【技术】公路精细化养护管理系统研究

《中国公路学会养护与管理分会

第十一届学术年会论文集》

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黑龙江省位于中国最北端寒温带地区，其特殊的气候条件给道路养护管理工作带来了更大的挑战和难度。为了提升公路养护管理的规范化、科学化及精细化水平，本文通过分析黑龙江省公路日常养护业务特点，研究精细化的公路养护管理平台和配套终端。针对日常保养和冬季除雪分别建立了系统管理流程，日养护人员可通过手机移动终端采集数据上报系统，上级管理处反馈养护方案并实时监督养护工作进展和机械设施配置，形成精细化的养护闭环管理。通过平台与移动终端的实时信息交互，有助于养护机械设施、人力及物资的合理配置，对提高养护管理精细化水平和工作效率具有重要作用。

  黑龙江省高速公路日常养护业务特点分析   

由于黑龙江省位于中国最北端寒温带地区，夏季易遭受雨害，而冬季寒冷、冰雪天气频发，给黑龙江省高速公路的养护管理工作带来了更大的挑战和难度。日常养护工作作为养护管理工作的重中之重，主要是对公路基础设施的日常巡查、保养，以维护公路的正常运营及服务水平。从专业上看，日常养护工作涉及路基、路面、桥梁、沿线设施、交安等多项工程；从工作内容上看，日常养护包括日常巡查、保洁及维修等。由于日常养护工作具有重复性高、信息量巨大、任务繁重、业务联动部门多、涉及的报表清单繁杂等特点，因此需要建立科学、高效、信息化的日常养护管理系统，改变传统的人工养护模式，实现报单自动生成、现场自动定位、业务流程联动闭合，以保证公路运行效率、适应大规模和高质量的日常养护作业要求。

黑龙江地区特有的高寒特点，除了传统的日常保养之外，冬季除雪亦作为东北地区特有的公路养护内容，更是成为影响北富高速正常运行的另一项重要作业。因此，与其余省份的日常养护相比，黑龙江地区的日常养护报表更加繁重，对日常养护物资及时调用的需求更为迫切，亟需建立科学、高效、信息化的日常养护管理系统，改变传统的人工养护模式，实现报单自动生成、现场自动定位、业务流程联动闭合，以保证公路运行效率、适应大规模和高质量的日常养护作业要求。

通过实地走访调研，确定了黑龙江高速公路养护侧重于日常巡查、小修保养、应急抢险、除雪保通等日常化养护，因此精细养护的目标主要是“建库、移动巡查、协同作业、统计分析”等任务，具体如下：

（一）精细化路产数据库

通过建立详细的公路路产数据库,为养护管理部门提供方便有效的资料查询手段,帮助用户资料查询、打印输出，提供图片、视频等高效的数据更新维护和养护数据采集方式，使作业者方便地对高速公路的设施和路况信息进行维护更新，实现高速公路各类养护数据采集、存储、检索、分析处理，提高高速公路养护管理效率。

（二）移动巡查

巡查移动化，通过手持移动终端（在移动巡查业务基础上开展车载移动终端巡查）的方式，将路面、桥梁等设施的病害及时在现场记录，将文字、影像、录音等信息融合记录，让从事养护维修作业人员，实现从发现病害（紧急）、养护方案制定、现场作业、完工验收、工作考核实现全过程记录，形成全过程的养护内业资料生成和工作量核算。

（三）基于协同作业的精细化养护管理

对现有的养护业务进行流程规范优化，同时划分日常保养、冬季除雪、应急管理进行业务分类管理；对养护作业中涉及的人员、机械和材料进行协同管理，通过工人申请、负责人审核的方式，对每次养护的方式和对应发生的人机料数量进行控制，实现室内外实时联动、物资调配，从而提高养护效率降低养护成本。同时通过系统减少繁重的人工业务报表填写工作，实现日常保养、冬季除雪等各类报表自动生成。

（四）可视化平台实时数据统计分析

通过基于GIS的可视化平台实现多种养护信息综合可视化，包括路线、路面、桥梁、涵洞等公路资产基础数据和日常养护、冬季除雪等养护管理数据。实现以地理信息系统为基础，融合桥隧构造物图像等信息，综合展示公路资产的各类信息，实时掌握养护管理业务进度。

