廖輝

（蘭州朗青交通科技有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著現(xiàn)代科學技術水平的不斷提升，大量技術被應用于高速公路領域，為公路建設、公路管理提供了更多發(fā)展空間。關于高速公路建設和管理的信息化，其核心就是利用信息技術和成熟的信息系統(tǒng)，滿足公路建設工程、公路管理工作中的一系列需求，從而確保各項建設和管理任務得以落實。在落實過程中，需要工作人員正確看待信息化趨勢，根據(jù)高速公路建設和管理的現(xiàn)實需求，靈活應用技術，充分發(fā)揮先進信息技術的優(yōu)勢，實現(xiàn)高速公路建設和管理中人、物、財?shù)榷喾矫嬖氐穆?lián)動，提升高速公路的整體發(fā)展水平[1]。

1 高速公路信息化建設的原則與價值

1.1 高速公路信息化建設和管理的基本原則

高速公路是現(xiàn)代社會建設與發(fā)展的重要構成部分，也是提升地區(qū)交通能力、打通各地區(qū)之間交通屏障的重要物質基礎。在高速公路建設與管理中發(fā)展信息化，搭建現(xiàn)代化的建設與管理模式，應當遵循“全面共建”“整合發(fā)展”“資源共享”這三個原則。

第一，全面共建原則。在高速公路信息化建設與管理中，各地區(qū)的高速公路信息化系統(tǒng)應當建立在統(tǒng)一的標準之下，按照統(tǒng)一的框架，采用相同的數(shù)據(jù)標準、協(xié)議標準和編碼標準；還需要經(jīng)過統(tǒng)一的部署，搭建聯(lián)通統(tǒng)一的平臺，這樣才能確保信息化平臺建成之后數(shù)據(jù)高效流通，為后高速公路未來的信息化發(fā)展奠定基礎。

第二，整合發(fā)展原則。高速公路信息化建設和管理的落實，應以高速公路的發(fā)展需求為依據(jù)，考慮未來一段時間公路行業(yè)的發(fā)展前景，進一步整合地方高速公路的建設資源、管理資源，將這些資源一一融入信息化系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對高速公路建設的全過程動態(tài)控制、高速公路管理工作的高效開展，提升高速公路整體發(fā)展水平。

第三，資源共享。根據(jù)高速公路建設工程的特性、公路管理與服務的特點，工作人員應當優(yōu)先考慮高速公路發(fā)展中的資源“稟賦”問題，如該地區(qū)具備充足的公路建設資源，但缺乏運營管理人才資源，此時可以利用信息化平臺實現(xiàn)多樣化資源的共享和流通，滿足地區(qū)高速公路建設和發(fā)展的需要，同時充分發(fā)揮資源價值，為我國高速公路的整體發(fā)展提供支持。

1.2 高速公路信息化建設和管理的價值

近兩年，大量信息技術被應用于公路領域，一定程度上促進了公路領域的現(xiàn)代化發(fā)展，使公路建設方式、管理模式發(fā)生改變。目前，信息化、現(xiàn)代化是公路發(fā)展的主流，科學使用信息技術不僅可以提升公路的建設水平，更能提高公路管理與服務效率。

將信息技術作為高速公路建設和管理的重要手段，能夠聯(lián)動高速公路有關業(yè)務部門，使各部門之間有效溝通，及時掌握各種信息，進而提高公路建設、管理效率。以高速公路建設工程為例，施工單位可以利用信息技術及時傳遞各種施工進度、施工質量信息，設計單位、建設單位、工程管理部門、監(jiān)理單位等均可以實時收到更新的信息，及時了解工程施工情況[2]。以高速公路的收費管理為例，利用信息技術搭建收費系統(tǒng)，公路有關部門、單位則可以通過內部系統(tǒng)及時了解高速公路收費的實際情況，掌握每一輛車的行蹤，能夠提升收費管理與服務的精準性?？梢姡咚俟沸畔⒒ㄔO和管理的價值不僅體現(xiàn)在高速公路工程建設方面，更體現(xiàn)在高速公路的日常交通運行和行車服務等方面。

2 高速公路信息化建設與管理實現(xiàn)策略

高速公路信息化大致可以分為建設項目的信息化、建設管理的信息模式、高速公路建成之后運行服務的信息模式。對高速公路行業(yè)而言，無論是建設信息化，還是管理信息化，其本質都是利用現(xiàn)代信息技術完成各項工作，實現(xiàn)建設目標、管理標準，為人民群眾提供更安全、可靠的出行服務，最終提高整體服務與發(fā)展水平。

