展望普通公路智能养护的未来_丹江口市公路局
展望普通公路智能养护的未来

发布时间 2019-08-22

  随着“云、大、物、移、智”等新一代信息技术的突破和发展,普通公路的智能养护已不再是空中楼阁,但“智能养护”到底是什么,怎么实现,目前尚没有一个整体、清晰、明确的概念和思路。应尽早明确“智能养护”概念,开展“智能养护”顶层设计工作,真正把公路养护水平提升到一个新的高度。

  背景

  北京市交通委员会路政局(简称“北京路政局”)主要负责北京市辖区内2万多公里普通公路、3千公里城市道路的建设、管理和养护工作,同时承担着高速公路管理的职责。十多年来,北京公路事业取得了很大成绩,同时在养护管理领域逐步推进信息化建设,在行业信息采集、信息化基础设施建设、数据资源管理与应用、业务管理系统建设、养护信息服务等方面取得了一定的成效。但是北京路政局信息化整体水平和发展质量仍不能满足养护业务“精细管理、精准服务”的要求,养护信息化在全面监管、资源共享、互联互通、业务协同等方面的作用也亟待提升。

普通公路的智能养护已不再是空中楼阁,实现智能养护成为行业前进的方向。

  智能养护未来展望

  从IBM提出“智慧地球”开始,到中国2008年提出“感知中国”,“智能”一词快速席卷了各行各业。近年来,随着“云、大、物、移、智”等新一代信息技术的突破和发展,“互联网+”“智能”等理念在各行各业的发展及规划中逐渐被提出,公路养护行业也提出了“智能养护”的发展目标。但是,“智能养护”怎么操作,仍处于摸石头过河的阶段。

  智能养护定义

  “智能养护”构建在公路全寿命周期理论基础上,充分借助“云、大、物、移、智”等IT技术,结合“精细管理、精准服务”理念,集成人员、业务、技术、装备、数据、模型等,实现对公路养护全过程、全要素的科学化、智能化、主动式、预防性管理,是公路养护发展历史上的一次颠覆性革命。

  智能养护内容

  “智能养护”由数字化接养、无人化巡查、大数据决策、仿真化设计、模块化智造、自动化作业、全景化感知、全方位应急、精准化服务九大部分组成。

  数字化接养。长期以来,公路建设和养护的衔接基本上采用“公路实体+纸质竣工资料”的模式,已经远远不能满足未来公路养护发展的需求。智能养护时代,公路接养应该是“公路实体+数字化孪生模型”的模式,数字化孪生模型指的是公路建设从规划到竣工所有资料的数字化档案,包括立项资料、设计图纸、施工图纸、施工记录、材料清单、质监记录、检测数据、设施档案、养护建议等内容,通过二维、三维、实景、航拍、CAD、BIM等技术构建的数字化模型,为后续公路养护多样化应用提供全面的数据支撑。

  无人化巡查。公路巡查是开展养护工作的基础,随着养护里程增加、养护对象增多,未来的养护巡查将是全方位、立体化的无人巡查,一方面将病害识别、路面检测、探地雷达等技术应用到无人巡查车上,实现路面、路基状况全面掌握。另一方面,通过物联网设备、专业分析模型,实现桥梁、隧道、公路设施的自动监测,提前预警、及时报警。通过无人化巡查,力争实现公路养护巡查“一扩、两提、两降”,即扩大巡查范围,提高巡查频率,提升巡查效能,降低巡查成本,减少巡查漏报。让养护资金发挥最大效益,保证养护巡查工作真实、及时、准确地反映公路实际状况。

  大数据决策。未来的公路养护决策,将从主要依靠人脑、经验逐步向大数据分析转变,在确保数据多维性、系统性、真实性、可靠性、准确性的基础上,通过对公路病害、养护历史、路基路面检测、设施设备自动监测、路域环境、地质灾害等数据的决策分析,为各级公路管理者提供重要的决策支撑,实现科学制定日常养护计划和养护工程计划,最终建立基于大数据的普通公路养护体系。

