详解广东公路养护信息管理平台
面对我国公路行业路产信息庞大和道路资产规模大等管养难题,广东华路交通科技有限公司依托广东省交 通集团的路网资源,提出并建设了把大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能等新一代信息技术与养护 管理实体经济深度融合的公路养护信息管理平台(简称“平台”),以期达到科学管理公路资产、节约养护资 金,提高公路养护管理信息化、专业化和科学化水平。
平台的总体构架
平台总体架构可概括为“一个中心、一个平台、三大体系、十大应用”,支撑三级分层管理。
一中心 :构建以主题数据库为特征的统一养护数据中心。
一平台:通过网络、数据和应用三大平台的整合,构建统一的综合养护业务可视化信息管理平台。
三大体系:构建数据标准、信息安全及运维管理三大体系支持系统安全稳定运行。
十大应用:集成化开发路面、桥涵、隧道、路基、交安、机电六大专业技术状况管理系统,以及路网基础数据、养护工程、综合查询展示、养护辅助决策分析四大养护综合应用系统,实现路网级、跨专业、跨部门的综合应用,促进养护信息共享,最终实现数据集成、应用集成和门户集成。
桥梁技术状况管理。实行一桥一档管理(涵盖桥梁基础数据、定检病害及技术状况、桥梁历史、桥梁档案、桥梁卡片等信息),实现对桥涵数据采集、分类管理、查询、统计分析、报表、桥涵技术状况评估、检查报告生成、预警监测、统构建涵盖公路的路线、路面、路基、桥涵、隧道构造物、安全设施、养护服务设施、监控设施、管理设施等路网基础数据库,实现公路路网公共基础数据、专业设施基础数据、GIS 空间数据的综合管理,包括数据导入、数据入库、数据检查、数据交换、数据同步等。
技术状况管理系统
支持检测数据采集录入、数据分析评定、报告生成、养护分析决策等技术状况精细化管理,实现路面、桥涵、隧道、路基边坡、交安等设施的技术状况管理可视化,直观全面展示公路设施的运营状况及养护管理水平。
路面技术状况管理。基于 GIS,结合路网各类设施的属性数据和空间数据,支持路面定期检测项目管理、检测数据导入、技术状况评定、检测报告生成,以及检测成果上报审核的全过程管理。支持路面技术状况实时评定和季度评定的报送,提供路面技术状况的电子地图、前方景象、路面病害扫描照片、技术状况四方联动综合展示,支持检测项目查询、路况评定、检测数据等信息的综合查询,以及各类统计图表、报表的生成导出,实现性能预测、养护需求分析及养护投资效益分析等分析决策功能。
桥梁技术状况管理。实行一桥一档管理(涵盖桥梁基础数据、定检病害及技术状况、桥梁历史、桥梁档案、桥梁卡片等信息),实现对桥涵数据采集、分类管理、查询、统计分析、报表、桥涵技术状况评估、检查报告生成、预警监测、移动端应用等功能,支持桥涵养护数据挖掘、评估分析和辅助决策等深度分析应用。
隧道技术状况管理。实行一隧一档管理(涵盖隧道基础信息、土建信息、定检病害及技术状况、隧道历史、隧道档案、隧道卡片等信息 ),满足隧道基础数据管理、隧道定期检查管理、隧道专项 ( 含特殊)检查管理、综合查询、报表分析、养护决策支持分析、移动终端应用等管理需求,对接养护工程管理系统实现对隧道病害的维修处置、派发任务单、维修工程登记、维修验收业务管理 ;实现隧道检测数据采集、统计分析、技术状况评估、检测报告生成、统计报表、综合查询等基本功能,具备隧道养护数据挖掘、评估分析和辅助决策等深度分析应用。
边坡技术状况管理。实现一般路基、高边坡路基、绿化工程基础数据管理,可详细记录路基工程几何形态、防护支挡结构、地质、环境、历史病害等信息,记录道路的路中及道路两侧绿化情况 ;路基边坡监测项目管理,实现对监测数据的导入、监测情况的展示分析;路基与绿化病害管理,建立路基与绿化病害库,实现路基边坡的日常巡查、经常检查、定期检查、专项检查等各项养护业务管理,对接养护工程管理系统实现对路基病害的维修处置、派发任务单、维修工程登记、维修验收业务管理 ;技术状况管理,实现定期检查业务,病害录入、数据分析评定、报告生成,对路基
变形稳定状况评估;利用统计图表及 GIS 综合展示路基的基础数据、技术状况、养护维修、竣工图纸资料等,生成各级所需的路基、绿化统计报表。
