摘要：隨著社會的發(fā)展和人們對交通便捷性需求的不斷提高，高速公路智慧化管控成為了一個重要的研究領(lǐng)域。本文旨在對高速公路智慧化管控進行深入研究，探討智慧化技術(shù)在高速公路管理中的應(yīng)用，為提升高速公路的運輸效率和安全性管理決策提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，推動交通運輸系統(tǒng)的智能化和可持續(xù)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路；智慧化管控；交通管理；技術(shù)支持；科學(xué)依據(jù)

中圖分類號：U495"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻標(biāo)識碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號：1673?6478（2023）S1?0001?04

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加速推進，高速公路作為現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在促進區(qū)域經(jīng)濟交流、人員流動和物資運輸?shù)确矫姘l(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而隨著交通需求的日益增長，高速公路交通管理面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。交通擁堵、事故頻發(fā)、資源利用效率低下等問題，給人們的出行帶來了困擾，同時也給交通管理部門帶來了巨大的壓力。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，智慧化管控成為了高速公路管理的重要發(fā)展方向。高速公路智慧化管控利用先進的信息技術(shù)，如傳感器、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等，將傳統(tǒng)的交通管理手段與現(xiàn)代科技相結(jié)合，實現(xiàn)對交通流量、道路路況、車輛行為等關(guān)鍵信息的實時監(jiān)測、分析和調(diào)度管理[1]。通過智能化的決策支持系統(tǒng)和優(yōu)化算法，為高速公路智慧化管控提供更準(zhǔn)確、高效和安全的交通管理服務(wù)。

本文分析了道路運營過程中出現(xiàn)的一系列問題，提出在高速公路建設(shè)初期將智慧化管控的相關(guān)技術(shù)直接進行規(guī)劃與設(shè)置，同后期的運營管理相融合[2]，避免了在運營期進行重復(fù)的施工，以提高道路交通運輸?shù)男屎桶踩浴?/p>

1 高速公路建設(shè)管理中的智慧化技術(shù)

在當(dāng)前“大數(shù)據(jù)”背景下，智慧高速已成為高速公路未來發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)前，多地高速公路建設(shè)項目在加強高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中，也在不斷推進智慧高速公路建設(shè)[3]。針對高速運營重點協(xié)同不暢、職能分化等問題，本文從智慧感知、部門協(xié)同、問題處置以及多功能服務(wù)等四個方面的相關(guān)技術(shù)在現(xiàn)代化高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用進行分析。

1.1 工程概況

臨臨高速公路工程LLCSG?5標(biāo)段車場隧道工程位于淄博市沂源縣南魯山鎮(zhèn)車場村南側(cè)約1"000m處。該隧道為分離式隧道，隧道左線軸線起止樁號為ZK81＋773～ZK83＋150，長1"377.0m；隧道右線軸線起止樁號為K81＋785～K83＋150，長1"365.0m。該隧道為雙向6車道長隧道。

車場隧道建設(shè)在傳統(tǒng)管控技術(shù)的基礎(chǔ)上，運用數(shù)字化、信息化、智能化等手段，采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等管控技術(shù)，應(yīng)用建設(shè)工程智慧云平臺，以加快智慧工程建設(shè)為主線，打造品質(zhì)工程、綠色公路為總目標(biāo)，綜合利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、GIS信息等技術(shù)，對項目投資、進度、安全、質(zhì)量管理等業(yè)務(wù)進行管理[4]，以實現(xiàn)該項目管理流程化、規(guī)范化、數(shù)字化。這些技術(shù)的應(yīng)用改變了業(yè)務(wù)傳統(tǒng)的管理模式，實現(xiàn)了高速公路項目由粗放式管理向精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)變。

1.2 計量支付

該項目參照國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范、FIDIC條款、齊魯交通發(fā)展集團計量支付管理細(xì)則等相關(guān)管理要求，在系統(tǒng)中內(nèi)置各項計量規(guī)則，確保計量數(shù)據(jù)填報及時、計算準(zhǔn)確、過程留痕、報表統(tǒng)一。通過分解計量模式，實現(xiàn)不超計、不漏計；通過質(zhì)檢資料上傳作為計量支付的先決條件，實現(xiàn)質(zhì)量資料與計量數(shù)據(jù)同步統(tǒng)一，使每一期的資金執(zhí)行情況都可以反查至清單級，為陽光工程、廉政工程提供有效助力[5]。

1.3 進度管控

在以往的項目管理過程中，進度管控一般以各級參建單位填報各類計劃和進度報表的方式為主，逐級匯總至決策層。但這種傳統(tǒng)管控方式存在工作量大、時效性低、精度不足等問題。在進行多個項目的進度管控時，傳統(tǒng)手段的短板更為明顯。為進一步提升項目群模式下的進度管控能力，該項目的管理部門結(jié)合業(yè)務(wù)特性，開展了進度管控信息化管理，對進度管控中的編碼應(yīng)用和填報口徑進行同統(tǒng)一，實現(xiàn)自助式的進度分析。