  公路精细化养护管理平台及终端开发   

为了实现对各类路产信息和养护业务的信息化，做到基于路产溯源及业务驱动的养护全流程精细化管理，公路精细化养护管理平台应具备实现“基础数据建库、移动巡查上报、业务流程分类、“人机料”协同作业、统计分析报表、GIS地图展示”六大功能。

（一）建立精细公路基础路产库

按照交通运输部公路基础数据库要求，平台建立了公路基础电子档案，实现对路线、路基、路面、桥梁、隧道、涵洞、沿线设施、绿化设施等基础路产的在线信息管理，以养护工区为基本单位进行统计维护，分段建立个性化的路产数据库，做到“一路一档、一桥一档、一物一档”，建立路产的电子化身份证，为路产的精细化和全生命周期管理奠定基础。

（二）配套养路通APP终端

为了方便养护人员随时上报养护工作，平台配套开发了用于现场巡查及养护管理的手持终端“养路通”APP，支持Android版手机系统，实现现场实时定位、病害巡查记录、养护业务联动功能，可及时在现场记录各类设施的病害和应急安全事件，融合文字、影像等信息进行上报，自动生成各类养护记录及报单，根据实际情况安排人员维修，形成养护工作的闭环。

（三）贴合实际的日常养护分类业务全流程管理

根据黑龙省公路养护侧重于日常巡查、小修保养、应急抢险、除雪保通等日常化养护的现状，该平台设置了日常保养、冬季除雪、应急管理的分类业务管理流程，日常保养实时联动APP所在时间区分白天巡查、夜间巡查，冬季除雪融合了黑龙江地区特有的养护需求。各模块采用工作流引擎驱动养护作业，形成全过程的养护作业内业资料和工作量核算，实现了一站式审批服务和闭环式管理。

养路通手持终端

（四）基于业务驱动的“人机料”协同作业

平台以业务驱动为主线，将日常养护系列作业清单与人员、物资、设备等资源调用实时在线联动，形成流程闭合及精细化管理。通过记录每日养护生产的具体情况，对养护人员、设备与材料进行实时调度，配合手持移动终端对养护人员进行考勤与定位，使用“GPS卫星定位终端”监控养护机械的实时位置，查看历史轨迹，同时从业务流程上对物资进行从“材料采购、出入库使用、再入库利用到废旧材料回收”的全过程管理，使人、机、料协同作业，实现了各类资源优化调配。

日常保养业务办理流程图

冬季除雪业务流程示意图

（五）多模块联动的GIS展示与统计功能

通过GIS实现了平台动静态数据在地图中的实时定位及统计，直观便捷地为用户展示路产分布，人员与设备的位置信息，打造公路智能养护一张图，为公路养护提供及时有效的数据服务。

首页GIS平台界面

（六）完善的统计报表功能

黑龙江省高速公路管理过程使用统一的报表模板，平台可结合养护人员上报的各类信息快速生成各类内业资料，解决传统养护中报表繁重的问题，减少了人为失误，提升了养护管理的规范化及标准化水平。

  社会经济效益分析   

公路精细化养护管理系统可以联结公路管理公司内部各个部门，实现对各类路产信息和养护业务的精细化管理，做到基于路产溯源及业务驱动的养护全流程精细化管理，大幅度提高养护管理精细化水平及养护工作效率，是黑龙江地区首创、针对于日常养护作业、冬季除雪的精细化管理平台，具有良好的社会经济效益。

路产管理方面，通过建立公路基础电子档案，实现了对路线、路基、路面、桥梁、隧道、涵洞、沿线设施等基础路产的在线信息管理，可在地图中直观便捷地为用户展示路产分布及统计信息。

业务管理方面，平台设置了日常保养、冬季除雪、应急管理的分类流程，以业务驱动为主线，通过手持终端记录每日养护生产的具体情况，对养护人员、设备与材料进行实时调度，实现了一站式审批服务和闭环式管理。

计量支付方面，平台基于全业务流程的管理，可自动核算养护工作量，快速生成全套统计报表，提高内业资料的完成效率与准确程度。

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▎资料来源：《中国公路学会养护与管理分会第十一届学术年会论文集》，节选自《基于黑龙江省养护业务的公路精细化养护管理系统研究》，作者：李宇轩、张艳红、董元帅