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近年來,公路養(yǎng)護信息化建設取得了突出成績,使公路的路網(wǎng)管理、運輸效能、養(yǎng)護水平和綜合服務能力等得到快速發(fā)展,但仍有許多關(guān)鍵性的難題未解決,特別是在路網(wǎng)資產(chǎn)養(yǎng)護管理方面,由于缺乏數(shù)據(jù)層面的科學規(guī)劃和科學的技術(shù)方法支撐,加之相關(guān)部門重視程度不夠,造成現(xiàn)階段相關(guān)養(yǎng)護專業(yè)業(yè)務系統(tǒng)建設呈現(xiàn)單點、分散的狀態(tài),形成大量“信息孤島”;養(yǎng)護業(yè)務管理系統(tǒng)和養(yǎng)護信息資源利用率不高,各自為政、重復建設、重復采集、共享困難等問題突出,難以制定出科學合理的養(yǎng)護計劃,制約著養(yǎng)護管理的創(chuàng)新發(fā)展。
為此,本刊特邀請行業(yè)內(nèi)的專家,全面分析當前我國公路路網(wǎng)資產(chǎn)養(yǎng)護大數(shù)據(jù)信息資源(簡稱“公路養(yǎng)護信息資源”)的開發(fā)利用現(xiàn)狀,并提出了以企事業(yè)單位為主導,以需求為驅(qū)動,建立統(tǒng)一養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準;運用先進IT技術(shù),實現(xiàn)養(yǎng)護信息資源集中管理與共享,深層次挖掘、利用養(yǎng)護信息資源的創(chuàng)新模式,破解“信息孤島”嚴重、共享困難等難題。
當前,我國公路養(yǎng)護領(lǐng)域存在跨部門、跨層級、跨系統(tǒng)的信息資源共享、系統(tǒng)集成、業(yè)務協(xié)同不暢等問題。本文從什么是公路養(yǎng)護信息資源、公路養(yǎng)護信息資源的現(xiàn)狀及問題,以及開發(fā)利用的必要性等方面,詳細闡述了為什么要開發(fā)利用公路養(yǎng)護信息資源。
公路養(yǎng)護信息資源是一種跨部門、跨管理層級、跨時空、跨專業(yè)的復雜信息環(huán)境,存在著海量的監(jiān)測、檢測、養(yǎng)護、事件、地理、交互等信息,具有大數(shù)據(jù)的“5V”[Volume(容量大)、Variety(種類和來源多)、Value(價值密度低)、Velocity(增長速度快)、Veracity(真實性)]特征。這些信息包含數(shù)值、語音、視頻、圖片、文字等多種類型,主要來源于項目設計、施工、竣工、車輛運行、氣象、路況巡查、道路檢測,以及養(yǎng)護等全壽命周期所產(chǎn)生的各類文件和數(shù)據(jù)。這其中,還包括用傳統(tǒng)技術(shù)難以管理、處理和分析的數(shù)據(jù)集。
《交通運輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》(簡稱“《規(guī)范》”)重點開展的主要任務是“三推進、五提升、兩保障”行業(yè)信息化工程,其中包括促進行業(yè)大數(shù)據(jù)應用和發(fā)展、深化行業(yè)信息化應用、推動基礎(chǔ)設施數(shù)字化和運行智能化、提升交通決策支持能力等具體內(nèi)容。
隨著我國公路網(wǎng)的不斷完善和車流量的持續(xù)增多,公路養(yǎng)護需求飛速增長,公路養(yǎng)護管理工作面臨巨大壓力和挑戰(zhàn)。(攝影:曹時紅)
在《規(guī)劃》的指引下,我國部分省市交通運輸主管部門、企事業(yè)單位建立了以公路技術(shù)狀況數(shù)據(jù)庫為核心的養(yǎng)護管理系統(tǒng)。同時,公路路面管理系統(tǒng)、橋梁管理系統(tǒng)、隧道管理系統(tǒng)、長大橋隧健康監(jiān)測系統(tǒng)也得到了廣泛的推廣和應用。2011年,交通運輸部組織開發(fā)了國家干線公路網(wǎng)監(jiān)測信息平臺,實現(xiàn)了對全國干線公路路網(wǎng)抽檢路段路況水平、重點橋梁技術(shù)狀況水平的數(shù)據(jù)監(jiān)管。
雖然這些系統(tǒng)的研發(fā)和應用促進了我國養(yǎng)護管理的信息化發(fā)展,但受發(fā)展階段制約,仍存在一些突出問題。
分散建設形成大量“信息孤島”,信息共享性差。一方面,以往的養(yǎng)護管理系統(tǒng)建設,大多數(shù)是從單一專業(yè)、不同業(yè)務部門需求出發(fā),造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一,如果進行系統(tǒng)集成,將造成“數(shù)據(jù)接口”需求量呈幾何級數(shù)增長;另一方面,大量養(yǎng)護信息和應用成果積淀在各級管理部門,知識、技術(shù)、資金等信息不能有效聚合。
缺乏總體規(guī)劃和統(tǒng)一的養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準規(guī)范。由于公路養(yǎng)護信息管理缺乏整體規(guī)劃、科學化水平不高、對標準化和規(guī)范化認識不足,導致信息重復采集、多地多系統(tǒng)存儲、源頭不一的情況普遍存在。
養(yǎng)護管理面臨的挑戰(zhàn)
空間上:公路養(yǎng)護管理點多、線長、面廣、管養(yǎng)分散,區(qū)域化、集約化管理難度大。
時間上:養(yǎng)護管理涉及公路養(yǎng)護全壽命周期,時間跨度大,長期效益管理難度高。
管理對象:養(yǎng)護對象包括路面、橋涵、隧道、邊坡、機電等,對象的廣泛性、全面性決定了需建立綜合養(yǎng)護體系。
專業(yè)領(lǐng)域:公路養(yǎng)護涉及道路、橋梁、隧道、巖土、材料、機械、電子等眾多專業(yè)領(lǐng)域,專業(yè)性強、技術(shù)復雜。
總投入大:公路養(yǎng)護對象自身價值非常高、對經(jīng)濟發(fā)展支撐作用大,導致養(yǎng)護投入較大,巨額養(yǎng)護資金的科學使用難度高。
