文 倪文權(quán) 吁新華 金楊柳 何棋威

路產(chǎn)數(shù)據(jù)輕量化采集、高速公路三維實(shí)景地圖、路面病害自動(dòng)識(shí)別定位、“BIM+VR應(yīng)急演練”……江西省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“江西交投路網(wǎng)公司”）緊跟數(shù)字化發(fā)展步伐，以“數(shù)字高速”引領(lǐng)江西高速高質(zhì)量發(fā)展，依托高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)建設(shè)，探索高速公路智慧管養(yǎng)技術(shù)研究與應(yīng)用，釋放數(shù)據(jù)要素潛力，目前已取得多項(xiàng)創(chuàng)新成果。

三維實(shí)景地圖

江西交投路網(wǎng)公司下轄11個(gè)路段管理中心，共有15個(gè)養(yǎng)護(hù)所、68個(gè)養(yǎng)護(hù)站，管理著江西省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“江西交投”）旗下全部共5367公里高速公路，約占江西全省高速公路里程的86%。由于各路段管理中心及基層養(yǎng)護(hù)所站彼此獨(dú)立，養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)龐雜且分散，出現(xiàn)了高速公路統(tǒng)一管養(yǎng)難、科學(xué)決策不暢等問(wèn)題。

隨著高速公路養(yǎng)護(hù)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展，江西交投路網(wǎng)公司積極探索高速公路智慧管養(yǎng)技術(shù)，構(gòu)建了江西省首個(gè)智慧管養(yǎng)系統(tǒng)——江西省交通投資集團(tuán)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)”）。該系統(tǒng)立足于高速公路養(yǎng)護(hù)管理實(shí)際業(yè)務(wù)需求，緊密結(jié)合大數(shù)據(jù)和智慧科技，能夠消除數(shù)據(jù)孤島，促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同，提升高速公路養(yǎng)護(hù)科學(xué)決策水平，助力高速公路養(yǎng)護(hù)工作高質(zhì)量開(kāi)展，是江西高速公路養(yǎng)護(hù)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要實(shí)踐。

消除數(shù)據(jù)孤島 夯實(shí)信息數(shù)據(jù)基底

根據(jù)交通運(yùn)輸部公布的2021年度國(guó)家公路路網(wǎng)技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)結(jié)果，江西高速公路以97.03分取得路面技術(shù)狀況指數(shù)全國(guó)第一。漆志平 攝

養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)界面

每一條高速公路從修建時(shí)的原始圖紙到每年的養(yǎng)護(hù)維修方案，都需留存大量數(shù)據(jù)資料。這些數(shù)據(jù)資料通常由各高速公路管理單位保管，若要了解某條高速公路某一年的養(yǎng)護(hù)歷史情況，必須深入調(diào)研、翻閱圖紙、查詢方案，耗費(fèi)大量時(shí)間和人力。

根據(jù)交通運(yùn)輸部公布的2021年度國(guó)家公路網(wǎng)技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果，江西高速公路、普通國(guó)道路面狀況分別排名第1名、第3名，受到交通運(yùn)輸部通報(bào)表?yè)P(yáng)。

養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)中心收錄了江西交投所轄的5367公里高速公路路產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，近10年的路面、橋梁、隧道養(yǎng)護(hù)歷史數(shù)據(jù)和檢測(cè)評(píng)定數(shù)據(jù)，以及近6年的交通量數(shù)據(jù)和高速公路運(yùn)行期間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，形成了數(shù)據(jù)完整、資源共享的高速公路養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。目前，該系統(tǒng)已收錄數(shù)據(jù)逾1200萬(wàn)條，填補(bǔ)了江西高速高精度養(yǎng)護(hù)信息的空白，為高速公路養(yǎng)護(hù)現(xiàn)代化打造了厚實(shí)的數(shù)據(jù)基底。此外，為保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和規(guī)范性，養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)還與交通運(yùn)輸部橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和養(yǎng)護(hù)統(tǒng)計(jì)年報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)接。

在數(shù)據(jù)基底支撐下，養(yǎng)護(hù)管理者通過(guò)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)取每條高速公路的歷史養(yǎng)護(hù)信息，了解資金投入和養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對(duì)比養(yǎng)護(hù)成效。