2.1 高速公路信息化建設工作

高速公路信息化建設水平提升，逐漸形成以信息系統(tǒng)為載體的全生命周期高速公路建設項目管理模式。在這一模式之下，工作人員靈活利用GIS 技術、大數(shù)據(jù)、云計算、5G 技術等多種技術，輔助推進高速公路建設，為提升高速公路建設品質，提高建設經(jīng)濟效益和社會效益提供更多的技術支持。高速公路建設信息化實現(xiàn)的具體方式如下。

2.1.1 搭建軟件系統(tǒng)，輔助開展高速公路建設管理

工作人員將計算機技術、計算機系統(tǒng)和網(wǎng)絡平臺作為開展高速公路建設管理的載體，通過技術化設計搭建信息化系統(tǒng)，形成集建設、監(jiān)理、施工于一體的多級多角度應用架構體系。這樣可以基本實現(xiàn)高速公路建設中各種建設信息、建設資源的傳遞，也可為各方人員跟蹤、了解高速公路建設情況，查詢建設資料提供支持，為所有參與高速公路建設單位的協(xié)同配合提供幫助。

同時，軟件系統(tǒng)也可以輔助開展高速公路建設項目的前期規(guī)劃和管理、設計變更、進度控制、質量控制、安全監(jiān)督與控制等?？傊瑢⑿畔⒓夹g貫穿高速公路建設的全生命周期，可初步實現(xiàn)信息化建設的目的。

2.1.2 利用物聯(lián)網(wǎng)和GIS 技術，監(jiān)測高速公路建設質量

高速公路建設需要利用大量的儀器設備、攪拌站、機械設施等，這些設備的運行情況會直接影響高速公路建設材料的狀態(tài)，從而影響高速公路的建設質量。因此，工作人員可利用物聯(lián)網(wǎng)技術、計算機技術和GIS 技術，在試驗室測試，在儀器設備、混凝拌和站、預應力智能張拉設備、路基路面壓實設備等多種機械設備上安裝傳感器，利用控制中心實時采集這些設備的運行數(shù)據(jù)，獲取各項設備的運行指數(shù)，從而精準了解每項設備的作業(yè)情況。

2.1.3 利用無人機設備，全方位采集高速公路建設視頻

工作人員可以利用無人機設備采集高速公路的建設數(shù)據(jù)，先通過前端采集數(shù)據(jù)，之后采用增數(shù)據(jù)處理的方式輔助完成高速公路建設項目的前期規(guī)劃、地質勘查、可行性分析、環(huán)境影響評價分析，也可以利用這種方式開展工程量輔助清算。

在高速公路信息化建設中，利用無人機及其視頻采集系統(tǒng)，可以更直觀、多角度地了解項目建設的地形情況，了解拆遷情況，或者為爆破施工、重要橋梁施工、工作調研等提供支持。在應用過程中，工作人員可以定期放出無人機，通過航拍、GIS 取像，獲取有關視頻，生成正射影像；之后結合二維地圖進行無縫疊加，計算公路數(shù)據(jù)，為后期高速公路的定量化管理提供保障[3]。

2.1.4 利用BIM 技術，搭建可視化系統(tǒng)

BIM 技術是當前高速公路信息化建設的核心技術之一，通過BIM 技術，可以搭建高速公路工程模型，開展高速公路施工演示和深化設計，能在工程建設開始之前及時發(fā)現(xiàn)高速公路設計問題、規(guī)劃和施工方面存在的問題，從而及時解決問題，促進高速公路質量和效率的提升。工作人員可以借助BIM 核心技術，搭建高速公路集成模型，同時關聯(lián)高速公路的建設質量、建設安全和建設進度等信息，聯(lián)動工程量信息，以三維模型直觀展示高速公路建設項目相關信息，精準開展高速公路特性計算，并將重大、復雜的高速公路建設項目相關信息通過可視化的方式直觀地呈現(xiàn)出來，為后續(xù)的高速公路建設工作提供支撐。

2.1.5 利用移動端App，搭建智慧工地管理系統(tǒng)