管理模式:公路養(yǎng)護管理模式具有多樣性、多變性和復雜性,管理需求標準化少、變化多。
養(yǎng)護信息資源開發(fā)利用率低。由于養(yǎng)護管理系統(tǒng)缺乏頂層設計,沒有形成整體的公路養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源中心,致使全壽命周期管理能力嚴重不足,不能實現(xiàn)信息收集、存儲、傳遞、加工、利用等閉環(huán)管理,導致不同類型的養(yǎng)護系統(tǒng)間缺少信息交互,無法作為數(shù)據(jù)挖掘、在線分析、決策支持等工作的依據(jù)。
信息資源的開發(fā)利用是公路養(yǎng)護管理信息化的核心任務,開發(fā)和利用的程度是衡量信息化水平的重要標志,只有充分發(fā)揮信息資源的價值,才能為公路養(yǎng)護的科學管理提供支撐和決策支持。
首先,深度開發(fā)和科學利用養(yǎng)護信息資源,是支撐路網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理的必要條件。一方面,從工程建設期的設計、施工、驗收,到運營期的養(yǎng)護維修、檢測、分析評估等,都需要實時、快速、準確查詢到相關(guān)信息。通過信息的準確采集、快速流轉(zhuǎn)和分類匯總,管理者可以及時、準確掌握路產(chǎn)的健康狀態(tài)信息。另一方面,在現(xiàn)有的路況水平和養(yǎng)護資金條件下,深度開發(fā)和科學利用養(yǎng)護信息資源,可以為編制下一階段的養(yǎng)護規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。
其次,有序開發(fā)和合理利用養(yǎng)護信息資源,是建設路網(wǎng)級資產(chǎn)管控平臺的基礎(chǔ)和核心任務。目前,公路已從單一路段、跨區(qū)通道的“線狀運行”模式,全面進入到“網(wǎng)格化運行”和“信息化服務”的路網(wǎng)時代,對公路養(yǎng)護管理提出了更高的要求。路網(wǎng)級資產(chǎn)養(yǎng)護管控平臺可以支撐各級養(yǎng)護管理業(yè)務,實現(xiàn)對全路網(wǎng)的檢查檢測、養(yǎng)護工程、評估決策等信息的統(tǒng)一采集、集中存儲、充分共享和科學利用,并將相關(guān)信息及時反饋給各級管理者。
最后,持續(xù)做好信息資源的開發(fā)利用,是提升養(yǎng)護大數(shù)據(jù)綜合管理和服務能力的重點。開發(fā)利用養(yǎng)護信息資源,可以促進養(yǎng)護、管理經(jīng)驗的積累和傳承,提升養(yǎng)護管理效率、節(jié)約養(yǎng)護成本、提高科學決策能力。
本文從目標、特點、重點三個層面,詳實介紹了公路養(yǎng)護信息資源開發(fā)利用的發(fā)展方向,以及其重要的作用等。
公路養(yǎng)護信息資源開發(fā)利用的總體目標是加深整個行業(yè)對養(yǎng)護信息資源的認識程度,建立健全規(guī)章制度和法律規(guī)范。為實現(xiàn)這一目標,公路交通行業(yè)需要打破傳統(tǒng)的信息資源管理模式,深挖資源的使用需求,壯大養(yǎng)護信息資源相關(guān)產(chǎn)業(yè),建立統(tǒng)一養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準,最終實現(xiàn)養(yǎng)護信息資源共享。并以此推動我國公路養(yǎng)護信息資源總量的增加,提高質(zhì)量和優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
值得注意的是,待路網(wǎng)級資產(chǎn)養(yǎng)護管控平臺搭建完成,仍需長期追蹤評價公路路面、橋梁、隧道等的使用性能、病害情況、安全狀況等,并將其數(shù)據(jù)信息,放在時間軸和各路段之間對比分析,才能根據(jù)病害的歷史狀況和變化趨勢作出安全預警,為后續(xù)的大中修提供參考。
首先,要明確規(guī)劃的主體層次。由于公路養(yǎng)護管理涉及的層級、參與的單位眾多,單位性質(zhì)、投資主體、管理模式、數(shù)據(jù)量也不盡相同,加之應用大數(shù)據(jù)所需要的技術(shù)能力、組織架構(gòu)、業(yè)務應用等多方面的因素限制,在信息資源開發(fā)利用初期,行業(yè)層面的規(guī)劃與統(tǒng)籌發(fā)展非常重要。通過行業(yè)層面的戰(zhàn)略規(guī)劃,可以引導各級政府管理部門、企事業(yè)單位推動養(yǎng)護大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。因此,在秉承國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略與規(guī)劃的基礎(chǔ)上,行業(yè)層面的總體規(guī)劃是否與各級養(yǎng)護管理部門、企事業(yè)單位的規(guī)劃相呼應,能否推進基層企事業(yè)單位的規(guī)劃落地,是行業(yè)總規(guī)劃成敗的關(guān)鍵。
其次,要規(guī)范數(shù)據(jù)存儲。養(yǎng)護大數(shù)據(jù)涉及的專業(yè)范圍極廣,數(shù)據(jù)類型多樣,規(guī)范的數(shù)據(jù)存儲是信息資源開發(fā)利用的基礎(chǔ),否則數(shù)據(jù)的應用處理及分析利用將無從談起。
最后,要具備大數(shù)據(jù)挖掘分析能力。信息資源的用戶種類多,對數(shù)據(jù)利用的需求也存在多樣性,只有建立科學、規(guī)范的養(yǎng)護數(shù)據(jù)分析和評價模型,才能挖掘到有價值的養(yǎng)護信息,增強大數(shù)據(jù)分析能力,為病害成因分析、結(jié)構(gòu)物安全狀況分析、養(yǎng)護效果評價、養(yǎng)護資源分配等提供數(shù)據(jù)支撐。