养护工程管理系统
养护工程管理系统主要包括日常养护、专项工程、年度计划等模块,能实现公路养护工程全业务链条的信息化管理。统一病害库包含多种病害来源、多种处治方式、多维信息查询、多种状态显示的病害综合管理功能,支持移动应用和 PC 端应用,结合平台基础数据和技术状况等管理系统,实现基础数据、技术状况与养护维修、年度计划的数据融合,实现以病害为中心的业务闭环管理。
日常养护管理。以病害为中心,实现病害发现(日常巡查、经常检查、路政通知等 )、派单、维修、验收及计量统计的日常养护业务全过程精细化的闭环管理 ;开发移动 App,实现日常养护全业务的移动应用,支持按病害类型、桩号范围、紧急程度、发现日期、任意组合等多种方式派单和拆单验收,支持养护巡查检查、道路机械清扫和保洁清障的定位签到、轨迹记录及回溯功能,提升管理效率、加强养护监管。
专项工程管理。建立道路养护专项工程台账管理模块,实现里程碑进度计划、交付成果管理等功能,主要包含进度计划的制定、里程碑完成后的信息登记与审核、里程碑交付成果及重要附件的上传、工程量结算信息的登记等功能。实现文档资料与病害数据、结构物设施等关联。
养护计划管理。建立集团、二级单位、三级路段公司的多层级养护计划管理模块,实现养护计划的编制审批和变更、批复、汇总、调整、计划执行情况、统计分析等闭环管理功能。
平台移动应用。建立支撑路段公司日常养护管理的移动办公平台,支撑桥涵、隧道、路基定期检测业务移动应用。
日常养护移动应用。支持日常养护的日常巡查、经常检查、路政巡查保修、维修任务单派发、维修记录登记及验收计量等具体业务的实施,结合道路养护现场业务需要可随时随地查询、使用、维护和上报基础数据、养护数据,灵活处理各类养护办公业务,支持公路日常巡查、结构物经常检查、机械清扫、清障等业务的电子地图轨迹记录、作业打卡签到等功能,实现日常养护全业务流程的移动办公。
桥梁定期检测移动应用。支持桥涵定期检测业务的数据录入、数据分析、技术状况评定、检测报告生成等全流程业务操作,支持检测数据、检测记录、检测报告等资料的快捷导出存档。突破桥涵结构物病害图片及CAD 图的移动在线编辑、批量病害数据导入等桥涵定检项目中的技术难点,解决目前桥涵检测现场自动化程度低、检测报告数据处理周期长、工作量大的业务痛点。
平台的辅助决策功能
路面养护决策支持是公路养护科学体系重要组成部分之一,该模块以公路基础数据、检测数据、路面结构数据和评定数据为基础,开展路面性能预测、养护决策、费用估算,编制年度养护计划或中长期养护规划,为宏观养护决策提供基本依据。功能涵盖路面养护需求分析、决策建模、性能预测、养护投资效益分析、养护预算优化分配等内容。
平台的技术创新
构建了省域公路网的“一库”“一图”“一中心”“一平台”
平台在后台建立了一套广东全省唯一、准确、权威的路网公路基础数据库,通过统一 GIS 服务共享平台,实现了全省公路养护信息“一张图”管理,打破固有的“信息孤岛”,建成了全省统一的养护数据中心,并在此基础上建设了企业级、平台化的统一养护业务应用平台,实现了跨时间、跨空间、跨专业和跨部门的应用,实现各级单位、
部门之间的业务协同。
实现了对路网基础数据的有效管理和应用
平台后台定义了路网基础数据实体模型,通过多套逻辑映射关系可与设计桩号、施工桩号、国省网桩号、线路等建立一一对应关系,通过前台对各级业务的支撑,可使路网基础数据在业务使用过程中得到不断修正完善,最终达到稳定,改变了以往单系统开发模式下路面、桥涵等管理系统中路网基础数据冗余、信息不统一、信息不唯一、信
息不能共享、业务数据与基础数据脱节、路线或桩号变更后业务数据不可溯源的弊端。
实现了三大闭环管理理念
平台以路网资产为管理对象,实现对路网资产的路况检测、路况评定、养护分析、养护后评估的全寿命周期闭环管理 ;以养护计划为管理依据,实现对养护计划的制定、执行、修订、结果跟踪分析的闭环管理 ;以病害作为养护维修的核心内容,通过建立统一病害库,实现对病害的发现录入、处治维修、修复验收的闭环管理。