在搭建智慧工地管理系統(tǒng)方面，可以充分利用各種信息化工作形式，如通過互聯(lián)網(wǎng)+技術模式開展高速公路建設工作；借助智能移動終端App 輔助完成建設工作[4]。通過信息化的方式改變高速公路建設過程中各方人員的參建方式、管理方法和交流模式，實現(xiàn)高速公路建設過程中的智能化監(jiān)控、實時化交流、移動化管理、精準化監(jiān)管。引入移動終端App，工作人員可以實時了解高速公路建設的各種情況，也可以利用App 進行技術交底、設計變更資料提交、工程施工安全管理、材料檢測監(jiān)管、移動考勤等工作，實現(xiàn)對高速公路信息化建設的遠程管理。依托移動App 搭建智慧工地系統(tǒng)，工作人員還可以利用App 完成安全巡查工作，利用App 的多元化功能進行高速公路建設現(xiàn)場的日常檢查、安全隱患抽檢、隱蔽工程質量檢查、工序整改與反饋等[5]。

2.1.6 轉化高速公路建設管理形式，形成全過程信息化建設模式

在高速公路信息化建設中，除了利用各種先進技術進行現(xiàn)場和施工管理，還需要進一步落實各項建設管理工作，包括項目管理、合同管理、進度管理、勞務管理、成本管理、質量管理、安全管理、環(huán)境管理等。以合同管理為例，在高速公路信息化建設中，應當將合同的現(xiàn)場評審、訂立、變更、索賠、清欠等一系列過程轉變?yōu)樾畔⒒姆绞剑镁W(wǎng)絡系統(tǒng)收取各項合同資料，利用系統(tǒng)功能檢查合同內容是否完整、規(guī)范與準確，利用系統(tǒng)功能對比現(xiàn)場建設對合同的履約情況等，從而形成信息化的合同管理模式。

2.2 高速公路的信息化管理

高速公路項目完成之后，工作人員可以利用信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化手段開展公路運行與服務管理。高速公路信息化管理系統(tǒng)主要包括高速公路運行監(jiān)控信息化管理系統(tǒng)、高速公路自動收費系統(tǒng)、高速公路區(qū)域內網(wǎng)絡通信系統(tǒng)、高速公路沿線機電設備智能管理系統(tǒng)[6]。這些系統(tǒng)均是高速公路信息化管理的具體體現(xiàn)，主要是利用信息技術對高速公路運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行采集，實時獲取路況信息，之后利用信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡平臺傳遞數(shù)據(jù)，豐富數(shù)據(jù)庫，借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術進行數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)分析，最終以PC 端呈現(xiàn)高速公路的運行與服務情況，為高速公路的道路運行、公路事故、安全交通等工作提供保障。關于高速公路信息化管理的實施，具體方法如下。

2.2.1 快速瀏覽信息、查詢高速公路路況

在高速公路信息化管理中，工作人員可以利用信息系統(tǒng)實時查詢與瀏覽信息，也可以利用這些信息構建三維地理的宏觀場景模型，從而直接、詳細地了解高速公路的現(xiàn)場情況。依托這樣的模型，還可以搜集高速公路的基本信息，包括收費站的位置和間距、公路走向、加油站位置、服務站信息等，通過數(shù)字交通電子沙盤掌握高速公路中各交通設施的情況。

2.2.2 實時監(jiān)控高速公路，提升高速公路管理效率

在高速公路管理工作中，工作人員應發(fā)揮信息化優(yōu)勢，在各個公路區(qū)域布設高清攝像頭，利用攝像頭和數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集公路出入口、橋梁、隧道、報警點等位置的交通情況，及時了解高速公路各個通信區(qū)段的流量、公路環(huán)境，從而時刻掌握整個高速公路的交通動態(tài)，提高高速公路的管理與服務效率[7]。

2.2.3 整合高速公路數(shù)據(jù)，輔助快速反饋與應急指揮功能

在高速公路信息化管理中，工作人員將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)功能和數(shù)據(jù)庫信息結合起來，對比分析最新數(shù)據(jù)和原有數(shù)據(jù)，可以輔助工作人員詳細了解高速公路的擁堵情況；可以科學預測高速公路的運行狀態(tài)，采取科學管理措施，從而在發(fā)生交通事故時第一時間做出反應，做好應急指揮與公路調度工作，及時疏散人群、減少傷亡，降低交通事故的不良影響。

3 結語

綜上所述，高速公路信息化建設和管理，就是利用信息技術開展各項公路建設、公路管理工作，其本質在于建設和管理的數(shù)據(jù)化、信息化和現(xiàn)代化。根據(jù)該次對高速公路信息化的研究內容，工作人員可以將高速公路的建設、管理分開來，分別利用信息技術實現(xiàn)建設任務和管理目標，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術、遠程監(jiān)控技術等多項技術的優(yōu)勢，實現(xiàn)對高速公路物理環(huán)境、網(wǎng)絡環(huán)境的管控，從而提高高速公路的整體建設水平，確保貫徹落實高速公路日常管理要求。