基于統(tǒng)一編碼的應(yīng)用，建立統(tǒng)一的編碼體系和數(shù)據(jù)接口，打通單位工程、分部工程、分項工程至子分項工程的映射關(guān)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)“一處填報多表引用”，由手工逐級統(tǒng)計匯總轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)自動匯總。該模式降低了參建單位的統(tǒng)計工作量，提高了統(tǒng)計的效率和精度。同時，統(tǒng)一數(shù)據(jù)填報方式和頻率，將進度填報從時間維度細(xì)化至每一天，從管理維度細(xì)化到子分項，由施工單位每日填報完成的具體子分項工程內(nèi)容，系統(tǒng)自動匯總成日、周、旬、月等報表，子分項工程按照既定的編碼層級自動匯總至分項、分部、單位工程。

根據(jù)管理層級不同，各項目進度數(shù)據(jù)可形成各層級對應(yīng)的工程進度數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)自助式的進度統(tǒng)計。進度統(tǒng)計工作不再受制于既定表格中統(tǒng)計項和統(tǒng)計周期的約束，可以進行自定義統(tǒng)計時間區(qū)間與統(tǒng)計口徑，實現(xiàn)自助式數(shù)據(jù)獲取與匯總分析。通過進度和費用智能化對比分析，完成項目、標(biāo)段、章節(jié)、統(tǒng)計項的逐級數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)進度與計量的平行對比、偏差預(yù)警，為項目的決策提供及時有效的依據(jù)[6]。

1.4 安全管控

傳統(tǒng)的安全管控手段存在專業(yè)管理力量薄弱、管控機制不健全、管控效能低、安全責(zé)任落實不到位等問題。為加快推進信息技術(shù)和安全生產(chǎn)深度融合，提升安全生產(chǎn)風(fēng)險感知評估、安全隱患排查化解、監(jiān)測預(yù)警和響應(yīng)處置能力，基于“互聯(lián)網(wǎng)”平臺化思維融合新技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合安全生產(chǎn)管理現(xiàn)實需求，健全風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機制，圍繞隧道專項危大工程安全風(fēng)險管理要素，構(gòu)建智慧安全管控平臺，實現(xiàn)安全管控手段數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級。

（１）安全風(fēng)險雙重預(yù)防體系

建立健全安全生產(chǎn)風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防工作機制，打造集風(fēng)險分級管控清單線上自動生成、隱患排查治理線上閉合管理于一體的雙重預(yù)防信息化平臺，對安全生產(chǎn)風(fēng)險分級管控動態(tài)更新，隱患治理全過程閉環(huán)，實現(xiàn)風(fēng)險分級管控和隱患排查治理的一體化管理。

（２）隧道專項管理

為嚴(yán)格隧道施工重點部位和關(guān)鍵工序報驗，構(gòu)建了隧道超前地質(zhì)預(yù)報、監(jiān)控量測、安全步距和工序報驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析系統(tǒng)。隧道監(jiān)控量測流程如圖1所示。

隧道超前地質(zhì)預(yù)報將開展過程中的原始數(shù)據(jù)、解譯數(shù)據(jù)和地質(zhì)報告均上傳至平臺，方便管理人員及時了解相關(guān)內(nèi)容，同時與監(jiān)控量測數(shù)據(jù)相結(jié)合，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過短信告知相關(guān)人員及時開展超前地質(zhì)預(yù)報工作。

隧道監(jiān)控量測實現(xiàn)了現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理、報表生成全過程管控。通過“山東高速工管通”APP連接全站儀實時獲取觀測原始數(shù)據(jù)，自動上傳至平臺，杜絕人為修改，保證觀測數(shù)據(jù)真實、有效。系統(tǒng)將觀測數(shù)據(jù)自動分析、計算，在線輸出沉降、收斂的趨勢圖，指導(dǎo)隧道現(xiàn)場安全施工。

隧道安全步距結(jié)合隧道監(jiān)控量測觀測數(shù)據(jù)，記錄施工樁號，自動分析安全步距，實時與標(biāo)準(zhǔn)步距比對，超出步距及時預(yù)警，避免超距施工造成安全事故，實現(xiàn)安全步距動態(tài)管理[7]。

隧道工序報驗功能通過APP實現(xiàn)隧道工序在線驗收，在施工開始前將標(biāo)準(zhǔn)化工序、驗收標(biāo)準(zhǔn)等嵌入至系統(tǒng)中，在施工過程中利用系統(tǒng)實時收集影像資料、記錄驗收流程，在施工結(jié)束后自動實現(xiàn)影像資料快速歸集和查閱。做到事前指導(dǎo)、事中控制、事后追溯，加強隧道隱蔽工程施工質(zhì)量。