促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同 達(dá)成系統(tǒng)互聯(lián)互通

養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)是一套集養(yǎng)護(hù)統(tǒng)一管理平臺(tái)、養(yǎng)護(hù)展示子系統(tǒng)和各養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)（日常養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)、公路技術(shù)狀況管理子系統(tǒng)和養(yǎng)護(hù)輔助決策分析管理子系統(tǒng)）等于一體的專(zhuān)業(yè)化、一站式、全方位高速公路智慧管養(yǎng)平臺(tái)。

以往的養(yǎng)護(hù)方案制定、養(yǎng)護(hù)資金分配、養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)采集與儲(chǔ)存，都需要各高速公路管理中心獨(dú)立采用自下而上的報(bào)送批復(fù)模式開(kāi)展，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和有效管理。而養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)能夠?qū)B(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)中心、日常養(yǎng)護(hù)子系統(tǒng)和路面輔助決策子系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，通過(guò)路面病害、維修、結(jié)算等信息生成養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)，并收錄于養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)中心，為養(yǎng)護(hù)管理決策提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。當(dāng)需要制定年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃時(shí)，輔助決策系統(tǒng)能夠通過(guò)調(diào)取養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)，結(jié)合資金限制、養(yǎng)護(hù)需求等因素，綜合分析、統(tǒng)一決策，形成自上而下、業(yè)務(wù)協(xié)同的科學(xué)管理模式。

此外，養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)不僅促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同，還通過(guò)建立統(tǒng)一門(mén)戶、統(tǒng)一授權(quán)，設(shè)置單點(diǎn)登入、微信登入等功能，達(dá)成各子系統(tǒng)在統(tǒng)一平臺(tái)間的互聯(lián)互通、無(wú)障礙轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了功能集中、數(shù)據(jù)聯(lián)通、操作便捷。

輔助決策分析 提升科學(xué)決策能力

路面養(yǎng)護(hù)輔助決策系統(tǒng)，是基于養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)分析建立的路面養(yǎng)護(hù)投入評(píng)估模型，該模型綜合了路面歷史、交通量、技術(shù)狀況等多種因素，通過(guò)縱向深度分析和橫向聯(lián)動(dòng)性分析，對(duì)高速公路歷年路況、國(guó)檢評(píng)分、養(yǎng)護(hù)投入、交通量等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能夠輔助提升路面養(yǎng)護(hù)的科學(xué)決策，為高速公路養(yǎng)護(hù)管理者提供最優(yōu)養(yǎng)護(hù)實(shí)施方案和養(yǎng)護(hù)資金配置。

高速公路養(yǎng)護(hù)管理者可結(jié)合路面養(yǎng)護(hù)的優(yōu)先需求，通過(guò)系統(tǒng)預(yù)測(cè)養(yǎng)護(hù)效果和養(yǎng)護(hù)資金投入，或是在資金有限的條件下預(yù)測(cè)路面養(yǎng)護(hù)后的路況水平，通過(guò)年度養(yǎng)護(hù)資金分布分析，選擇最佳決策方案。

高速公路養(yǎng)護(hù)管理者還可以通過(guò)智能化的橫向聯(lián)動(dòng)分析，輸入擬實(shí)施的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，精準(zhǔn)獲取某條高速公路某一路段“養(yǎng)護(hù)前路況-養(yǎng)護(hù)方案-養(yǎng)護(hù)后效果”的聯(lián)動(dòng)效果圖。若更改其中一張圖的基本信息，其他兩張圖將智能展示相應(yīng)效果動(dòng)態(tài)，養(yǎng)護(hù)前后路況效果一目了然，幫助決策者省去大量手動(dòng)分析比對(duì)時(shí)間，提升決策效率。

養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)投入使用以來(lái)，江西交投路網(wǎng)公司通過(guò)輔助決策系統(tǒng)分析制定了近3年的路面養(yǎng)護(hù)年度計(jì)劃，使養(yǎng)護(hù)決策效率提高約60%，決策資金與實(shí)際匹配度超過(guò)90%，匹配可靠度居行業(yè)前列，每年節(jié)約路面養(yǎng)護(hù)資金約5000萬(wàn)元。