提升养护管理效率、加强养护施工的监管平台通过待办事项提醒、任务流程可视化等手段实现养护全流程信息化管理,加强公路养护施工过程的监管。主要功能为派单人员随时掌握现场巡检病害并派发维修任务单 ;可根据工作需要任意组合巡查单内容形成任务单 ;提供病害维修前后照片对比、维修工作量自动统计;支持验收人员随时在现场审核维修质量和维修工作量。
支持灵活的移动办公(移动巡查、桥涵定期检测)针对日常养护中传统管理方法面临的巡查人员少,线路长,工作量大,巡检的营运道路路况复杂 ;巡查过程不受控,过分依赖巡查人员的责任心,工作执行随意性大,难以管理 ;巡检记录大多还停留在手工纸质处理阶段,数据处理繁琐,信息共享困难 ;粗放的作业方式难以监督和绩效评估等难题。
平台实现了通过自动定位技术获取经纬度信息、自动计算出线路桩号;实现日常巡查、经常检查业务实时全记录,灵活支持现场记录与事后补录相结合;完整记录巡查轨迹,定量计量巡查里程,通过在地图上设置巡查签到点,将巡查关键点与巡查线路结合进行巡查监督;支持在线查询当前位置附近结构物及病害等信息 ;支持现场巡查现场派单,对于非现场管理人员,支持实时查看、审阅巡查单,不受时空限制派单 ;可任意设置各类巡检频率,提供待办事项提醒与巡检周期提醒 ;支持任务单进度跟踪、任务单现场验收、任务单自动计量 ;提供移动端桥涵隧坡等各类路网资产分布及统计、技术状况统计分析、重要养护工程节点信息在线查询、各类养护报表在线生成等主要功能。
针对桥涵检测现场自动化程度低、检测报告数据处理周期长的业务痛点,平台实现了现场病害数据采集、检测数据导出功能,并可由检测数据自动生成检测报告 ;检测数据自动化处理,保证数据的原始性、共享性、唯一性等功能。
细化公路技术状况管理、保障结构物安全公路及其结构物的技术状况,直接反映了公路的运行状况和管理水平,平台从原始数据录入、报告生成到病害修复、数据分析等功能上对公路技术状况实现精细化管理,以保障公路及结构物(路面桥梁、隧道、路基边坡)的安全,为养护决策及养护资源的调配提供数据支撑。
主要功能为:现场录入检测原始数据,而非整理后的统计数据,保证数据的原始性、准确性 ;辅助生成检测报告,保证平台中检测数据与检测报告一致 ;支持对检测录入的病害进行派单修复,从而验证检测数据真实性 ;实现对路面、桥涵、隧道、路基边坡等路网资产技术状况更为精细化的管理 ;对结构物技术状况等级进行预警和查询;通过地图、前方景象、路面扫描照片、技术状况四方联动实现路面技术状况的可视化综合展示;对结构物基本信息、检查检测信息、多年病害信息进行可视化管理 ;实现结构物全寿命周期一档管理。
灵活易用的工程档案在线管理与使用
平台实现工程档案基于地图的可视化管理,使得工程资料方便、高效地服务于养护管理,并可通过业务应用验证资料的准确性,改变了目前工程档案与实际路网资产的管理相对脱节、工程文档大部分“沉睡”在档案室不利于高效服务于养护管理的弊端,使得工程文档资料在平台上“触手可及”。
强大的养护信息综合查询展示
综合查询展示功能提供基于 GIS 的跨时空、跨专业、跨部门的综合信息展示功能,为集团在养护管理方面提供更直观、更准确、更深层次的信息,大大提高了相关管理部门对养护综合信息的管控和分析能力,也进一步提高了平台的辅助决策支撑能力。
实现基于养护大数据的智慧化养护
平台汇聚形成了集路网基础数据、路网结构数据、技术状况数据、养护工程数据、多媒体数据和空间数据于一体的养护大数据,通过建立养护大数据模型算法和挖掘分析,为病害成因分析、结构物安全状况评估、养护效果评估、养护资源优化分配、道路使用寿命预测等提供辅助决策支撑,为预防性养护、精准养护、科学决策奠定了基础。
路面决策支持模块实现了基于平台基础数据、技术状况和养护工程等业务系统,汇聚了全面而庞大的基础数据、技术状况数据和养护维修数据,形成强大的决策分析数据基础 ;根据路面结构、交通量轴载、桥隧结构物、养护维修历史等信息进行分析路段动态划分,也可以根据路段实际情况采用用户自行划分的路段信息 ;依据路段历年检测及养护数据,拟合路面各性能指标的历史衰变预测模型,实现不同区域、不同路面结构、不同养护措施等具体路段配置相适应的性能预测模型 ;可根据分析形成的养护方案,实时修正分析路段的养护需求及决策方案,实现决策分析结果更符合养护实际,提高决策分析成果的科学性和有效性。