只有深入了解公路養(yǎng)護系統(tǒng)各級使用者的需求,保證數(shù)據(jù)采集、存儲、開發(fā)、利用的完整性和一致性,確保信息資源的共享性、開放性與保密性,才能實現(xiàn)養(yǎng)護信息資源的有效利用和價值最大化,主要包括三方面內(nèi)容。
首先,統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準,實現(xiàn)公路養(yǎng)護大數(shù)據(jù)從采集、處理、整合、管理、更新、共享到應用全過程的標準化、規(guī)范化。在此基礎(chǔ)上,從全局的角度出發(fā),整合各類養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源,最大限度地避免重復建設。
其次,建立養(yǎng)護信息資源目錄體系和交換體系,支撐信息共享和業(yè)務協(xié)同。一是滿足跨部門、跨層級、跨地區(qū)的普遍信息共享需求,支持各級公路養(yǎng)護部門管理、決策與服務;二是滿足公路養(yǎng)護部門間的特定信息交換與共享需求,支持不同養(yǎng)護部門間的業(yè)務協(xié)同。
最后,在養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準已統(tǒng)一的前提下,明確相關(guān)部門和地區(qū)信息共享的內(nèi)容、方式和責任,完善信息共享制度,并采用集成化開發(fā)的軟件支撐平臺和路面、橋涵管理等子系統(tǒng),實現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與外部的互聯(lián)互通。
信息資源的開發(fā)和利用應具備的兩個基本條件,一是信息資源,二是信息資源能夠共享。圍繞這兩方面內(nèi)容,本文提出了養(yǎng)護信息資源開發(fā)利用的原則、方法和創(chuàng)新模式。
要實現(xiàn)公路養(yǎng)護信息資源的開發(fā)利用,必須堅持“標準一致、源頭唯一、集中集成、共建共享”的工作原則,以企事業(yè)自身需求為主導,以業(yè)務需求為驅(qū)動,統(tǒng)籌規(guī)劃,有序推進,充分利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和應用軟件開發(fā)技術(shù),整合各類養(yǎng)護信息資源,為養(yǎng)護一體化、精細化管理提供數(shù)據(jù)保障,基本原則有三方面。
統(tǒng)籌規(guī)劃、有序推進。以養(yǎng)護信息資源有效利用為核心,統(tǒng)籌規(guī)劃,正確處理全局與局部、集中與分散的關(guān)系,充分調(diào)動各級用戶積極性,最終達到全員參與的目標。在此基礎(chǔ)上,充分了解信息資源開發(fā)利用的需求,開展信息資源的規(guī)劃與設計,逐步提高信息資源的開發(fā)利用水平。
以需求驅(qū)動、技術(shù)導向。充分運用大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進技術(shù),完善數(shù)據(jù)環(huán)境和服務保障環(huán)境,推進數(shù)據(jù)工程建設和軟件管理,著力解決“有硬件無軟件”“有軟件缺數(shù)據(jù)”“有數(shù)據(jù)難共享”的問題,以技術(shù)進步推動養(yǎng)護信息資源深度開發(fā)和高效利用。
標準一致、源頭唯一、集中集成、共建共享。重視養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準化建設,推動標準的健全完善和貫徹落實,確保數(shù)據(jù)標準一致、源頭唯一,最終實現(xiàn)養(yǎng)護大數(shù)據(jù)的集中集成、共建共享。
首先,健全養(yǎng)護信息資源管理體系,建立科學的管理組織架構(gòu)和方法。在思想認識上,要明確信息資源開發(fā)利用是信息化建設的基礎(chǔ);在組織架構(gòu)方面,要建立分級管理機制,使信息資源管理實現(xiàn)統(tǒng)一標準、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度;在管理方法上,要明確企事業(yè)單位的主導作用,形成一把手管理制度,制定信息資源開發(fā)利用的目標、內(nèi)容和工作策略;在建設方法上,要由過去分散孤島式建設向統(tǒng)一集中式建設思想轉(zhuǎn)變,要重視原始數(shù)據(jù)的收集和規(guī)范,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。
其次,要建立持續(xù)、長效的保障體系。理順養(yǎng)護信息資源的管理體制,建立健全規(guī)章制度和標準規(guī)范;不斷完善多種人才培養(yǎng)模式,形成既懂公路養(yǎng)護業(yè)務,又能深諳IT專業(yè)技能的專職人才隊伍,讓他們成為信息資源規(guī)劃、設計、建造、利用的“明白人”。
最后,合理開發(fā)利用公路養(yǎng)護信息資源。形成規(guī)范的、統(tǒng)一的信息模型和數(shù)據(jù)標準,為路網(wǎng)級養(yǎng)護數(shù)據(jù)中心和平臺級養(yǎng)護業(yè)務應用建設奠定基礎(chǔ),進而提高路網(wǎng)養(yǎng)護信息和養(yǎng)護知識的全面共享能力;加快養(yǎng)護信息資源的目錄體系和交換體系建設,解決公路養(yǎng)護在投資主體多樣、養(yǎng)護管理模式和手段各異的體制下,信息共享困難、集成整合復雜等難題;持續(xù)做好路網(wǎng)級養(yǎng)護業(yè)務應用平臺和統(tǒng)一養(yǎng)護數(shù)據(jù)中心建設,以規(guī)劃設計成果為指導,強化資源開發(fā)利用的組織協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌規(guī)劃和監(jiān)督管理;強化對養(yǎng)護信息資源管理標準的貫徹和執(zhí)行,建立并健全各類配套管理制度和綜合保障體系,全面推進公路養(yǎng)護大數(shù)據(jù)的標準化建設。