搭建“實(shí)景地圖”實(shí)現(xiàn)路況信息可視化

養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)采取路產(chǎn)數(shù)據(jù)輕量化采集方案，建立了基于三維實(shí)景的高速公路電子地圖。

2020年7月，隨著養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)上線試運(yùn)營(yíng)，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）電子地圖覆蓋江西交投所轄的所有高速公路。

此后，養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)升級(jí)傳統(tǒng)GPS數(shù)據(jù)采集方式，江西交投路網(wǎng)公司運(yùn)用公路資產(chǎn)高精數(shù)字化獲取技術(shù)，研究出一套完善的、輕量化的高速公路路產(chǎn)采集方案，即利用“亞米級(jí)”精度采集設(shè)備，快速采集高速公路高精度實(shí)景的GIS地圖數(shù)據(jù)、路產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)融合實(shí)景影像的公路電子地圖技術(shù)，最終建成基于GIS的三維實(shí)景電子地圖和路產(chǎn)信息可視化平臺(tái)。如百度、高德的“實(shí)景地圖”一樣，高速公路養(yǎng)護(hù)管理者可通過(guò)系統(tǒng)瀏覽江西交投所轄高速公路的總體分布情況，搜索高速公路、橋梁、隧道、標(biāo)志標(biāo)牌的基本信息，即可查看構(gòu)造物的三維實(shí)景影像，解決圖紙查詢、樁號(hào)推算等繁瑣的查詢過(guò)程。養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)可為高速公路養(yǎng)護(hù)信息化管理提供精準(zhǔn)、精細(xì)的GIS地圖、實(shí)景影像、路產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，保障數(shù)據(jù)及地圖資源的準(zhǔn)確性和一致性。

2022年3月，在G60滬昆高速江西梨園至溫家圳段，養(yǎng)護(hù)管理者示范應(yīng)用養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的GIS電子地圖，其高精度地理檢索和路產(chǎn)三維影像精準(zhǔn)表征了高速公路、橋梁、隧道、標(biāo)志標(biāo)牌信息及構(gòu)造結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了信息可視化，助力養(yǎng)護(hù)管理者高效分析高速公路配準(zhǔn)信息，提升養(yǎng)護(hù)管理效率和精準(zhǔn)管養(yǎng)能力。

智慧養(yǎng)護(hù)巡查 精準(zhǔn)識(shí)別路面病害

高速公路點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，在傳統(tǒng)的管養(yǎng)模式中，路面巡查長(zhǎng)期靠人巡、腳走。巡查作業(yè)期間，巡查人員需要不斷查看高速公路路面情況，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，還存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)接入的路面智能巡查技術(shù)，如同高速公路上的“智能機(jī)器人”，能夠代替養(yǎng)護(hù)人員對(duì)高速公路進(jìn)行日常巡查工作。這個(gè)“智能機(jī)器人”只需對(duì)現(xiàn)有巡查流程作業(yè)進(jìn)行輕量化技術(shù)升級(jí)改造，在現(xiàn)有巡查車(chē)上配備前置攝像頭，采集現(xiàn)場(chǎng)圖像，經(jīng)過(guò)AI動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析，就能判斷高速公路狀態(tài)及安全隱患。當(dāng)它發(fā)現(xiàn)路面病害時(shí)，能立即進(jìn)行病害位置確認(rèn)、周期追蹤、嚴(yán)重程度分級(jí)、重點(diǎn)病害關(guān)注，實(shí)時(shí)將信息傳輸至養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)后臺(tái)，系統(tǒng)在完成病害原因分析后會(huì)自動(dòng)派單給養(yǎng)護(hù)人員，快速開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。

組圖：路面智能巡檢

圍繞“十四五”率先基本實(shí)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)現(xiàn)代化總目標(biāo)，江西交通運(yùn)輸部門(mén)扎實(shí)推進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)管理工作，推進(jìn)養(yǎng)護(hù)決策科學(xué)化。