  仿真化设计。公路的设计最先实现数字化应用,从应用CAD“甩图板”到应用专业设计软件,再到“全部无纸出图”,极大地推动了整个行业的信息化发展。但在设计的连续性、可视化程度、对实施环节的指导,以及全寿命周期管理的落地上尚有一段差距。未来的公路养护设计,一定是在公路全寿命周期理念指导下的、系统化设计、模拟化建造、实时化修正、模拟化运营”,实现设计、建造、运营的一体化联动,让虚拟的“数字公路”和物理的“实体公路”高度一致,进一步提升设计环节在公路全寿命周期中的作用。

  模块化智造。随着公路施工材料的革命、制造装备的发展,以及安全、环保等标准的实施,公路建设、养护材料的模块化制造将成为一种必然。基于公路病害数据、路基路面检测数据、产品数字化设计模型的定制化、工厂化、自动化,毫米级建造(在港珠澳大桥的沉管施工已经达到了毫米级管控)已经成为可能,结合组件化生产、工序化拼装、3D打印等技术的应用,未来的智能养护将极大缩短备料周期、降低养护成本、提高养护效率、提升公众出行感受。

  自动化作业。未来几年,随着采集的公路数据更加全面,养护材料的标准化、模块化,养护施工方案的科学化、规范化,自动化控制技术更加成熟、可靠,施工机械装备更加先进、精准,实现自动化养护施工作业将成为可能。基于公路数字化模型,利用人工智能、大数据分析、BIM虚拟施工推演等技术,不仅在路面的坑槽修复、灌缝等维修环节,甚至包括道路的大中修和桥梁的维修养护方面,都可以实现施工方案自动生成、施工材料定制生产、机械装备科学配置、施工区域安全防护、施工过程自动开展、施工环节无缝衔接、施工质量自动评定验收。未来的养护作业,将是人工干预更少、作业时间更短、养护质量更高的“智能养护”新模式。

  全景化感知。科学的决策离不开真实、可靠、实时的数据,基于物联网、移动互联网等新一代信息技术,建设完善路网交通运行状态感知体系、基础设施技术状况感知体系、环境感知体系、施工质量感知体系、事件感知体系和物资资源感知体系,通过固定监测、移动监测和社会化监测相结合的方式,实现传统信息网络向新型的信息感知网络体系的转化,构造全景化的公路行业信息感知体系。

  全方位应急。依托数字化孪生模型、公路行业信息感知体系和跨部门信息共享平台,实现行业风险源的动态监测,通过人工智能、大数据分析等技术,快速、精准地制定、调整应急处置方案,跨部门协调联动,科学调集人员、装备、物资开展应急抢险,利用卫星、北斗导航、5G、无人机等技术手段,多维度、多方式跟踪处置进展。全程做好突发事件处置、周边人员车辆财产转移安置、公众信息发布,灾后及时开展评估、完善应急处置模型、制定后续养护方案,建立全方位的公路应急保畅体系,提高公路行业安全生产保障能力,提高应对突发事件快速反应能力,提高应急决策分析与指挥能力。

  精准化服务。逐步建成统一、全面、便捷的公众服务平台,实现公路行业信息化“一站式”服务、“互联网+”服务。联合高德、百度、微信、头条等力量,及时向公众和出行者提供公路养护、阻断、气象灾害等实时信息。将非涉密数据信息及时公开,满足社会各界对公路信息的研究、分析、商用、出行等需求,最大限度地为社会经济发展服务。

  做好智能养护的顶层设计

  人工智能时代即将来临,应尽早明确“智能养护”概念,开展“智能养护”顶层设计工作,力争做好顶层设计、规划实施路径、制定阶段目标、明确具体任务,形成政府、科研院所(大专院校)、企业三位一体的推进模式,把公路养护水平提升到一个新的高度。(文/北京市道路路网管理与应急处置中心 傅志浩 汪琦,未来交通设计研究所(北京)有限公司 胡晓克)

 

上一篇:智能化养护跨海大桥
下一篇:没有了
友情链接:

丹江口市公路局 版权所有 地址:十堰市丹江口市新港桥头 鄂icp备09009792号-1