養(yǎng)護信息資源的開發(fā)利用,要與公路養(yǎng)護行業(yè)的特點和信息化發(fā)展相結(jié)合,要走出具有行業(yè)特色的創(chuàng)新發(fā)展道路。注重技術(shù)創(chuàng)新的同時,還要積極開展軟環(huán)境建設。實踐中應重點關(guān)注并做好七個方面的創(chuàng)新。
摒棄傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)開發(fā)模式,從上向下實施養(yǎng)護信息資源規(guī)劃,按交通流量、經(jīng)濟水平、技術(shù)狀況梳理各級管理部門對路網(wǎng)資產(chǎn)養(yǎng)護管理的數(shù)據(jù)需求,包括縱向的組織內(nèi)部數(shù)據(jù)需求和橫向的組織部門之間數(shù)據(jù)需求。
在需求分析基礎(chǔ)上,建立統(tǒng)一的養(yǎng)護數(shù)據(jù)管理標準。其中最基礎(chǔ)的是養(yǎng)護信息資源管理基礎(chǔ)標準,包括數(shù)據(jù)元素標準、用戶視圖標準、信息分類編碼標準、概念數(shù)據(jù)庫標準和邏輯數(shù)據(jù)庫標準。統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準可以從根本上解決“信息孤島”、消除數(shù)據(jù)不一致的難題,實現(xiàn)養(yǎng)護信息化項目高效實施、快速和穩(wěn)定發(fā)展。
根據(jù)公路路網(wǎng)資產(chǎn)養(yǎng)護管理特點,構(gòu)建以主題數(shù)據(jù)庫為特征的公路路網(wǎng)資產(chǎn)養(yǎng)護基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(包括行政區(qū)域、組織人員、路線、營運路段、養(yǎng)護區(qū)間、結(jié)構(gòu)區(qū)間、構(gòu)造物、收費站、養(yǎng)護單位誠信評價、交通量及軸載數(shù)據(jù)、樁號牌、服務區(qū)、高速公路出入口、應急物資設備等);專業(yè)數(shù)據(jù)庫(路面、橋涵、隧道、路基邊坡、機電養(yǎng)護、交安工程);養(yǎng)護計劃數(shù)據(jù)庫;日常養(yǎng)護數(shù)據(jù);專項工程數(shù)據(jù)庫;專業(yè)檢測數(shù)據(jù)庫(含路面、橋涵、隧道、路基、交安、機電等);空間信息庫;系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫等高檔數(shù)據(jù)環(huán)境,實現(xiàn)路網(wǎng)內(nèi)、多線路養(yǎng)護數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和集中共享,實現(xiàn)各專業(yè)養(yǎng)護數(shù)據(jù)的全過程一體化管理。同時,建立養(yǎng)護信息資源目錄體系和交換體系,制定養(yǎng)護數(shù)據(jù)交換標準規(guī)范,落實新開發(fā)的系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)之間、與上級和外部單位系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換接口設計,保證養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準一致,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換功能。
嚴格貫徹執(zhí)行已建立的養(yǎng)護數(shù)據(jù)標準,以公路路網(wǎng)資產(chǎn)養(yǎng)護各類主題數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),整合各類養(yǎng)護信息資源,形成公路路網(wǎng)養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源中心。各單位的養(yǎng)護專業(yè)系統(tǒng)要及時提供統(tǒng)一養(yǎng)護管理和決策所需的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、養(yǎng)護工程數(shù)據(jù)、檢查檢測數(shù)據(jù)、專業(yè)分析及評估數(shù)據(jù),經(jīng)匯總后形成路網(wǎng)級養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源中心,既為領(lǐng)導層養(yǎng)護決策分析服務,也為各級養(yǎng)護單位提供全面數(shù)據(jù)服務。
要實現(xiàn)公路養(yǎng)護信息資源的開發(fā)利用,必須堅持“標準一致、源頭唯一、集中集成、共建共享”的工作原則。圖為江蘇湯虎線。(攝影:許特顯)
在養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源中心之上,兼顧業(yè)務共性與個性管理需要,集約化開發(fā)應用系統(tǒng),構(gòu)建養(yǎng)護信息系統(tǒng)總體架構(gòu)和基礎(chǔ)平臺,為養(yǎng)護信息資源的開發(fā)利用和安全管理提供平臺支撐,為決策層、管理層、執(zhí)行層跨業(yè)務、跨領(lǐng)域提供輔助分析和支持,使公路養(yǎng)護的業(yè)務數(shù)據(jù)及時、安全、高效地共享使用,為開展養(yǎng)護科研,提高道路養(yǎng)護設計水平、施工水平、管理水平創(chuàng)造條件,以期達到路網(wǎng)資產(chǎn)保值增值、更好地服務社會的目的。