目前，該技術(shù)已在江西省境內(nèi)G35濟(jì)廣高速、G45大廣高速、G60滬昆高速、G70福銀高速4條國(guó)網(wǎng)高速公路部分路段和S38昌栗高速、S42東昌高速、S43撫州東外環(huán)、S46金撫高速、S81銅萬(wàn)高速等6條省網(wǎng)高速公路部分路段開(kāi)展試點(diǎn)巡查工作，試點(diǎn)總里程714公里，巡查里程達(dá)3.5萬(wàn)公里，共發(fā)現(xiàn)路面病害8000余條，準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。試點(diǎn)路段的養(yǎng)護(hù)人員表示，路面智能巡查技術(shù)改變了原有的工作模式，與以往人工徒步每小時(shí)只能完成約1.5公里的高速公路巡查相比，現(xiàn)在的“智能機(jī)器人”每小時(shí)可完成約100公里的巡查，速度提升了60倍以上，工作效率提升的同時(shí)，降低了養(yǎng)護(hù)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

引入“BIM+VR”技術(shù) 創(chuàng)新養(yǎng)護(hù)模式

如今，井岡山隧道的管理者可以在辦公室戴著一種特殊的眼鏡開(kāi)展隧道火災(zāi)應(yīng)急演練。這種在科技館或各類(lèi)展廳才能體驗(yàn)的場(chǎng)景，成為了江西高速公路管養(yǎng)人員的新常態(tài)。

基于養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的隧道養(yǎng)護(hù)可視化平臺(tái)，目前已在江西省內(nèi)最長(zhǎng)的隧道——井岡山隧道應(yīng)用，其包括三維立體沉浸式培訓(xùn)和隧道數(shù)據(jù)可視化兩大功能，即利用BIM技術(shù)建立含井岡山隧道幾何形狀和其基本設(shè)施等信息的虛擬情境，通過(guò)佩戴VR眼鏡，隧道管理者能身處虛擬隧道，看見(jiàn)隧道的整體運(yùn)營(yíng)情況和各種養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)。基于“BIM+VR”技術(shù)的三維立體沉浸式培訓(xùn)，通過(guò)模擬隧道應(yīng)急突發(fā)事故的逃生情景，針對(duì)隧道管理人員、危險(xiǎn)品運(yùn)輸司機(jī)和客車(chē)旅客等不同角色，多角度展現(xiàn)火災(zāi)情境下隧道可能出現(xiàn)的狀況，演示應(yīng)急處置、疏散和逃生過(guò)程中的基本知識(shí)和重點(diǎn)注意事項(xiàng)等，通過(guò)仿真的實(shí)操感和體驗(yàn)感，提升隧道管理者和司乘人員的應(yīng)急處置能力。

目前，養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)已正式運(yùn)行20多個(gè)月，系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)成果廣泛應(yīng)用于江西高速公路管養(yǎng)單位及相關(guān)設(shè)計(jì)、檢測(cè)單位等近百家單位，用戶總數(shù)超過(guò)千人。

2022年春節(jié)后上班第一天，江西省委省政府部署數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境的雙“一號(hào)工程”，推進(jìn)江西數(shù)字經(jīng)濟(jì)再提檔。江西交投路網(wǎng)公司緊跟數(shù)字時(shí)代發(fā)展大勢(shì)，在高速公路養(yǎng)護(hù)管理中找準(zhǔn)“數(shù)字技術(shù)與實(shí)體產(chǎn)業(yè)融合”“產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化”著力點(diǎn)；確保養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)（一期）穩(wěn)定運(yùn)行、推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用的同時(shí)，在2022年至2023年期間將按計(jì)劃實(shí)施養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)（二期）建設(shè)，深入研究決策算法，提升決策精度；完善重點(diǎn)構(gòu)造物健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心、路面養(yǎng)護(hù)工程質(zhì)量管控平臺(tái)相關(guān)模塊；通過(guò)系統(tǒng)的提升和完善，助力江西高速公路數(shù)字化管養(yǎng)蝶變升級(jí)，為中國(guó)高速公路養(yǎng)護(hù)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化運(yùn)維作出“江西貢獻(xiàn)”。