1.5 質(zhì)量管控

傳統(tǒng)的質(zhì)量管理存在施工過程數(shù)據(jù)鏈信息不全、試驗室職能發(fā)揮不力、關(guān)鍵工序報驗不足、隱蔽工程監(jiān)管薄弱等問題。為提高現(xiàn)場質(zhì)量管控水平，通過搭建智慧質(zhì)量管控平臺，打通施工全過程數(shù)據(jù)鏈，實現(xiàn)施工過程各環(huán)節(jié)的智能化、信息化管理，構(gòu)建全過程數(shù)字化質(zhì)量管理模式，建立覆蓋材料進場、檢測、施工、驗收等全過程的質(zhì)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型，做到事前預(yù)警、事中常態(tài)檢測和事后規(guī)范管理。

（１）質(zhì)量追溯體系

通過對生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量信息數(shù)據(jù)的采集、計算和分析，對工序報驗流程化控制，深入調(diào)查影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，動態(tài)更新施工關(guān)鍵信息并及時預(yù)警指導(dǎo)，建立質(zhì)量追溯體系（如圖2所示），解決了傳統(tǒng)施工中經(jīng)常出現(xiàn)的關(guān)鍵信息脫節(jié)、質(zhì)量問題難以追溯、工序報驗不及時等問題，實現(xiàn)了工程質(zhì)量“來源可知、去向可追、質(zhì)量可查、責(zé)任可究”的目的。

（２）原材料管理

為規(guī)范原材料進場各環(huán)節(jié)管理，將原材料供貨商信息、進場登記、材料取樣、試驗檢測、檢測報告等信息實時記錄和上傳平臺，如圖3所示。依托試驗檢測結(jié)果對供貨商進行評價，為工程項目篩選優(yōu)質(zhì)供貨商，形成供貨商“黑白”名單，實現(xiàn)“進場有記錄、材料有試驗、管理有審核、供應(yīng)有評價”的管理鏈條。采用原材料自動取樣檢測設(shè)備，取樣時間快、檢測時間短、降低工作強度，試驗數(shù)據(jù)可上傳平臺，實現(xiàn)原材料數(shù)據(jù)的在線管理[8]。

（３）實驗室管理

為解決工地實驗室普遍存在的檢測頻率不足、報告出具不及時等問題，對萬能材料試驗機、壓力試驗機、瀝青三大指標(biāo)檢測儀、標(biāo)養(yǎng)室溫濕度設(shè)備等8類儀器安裝數(shù)據(jù)采集模塊，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)實時采集、傳輸、分析和預(yù)警功能，推廣使用網(wǎng)絡(luò)版試驗軟件，為施工、監(jiān)理單位提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理平臺，自動獲取試驗原始數(shù)據(jù)，生成符合規(guī)范、規(guī)程要求的圖表和報?告。

?（４）隱蔽工程管理

為解決隱蔽工程管理中存在的監(jiān)管力度弱、質(zhì)量波動大等問題，對水泥粉煤灰碎石樁（CementFly-ashGravelPile，CFG）等軟基處理施工設(shè)備加裝數(shù)據(jù)采集設(shè)備，全過程采集樁長、成樁時間、注漿量或混凝土量等施工過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實時對比分析數(shù)據(jù)的偏差范圍，及時預(yù)警超限指標(biāo)和異常數(shù)據(jù)，并短信通知相關(guān)人員整改處理，實現(xiàn)隱蔽工程施工全過程的數(shù)字化管理[9]。

2 智慧化管控發(fā)展趨勢

隨著自動駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，以及智能化車輛與基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來高速公路將實現(xiàn)車輛與基礎(chǔ)設(shè)施的廣泛互聯(lián)。車輛與交通信號燈、路況監(jiān)測設(shè)備、收費系統(tǒng)等進行實時的信息交互和數(shù)據(jù)共享，進一步提升交通系統(tǒng)的整體智能化水?平[10]。

未來高速公路智慧化管控將更加注重多模式交通一體化以及對交通生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通過智慧化技術(shù)將高速公路與其他交通方式（如城市公共交通、鐵路、航空等）有機結(jié)合，不僅在建設(shè)過程中實現(xiàn)了管理的無縫銜接和高效轉(zhuǎn)換；通過智能交通管理和能源管理技術(shù)，實現(xiàn)了資源的高效利用、減少排放和降低環(huán)境破壞。同時，在公路建設(shè)完成后的后期運營過程中，也將推動交通系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展，為用戶提供更多的出行選擇和便利。

3 結(jié)論

綜上所述，高速公路智慧化管控是一個具有重要意義和廣闊前景的研究領(lǐng)域。通過合理應(yīng)用智慧化技術(shù)和構(gòu)建有效的管控模型，可以提高交通建設(shè)管理的精準(zhǔn)性和效率，為施工建設(shè)提供更安全、精確的建設(shè)管理模式。然而，智慧化管控的實施仍然面臨著技術(shù)、數(shù)據(jù)隱私等方面的挑戰(zhàn)，需要進一步地研究和探索。本文結(jié)合臨臨高速公路項目的建設(shè)體驗，對智慧化管控在高速公路建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展進行了分析，旨在推動交通建設(shè)的智能化及可持續(xù)化發(fā)展。

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