實現(xiàn)與已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。分析已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),并通過自動數(shù)據(jù)接口,將各管理系統(tǒng)中的養(yǎng)護數(shù)據(jù),交換到養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源中心,最終形成養(yǎng)護數(shù)據(jù)的集中存儲和綜合應用。已有系統(tǒng)的用戶不但可以繼續(xù)使用原系統(tǒng),還可以使用養(yǎng)護大數(shù)據(jù)資源中心提供的養(yǎng)護管理系統(tǒng)功能。尚未建立相關(guān)系統(tǒng)的業(yè)務,可以把數(shù)據(jù)資源中心作為基礎(chǔ),通過集約化開發(fā),建立相關(guān)管理系統(tǒng),幫助其完成各類養(yǎng)護管理工作。
綜合運用各類IT技術(shù),為養(yǎng)護大數(shù)據(jù)信息資源的開發(fā)利用提供技術(shù)支撐。融合“云存儲、云應用”等技術(shù),實現(xiàn)養(yǎng)護信息資源的存儲數(shù)字化、管理自動化、利用可視化和智能化;運用服務器集群技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲/容災保護技術(shù)、網(wǎng)絡安全/防病毒技術(shù),保障數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)穩(wěn)定運行;通過大數(shù)據(jù)技術(shù),建立統(tǒng)一的養(yǎng)護信息技術(shù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)架構(gòu),構(gòu)建易于應用擴展與升級維護、按需部署、業(yè)務模塊可靈活配置的養(yǎng)護業(yè)務信息化支撐平臺;采用GIS技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、復雜系統(tǒng)的平臺化開發(fā)技術(shù)、主流的大數(shù)據(jù)分析及綜合展現(xiàn)技術(shù),為技術(shù)狀況分析、養(yǎng)護需求分析、養(yǎng)護評價和養(yǎng)護資源合理分配等提供支撐。
面對我國公路行業(yè)路產(chǎn)信息龐大和道路資產(chǎn)規(guī)模大等管養(yǎng)難題,廣東華路交通科技有限公司依托廣東省交通集團的路網(wǎng)資源,提出并建設了把大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、人工智能等新一代信息技術(shù)與養(yǎng)護管理實體經(jīng)濟深度融合的公路養(yǎng)護信息管理平臺(簡稱“平臺”),以期達到科學管理公路資產(chǎn)、節(jié)約養(yǎng)護資金,提高公路養(yǎng)護管理信息化、專業(yè)化和科學化水平。
遲恒的謀畫十分周密,魏昌龍眼光不住地閃爍,他還是有些顧慮:“嚇不住怎么辦?吳縣長老實人,詐他有點于心不忍?!?/p>
平臺總體架構(gòu)可概括為“一個中心、一個平臺、三大體系、十大應用”,支撐三級分層管理。
一中心:構(gòu)建以主題數(shù)據(jù)庫為特征的統(tǒng)一養(yǎng)護數(shù)據(jù)中心。
一平臺:通過網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)和應用三大平臺的整合,構(gòu)建統(tǒng)一的綜合養(yǎng)護業(yè)務可視化信息管理平臺。
三大體系:構(gòu)建數(shù)據(jù)標準、信息安全及運維管理三大體系支持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
十大應用:集成化開發(fā)路面、橋涵、隧道、路基、交安、機電六大專業(yè)技術(shù)狀況管理系統(tǒng),以及路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、養(yǎng)護工程、綜合查詢展示、養(yǎng)護輔助決策分析四大養(yǎng)護綜合應用系統(tǒng),實現(xiàn)路網(wǎng)級、跨專業(yè)、跨部門的綜合應用,促進養(yǎng)護信息共享,最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、應用集成和門戶集成。
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
構(gòu)建涵蓋公路的路線、路面、路基、橋涵、隧道構(gòu)造物、安全設施、養(yǎng)護服務設施、監(jiān)控設施、管理設施等路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)公路路網(wǎng)公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專業(yè)設施基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、GIS空間數(shù)據(jù)的綜合管理,包括數(shù)據(jù)導入、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)同步等。
三層管理構(gòu)架示意圖
支持檢測數(shù)據(jù)采集錄入、數(shù)據(jù)分析評定、報告生成、養(yǎng)護分析決策等技術(shù)狀況精細化管理,實現(xiàn)路面、橋涵、隧道、路基邊坡、交安等設施的技術(shù)狀況管理可視化,直觀全面展示公路設施的運營狀況及養(yǎng)護管理水平。
