單位在養(yǎng)護管理單位受招、投標與檢測資金等因素的限制下會出現(xiàn)檢測手段不統(tǒng)一、檢測時間不一致，檢測水平差距較大等情況，由此使得檢測到的數(shù)據并不具有較高質量。此時，養(yǎng)護管理中的分析決策便不能夠得到科學的、統(tǒng)一的、準確的數(shù)據支持，便難以具有科學性。

（二）養(yǎng)護管理系統(tǒng)未充分利用

目前，高速公路養(yǎng)護管理中并未完全利用養(yǎng)護管理系統(tǒng)，相關工作仍停留在相對簡單的基礎數(shù)據收集和整理方面，而對于數(shù)據的應用則存在不足，這也導致了高速公路養(yǎng)護管理中，相關負責人并不能對高速公路的技術狀況、運行狀況等作出準確、深入的分析與評價，從而難以為整個高速公路的養(yǎng)護管理提出切實可行的意見和建議，并未完全發(fā)揮高速公路技術狀況檢測相關數(shù)據的功能與價值。對這一問題產生的原因進行分析可知，當前我國各級高速公路的養(yǎng)護與管理單位中，部分單位大都對上級的相關養(yǎng)護管理規(guī)定、制度、要求放入的貫徹和落實有所攜帶，所轄范圍內的高速公路養(yǎng)護管理基本流于形式。

（三）養(yǎng)護管理模式嚴重滯后

就現(xiàn)階段而言，我國高速公路的養(yǎng)護管理模式仍然相對滯后。以上海滬嘉高速公路為例，這一問題主要表現(xiàn)為，公路的養(yǎng)護管理目前仍以傳統(tǒng)的“一時、一地”養(yǎng)護模式為主，但對現(xiàn)階段我國整體高速公路進行分析可知，其具有鮮明的“綜合交通”特性，各高速公路雖然各自獨立，但又彼此關聯(lián)，故從公路養(yǎng)護和整體發(fā)展來看，此種養(yǎng)護管理模式并不科學，加之現(xiàn)階段我國基于大數(shù)據的公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的建設和應用尚處于初級探索階段，使得大數(shù)據時代下該公路養(yǎng)護管理的效果并不盡如人意。因此，對于滬嘉高速公路負責人而言，有必要也必須在結合我國高速公路網綜合性特點的基礎上，將大數(shù)據系統(tǒng)予以全面融入，從全局出發(fā)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，切實的開展高速公路養(yǎng)護管理工作。

五、大數(shù)據時代下高速公路養(yǎng)護管理策略

通過分析大數(shù)據對高速公路養(yǎng)護管理工作的意義，以及我國目前高速公路養(yǎng)護管理中存在的問題，可以發(fā)現(xiàn)從科學管理的角度大數(shù)據是可以為公路養(yǎng)護管理提供一定的分析基礎。針對我國目前高速公路養(yǎng)護管理中存在的具體問題，通過大數(shù)據對其提出的應對策略如下：

（一）提高養(yǎng)護管理分析決策的科學性

在提高養(yǎng)護管理分析決策科學性方面，必須要充分的利用大數(shù)據特性，要能夠對高速公路養(yǎng)護管理中各個方面的信息、數(shù)據等進行準確的收集與管理，包括高速公路建設圖紙、交通量、養(yǎng)護施工具體情況、檢測評定數(shù)據、高速公路橋梁隧道健康監(jiān)測等。將上述諸多方面的信息與數(shù)據通過大數(shù)據進行分門別類的建檔、存儲，由此建立起一個比較完善的、動態(tài)的、豐富的“高速公路資產全壽命信息數(shù)據庫”。另外，該數(shù)據庫中要能夠收集并且儲存每一條高速公路各個時期的信息與數(shù)據，以便為高速公路養(yǎng)護管理的分析決策提供更加科學的、統(tǒng)一的、準確的信息與數(shù)據支持。但是，重點在于選擇信息與數(shù)據采集的專業(yè)資質檢測單位時，必須對于檢測方法、檢測時間、檢測水平等進行統(tǒng)一和了解，從檢測方面保證信息與數(shù)據的有效性。

（二）強化大數(shù)據思維，強化對養(yǎng)護管理系統(tǒng)的利用效果

大數(shù)據思維的引入與運用直接關系著高速公路養(yǎng)護管理的成效。在當前大數(shù)據背景下，我國高速公路管理單位應盡快形成與公路養(yǎng)護和發(fā)展方向相符的大數(shù)據思維，一方面，通過加大對相關人員的培訓力度，使其在了解大數(shù)據的概念和功能的基礎上，充分認識到大數(shù)據在高速公路養(yǎng)護工作中的重要作用；另一方面，相關管理部門和公路建設與養(yǎng)護單位還應進一步加大對大數(shù)據與公路養(yǎng)護復合型人才的引入與培育力度，通過設計和完善公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)，從系統(tǒng)海量信息與數(shù)據中發(fā)現(xiàn)高速公路養(yǎng)護與管理的規(guī)律，爭取能夠建立出科學的養(yǎng)護施工效果預測模型、養(yǎng)護決策分析模型等，保證能夠在高速公路的養(yǎng)護與管理中充分發(fā)揮大數(shù)據的優(yōu)勢，切實的提高養(yǎng)護與管理的效率。

（三）創(chuàng)新并完善養(yǎng)護管理模式

因傳統(tǒng)的“一時、一地”的養(yǎng)護管理模式并不能夠適應當前高速公路網“綜合交通”的養(yǎng)護管理需求，必須要在大數(shù)據時代下對養(yǎng)護管理模式進行創(chuàng)新與完善。在此方面，我國各地的高速公路養(yǎng)護與管理部門可以利用大數(shù)據技術，結合整個高速公路的養(yǎng)護管理流程，建立比較先進的高速公路資產信息3D模型庫，在其中農比較快速的、直觀的查看高速公路歷史情況、當前信息、基礎設施等狀態(tài)。同時，通過大數(shù)據技術的支持，高速公路養(yǎng)護管理部門亦可以利用無線技術促使整個高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)、檢測設備與技術專家進行聯(lián)合，以此能夠實時掌控高速公路運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

六、結論

綜上所述，大數(shù)據時代下高速公路的養(yǎng)護管理系統(tǒng)更加具有先進性、科學性和創(chuàng)新性，能夠對具體的養(yǎng)護管理中各類數(shù)據進行綜合性的整體與存儲，便于養(yǎng)護管理部門作出科學的分析與決策。本文從大數(shù)據的定義出發(fā)，細致化的分析我國高速公路養(yǎng)護與管理的現(xiàn)階段問題，并通過大數(shù)據的介入，從科學性、數(shù)據思維、管理模式等內容提出相應的應對策略。充分說明，大數(shù)據時代下的高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)，能夠對養(yǎng)護管理系統(tǒng)、養(yǎng)護管理模式等進行創(chuàng)新應用，極大程度的提高了養(yǎng)護管理效率，保障了高速公路的安全運行。未來，在大數(shù)據技術仍舊不斷發(fā)展的狀態(tài)下，我國高速公路養(yǎng)護與管理系統(tǒng)仍舊需要進一步加強對大數(shù)據技術的融合，爭取獲得更加穩(wěn)健的發(fā)展。

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