路面技術(shù)狀況管理?;贕IS,結(jié)合路網(wǎng)各類設施的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù),支持路面定期檢測項目管理、檢測數(shù)據(jù)導入、技術(shù)狀況評定、檢測報告生成,以及檢測成果上報審核的全過程管理。支持路面技術(shù)狀況實時評定和季度評定的報送,提供路面技術(shù)狀況的電子地圖、前方景象、路面病害掃描照片、技術(shù)狀況四方聯(lián)動綜合展示,支持檢測項目查詢、路況評定、檢測數(shù)據(jù)等信息的綜合查詢,以及各類統(tǒng)計圖表、報表的生成導出,實現(xiàn)性能預測、養(yǎng)護需求分析及養(yǎng)護投資效益分析等分析決策功能。
橋梁技術(shù)狀況管理。實行一橋一檔管理(涵蓋橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、定檢病害及技術(shù)狀況、橋梁歷史、橋梁檔案、橋梁卡片等信息),實現(xiàn)對橋涵數(shù)據(jù)采集、分類管理、查詢、統(tǒng)計分析、報表、橋涵技術(shù)狀況評估、檢查報告生成、預警監(jiān)測、移動端應用等功能,支持橋涵養(yǎng)護數(shù)據(jù)挖掘、評估分析和輔助決策等深度分析應用。
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)概況
隧道技術(shù)狀況管理。實行一隧一檔管理(涵蓋隧道基礎(chǔ)信息、土建信息、定檢病害及技術(shù)狀況、隧道歷史、隧道檔案、隧道卡片等信息),滿足隧道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、隧道定期檢查管理、隧道專項(含特殊)檢查管理、綜合查詢、報表分析、養(yǎng)護決策支持分析、移動終端應用等管理需求,對接養(yǎng)護工程管理系統(tǒng)實現(xiàn)對隧道病害的維修處置、派發(fā)任務單、維修工程登記、維修驗收業(yè)務管理;實現(xiàn)隧道檢測數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、技術(shù)狀況評估、檢測報告生成、統(tǒng)計報表、綜合查詢等基本功能,具備隧道養(yǎng)護數(shù)據(jù)挖掘、評估分析和輔助決策等深度分析應用。
平臺養(yǎng)護工程養(yǎng)護業(yè)務閉環(huán)管理
邊坡技術(shù)狀況管理。實現(xiàn)一般路基、高邊坡路基、綠化工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理,可詳細記錄路基工程幾何形態(tài)、防護支擋結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、環(huán)境、歷史病害等信息,記錄道路的路中及道路兩側(cè)綠化情況;路基邊坡監(jiān)測項目管理,實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的導入、監(jiān)測情況的展示分析;路基與綠化病害管理,建立路基與綠化病害庫,實現(xiàn)路基邊坡的日常巡查、經(jīng)常檢查、定期檢查、專項檢查等各項養(yǎng)護業(yè)務管理,對接養(yǎng)護工程管理系統(tǒng)實現(xiàn)對路基病害的維修處置、派發(fā)任務單、維修工程登記、維修驗收業(yè)務管理;技術(shù)狀況管理,實現(xiàn)定期檢查業(yè)務,病害錄入、數(shù)據(jù)分析評定、報告生成,對路基變形穩(wěn)定狀況評估;利用統(tǒng)計圖表及GIS綜合展示路基的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、技術(shù)狀況、養(yǎng)護維修、竣工圖紙資料等,生成各級所需的路基、綠化統(tǒng)計報表。
養(yǎng)護工程管理系統(tǒng)
養(yǎng)護工程管理系統(tǒng)主要包括日常養(yǎng)護、專項工程、年度計劃等模塊,能實現(xiàn)公路養(yǎng)護工程全業(yè)務鏈條的信息化管理。統(tǒng)一病害庫包含多種病害來源、多種處治方式、多維信息查詢、多種狀態(tài)顯示的病害綜合管理功能,支持移動應用和PC端應用,結(jié)合平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)狀況等管理系統(tǒng),實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、技術(shù)狀況與養(yǎng)護維修、年度計劃的數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)以病害為中心的業(yè)務閉環(huán)管理。
日常養(yǎng)護管理。以病害為中心,實現(xiàn)病害發(fā)現(xiàn)(日常巡查、經(jīng)常檢查、路政通知等)、派單、維修、驗收及計量統(tǒng)計的日常養(yǎng)護業(yè)務全過程精細化的閉環(huán)管理;開發(fā)移動App,實現(xiàn)日常養(yǎng)護全業(yè)務的移動應用,支持按病害類型、樁號范圍、緊急程度、發(fā)現(xiàn)日期、任意組合等多種方式派單和拆單驗收,支持養(yǎng)護巡查檢查、道路機械清掃和保潔清障的定位簽到、軌跡記錄及回溯功能,提升管理效率、加強養(yǎng)護監(jiān)管。
專項工程管理。建立道路養(yǎng)護專項工程臺賬管理模塊,實現(xiàn)里程碑進度計劃、交付成果管理等功能,主要包含進度計劃的制定、里程碑完成后的信息登記與審核、里程碑交付成果及重要附件的上傳、工程量結(jié)算信息的登記等功能。實現(xiàn)文檔資料與病害數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)物設施等關(guān)聯(lián)。
養(yǎng)護計劃管理。建立集團、二級單位、三級路段公司的多層級養(yǎng)護計劃管理模塊,實現(xiàn)養(yǎng)護計劃的編制審批和變更、批復、匯總、調(diào)整、計劃執(zhí)行情況、統(tǒng)計分析等閉環(huán)管理功能。
平臺移動應用。建立支撐路段公司日常養(yǎng)護管理的移動辦公平臺,支撐橋涵、隧道、路基定期檢測業(yè)務移動應用。
日常養(yǎng)護移動應用。支持日常養(yǎng)護的日常巡查、經(jīng)常檢查、路政巡查保修、維修任務單派發(fā)、維修記錄登記及驗收計量等具體業(yè)務的實施,結(jié)合道路養(yǎng)護現(xiàn)場業(yè)務需要可隨時隨地查詢、使用、維護和上報基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、養(yǎng)護數(shù)據(jù),靈活處理各類養(yǎng)護辦公業(yè)務,支持公路日常巡查、結(jié)構(gòu)物經(jīng)常檢查、機械清掃、清障等業(yè)務的電子地圖軌跡記錄、作業(yè)打卡簽到等功能,實現(xiàn)日常養(yǎng)護全業(yè)務流程的移動辦公。
橋梁定期檢測移動應用。支持橋涵定期檢測業(yè)務的數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)分析、技術(shù)狀況評定、檢測報告生成等全流程業(yè)務操作,支持檢測數(shù)據(jù)、檢測記錄、檢測報告等資料的快捷導出存檔。突破橋涵結(jié)構(gòu)物病害圖片及CAD圖的移動在線編輯、批量病害數(shù)據(jù)導入等橋涵定檢項目中的技術(shù)難點,解決目前橋涵檢測現(xiàn)場自動化程度低、檢測報告數(shù)據(jù)處理周期長、工作量大的業(yè)務痛點。
路面養(yǎng)護決策支持是公路養(yǎng)護科學體系重要組成部分之一,該模塊以公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、路面結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和評定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),開展路面性能預測、養(yǎng)護決策、費用估算,編制年度養(yǎng)護計劃或中長期養(yǎng)護規(guī)劃,為宏觀養(yǎng)護決策提供基本依據(jù)。功能涵蓋路面養(yǎng)護需求分析、決策建模、性能預測、養(yǎng)護投資效益分析、養(yǎng)護預算優(yōu)化分配等內(nèi)容。
構(gòu)建了省域公路網(wǎng)的“一庫”“一圖”“一中心”“一平臺”
平臺在后臺建立了一套廣東全省唯一、準確、權(quán)威的路網(wǎng)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,通過統(tǒng)一GIS服務共享平臺,實現(xiàn)了全省公路養(yǎng)護信息“一張圖”管理,打破固有的“信息孤島”,建成了全省統(tǒng)一的養(yǎng)護數(shù)據(jù)中心,并在此基礎(chǔ)上建設了企業(yè)級、平臺化的統(tǒng)一養(yǎng)護業(yè)務應用平臺,實現(xiàn)了跨時間、跨空間、跨專業(yè)和跨部門的應用,實現(xiàn)各級單位、部門之間的業(yè)務協(xié)同。
實現(xiàn)了對路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有效管理和應用
平臺后臺定義了路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實體模型,通過多套邏輯映射關(guān)系可與設計樁號、施工樁號、國省網(wǎng)樁號、線路等建立一一對應關(guān)系,通過前臺對各級業(yè)務的支撐,可使路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在業(yè)務使用過程中得到不斷修正完善,最終達到穩(wěn)定,改變了以往單系統(tǒng)開發(fā)模式下路面、橋涵等管理系統(tǒng)中路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)冗余、信息不統(tǒng)一、信息不唯一、信息不能共享、業(yè)務數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)脫節(jié)、路線或樁號變更后業(yè)務數(shù)據(jù)不可溯源的弊端。
實現(xiàn)了三大閉環(huán)管理理念
平臺以路網(wǎng)資產(chǎn)為管理對象,實現(xiàn)對路網(wǎng)資產(chǎn)的路況檢測、路況評定、養(yǎng)護分析、養(yǎng)護后評估的全壽命周期閉環(huán)管理;以養(yǎng)護計劃為管理依據(jù),實現(xiàn)對養(yǎng)護計劃的制定、執(zhí)行、修訂、結(jié)果跟蹤分析的閉環(huán)管理;以病害作為養(yǎng)護維修的核心內(nèi)容,通過建立統(tǒng)一病害庫,實現(xiàn)對病害的發(fā)現(xiàn)錄入、處治維修、修復驗收的閉環(huán)管理。
提升養(yǎng)護管理效率、加強養(yǎng)護施工的監(jiān)管
平臺通過待辦事項提醒、任務流程可視化等手段實現(xiàn)養(yǎng)護全流程信息化管理,加強公路養(yǎng)護施工過程的監(jiān)管。主要功能為派單人員隨時掌握現(xiàn)場巡檢病害并派發(fā)維修任務單;可根據(jù)工作需要任意組合巡查單內(nèi)容形成任務單;提供病害維修前后照片對比、維修工作量自動統(tǒng)計;支持驗收人員隨時在現(xiàn)場審核維修質(zhì)量和維修工作量。
支持靈活的移動辦公(移動巡查、橋涵定期檢測)
針對日常養(yǎng)護中傳統(tǒng)管理方法面臨的巡查人員少,線路長,工作量大,巡檢的營運道路路況復雜;巡查過程不受控,過分依賴巡查人員的責任心,工作執(zhí)行隨意性大,難以管理;巡檢記錄大多還停留在手工紙質(zhì)處理階段,數(shù)據(jù)處理繁瑣,信息共享困難;粗放的作業(yè)方式難以監(jiān)督和績效評估等難題。
平臺實現(xiàn)了通過自動定位技術(shù)獲取經(jīng)緯度信息、自動計算出線路樁號;實現(xiàn)日常巡查、經(jīng)常檢查業(yè)務實時全記錄,靈活支持現(xiàn)場記錄與事后補錄相結(jié)合;完整記錄巡查軌跡,定量計量巡查里程,通過在地圖上設置巡查簽到點,將巡查關(guān)鍵點與巡查線路結(jié)合進行巡查監(jiān)督;支持在線查詢當前位置附近結(jié)構(gòu)物及病害等信息;支持現(xiàn)場巡查現(xiàn)場派單,對于非現(xiàn)場管理人員,支持實時查看、審閱巡查單,不受時空限制派單;可任意設置各類巡檢頻率,提供待辦事項提醒與巡檢周期提醒;支持任務單進度跟蹤、任務單現(xiàn)場驗收、任務單自動計量;提供移動端橋涵隧坡等各類路網(wǎng)資產(chǎn)分布及統(tǒng)計、技術(shù)狀況統(tǒng)計分析、重要養(yǎng)護工程節(jié)點信息在線查詢、各類養(yǎng)護報表在線生成等主要功能。
針對橋涵檢測現(xiàn)場自動化程度低、檢測報告數(shù)據(jù)處理周期長的業(yè)務痛點,平臺實現(xiàn)了現(xiàn)場病害數(shù)據(jù)采集、檢測數(shù)據(jù)導出功能,并可由檢測數(shù)據(jù)自動生成檢測報告;檢測數(shù)據(jù)自動化處理,保證數(shù)據(jù)的原始性、共享性、唯一性等功能。
細化公路技術(shù)狀況管理、保障結(jié)構(gòu)物安全
公路及其結(jié)構(gòu)物的技術(shù)狀況,直接反映了公路的運行狀況和管理水平,平臺從原始數(shù)據(jù)錄入、報告生成到病害修復、數(shù)據(jù)分析等功能上對公路技術(shù)狀況實現(xiàn)精細化管理,以保障公路及結(jié)構(gòu)物(路面橋梁、隧道、路基邊坡)的安全,為養(yǎng)護決策及養(yǎng)護資源的調(diào)配提供數(shù)據(jù)支撐。
主要功能為:現(xiàn)場錄入檢測原始數(shù)據(jù),而非整理后的統(tǒng)計數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)的原始性、準確性;輔助生成檢測報告,保證平臺中檢測數(shù)據(jù)與檢測報告一致;支持對檢測錄入的病害進行派單修復,從而驗證檢測數(shù)據(jù)真實性;實現(xiàn)對路面、橋涵、隧道、路基邊坡等路網(wǎng)資產(chǎn)技術(shù)狀況更為精細化的管理;對結(jié)構(gòu)物技術(shù)狀況等級進行預警和查詢;通過地圖、前方景象、路面掃描照片、技術(shù)狀況四方聯(lián)動實現(xiàn)路面技術(shù)狀況的可視化綜合展示;對結(jié)構(gòu)物基本信息、檢查檢測信息、多年病害信息進行可視化管理;實現(xiàn)結(jié)構(gòu)物全壽命周期一檔管理。
靈活易用的工程檔案在線管理與使用
平臺實現(xiàn)工程檔案基于地圖的可視化管理,使得工程資料方便、高效地服務于養(yǎng)護管理,并可通過業(yè)務應用驗證資料的準確性,改變了目前工程檔案與實際路網(wǎng)資產(chǎn)的管理相對脫節(jié)、工程文檔大部分“沉睡”在檔案室不利于高效服務于養(yǎng)護管理的弊端,使得工程文檔資料在平臺上“觸手可及”。
強大的養(yǎng)護信息綜合查詢展示
綜合查詢展示功能提供基于GIS的跨時空、跨專業(yè)、跨部門的綜合信息展示功能,為集團在養(yǎng)護管理方面提供更直觀、更準確、更深層次的信息,大大提高了相關(guān)管理部門對養(yǎng)護綜合信息的管控和分析能力,也進一步提高了平臺的輔助決策支撐能力。
實現(xiàn)基于養(yǎng)護大數(shù)據(jù)的智慧化養(yǎng)護
平臺匯聚形成了集路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、技術(shù)狀況數(shù)據(jù)、養(yǎng)護工程數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)于一體的養(yǎng)護大數(shù)據(jù),通過建立養(yǎng)護大數(shù)據(jù)模型算法和挖掘分析,為病害成因分析、結(jié)構(gòu)物安全狀況評估、養(yǎng)護效果評估、養(yǎng)護資源優(yōu)化分配、道路使用壽命預測等提供輔助決策支撐,為預防性養(yǎng)護、精準養(yǎng)護、科學決策奠定了基礎(chǔ)。
路面決策支持模塊實現(xiàn)了基于平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、技術(shù)狀況和養(yǎng)護工程等業(yè)務系統(tǒng),匯聚了全面而龐大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、技術(shù)狀況數(shù)據(jù)和養(yǎng)護維修數(shù)據(jù),形成強大的決策分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ);根據(jù)路面結(jié)構(gòu)、交通量軸載、橋隧結(jié)構(gòu)物、養(yǎng)護維修歷史等信息進行分析路段動態(tài)劃分,也可以根據(jù)路段實際情況采用用戶自行劃分的路段信息;依據(jù)路段歷年檢測及養(yǎng)護數(shù)據(jù),擬合路面各性能指標的歷史衰變預測模型,實現(xiàn)不同區(qū)域、不同路面結(jié)構(gòu)、不同養(yǎng)護措施等具體路段配置相適應的性能預測模型;可根據(jù)分析形成的養(yǎng)護方案,實時修正分析路段的養(yǎng)護需求及決策方案,實現(xiàn)決策分析結(jié)果更符合養(yǎng)護實際,提高決策分析成果的科學性和有效性。