全景巡查在道路養(yǎng)護(hù)管理中的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

主欽珂

徐州市三環(huán)路公路管理站 江蘇徐州 221000

1 現(xiàn)狀

隨著我國(guó)城市的不斷發(fā)展，城市交通環(huán)境的復(fù)雜多變，使得道路管理部門的巡查工作難度不斷增加。筆者以所在的公路管理站為例，闡述全景巡查在道路養(yǎng)護(hù)管理中的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用。江蘇省徐州市三環(huán)公路站所轄國(guó)省干線公路全部處于市區(qū)，由于市區(qū)車多緩行，部分道路甚至長(zhǎng)期處置擁堵?tīng)顟B(tài)，各項(xiàng)巡查工作開(kāi)展更是困難重重。目前該站每年花費(fèi)在巡查上的人力、車輛、燃油數(shù)額巨大。本著節(jié)約的精神以及養(yǎng)護(hù)管理信息化、智能化的原則要求，筆者結(jié)合現(xiàn)有的全景地圖技術(shù)，提出了全景巡查的工作思路[1]。

2 傳統(tǒng)道路巡查

傳統(tǒng)道路巡查現(xiàn)階段按照職能分為路政巡查及養(yǎng)護(hù)巡查。

路政巡查：按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需配備標(biāo)準(zhǔn)車輛及配套設(shè)備，巡查車輛應(yīng)保持勻速行駛，最高時(shí)速不超過(guò)45km/h。國(guó)省道日查每日不少于一次，夜查每月不少于一次，步查每季度不少于一次。

巡查重點(diǎn)：公路與公路用地內(nèi)是否存在障礙物、拋灑滴漏、違法設(shè)置非標(biāo)、擅自搭接公路、挖掘公路等違法行為，標(biāo)志標(biāo)線、安全設(shè)施是否完好，在公路建筑控制區(qū)和規(guī)劃控制區(qū)內(nèi)是否存在擅自修建建筑物和構(gòu)筑物等違法行為，在公路安全保護(hù)區(qū)內(nèi)是否存在挖沙、取土、爆破等違法行為。

養(yǎng)護(hù)巡查：按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分為定期養(yǎng)護(hù)巡查檢查、不定期養(yǎng)護(hù)巡查檢查和日常巡查?？h級(jí)公路管理機(jī)構(gòu)對(duì)國(guó)省干線公路每周進(jìn)行不少于一次的養(yǎng)護(hù)巡查檢查，每月進(jìn)行不少于一次的定期養(yǎng)護(hù)巡查檢查。養(yǎng)護(hù)單位對(duì)本轄區(qū)內(nèi)國(guó)省干線公路每天進(jìn)行不少于一次的日常養(yǎng)護(hù)巡查，雨季冰凍季節(jié)和臺(tái)風(fēng)暴雨等災(zāi)害性天氣氣候，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)日常巡查工作，每月還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不少于一次的夜間巡查[2]。

巡查重點(diǎn)：路面有無(wú)病害，有無(wú)污染雜物、積雪、積冰等，是否及時(shí)清掃。路基是否保持良好的穩(wěn)定技術(shù)狀況，路肩有無(wú)病害，排水設(shè)施是否完好、暢通，路肩、邊坡、邊溝有無(wú)高草、雜物。沿線公路附屬設(shè)施是否完好，道路兩側(cè)及中分帶綠化有無(wú)病害、死亡、養(yǎng)護(hù)是否規(guī)范。橋梁結(jié)構(gòu)是否完好，是否按規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 全景巡查

主要依托全景地圖及VR技術(shù)（VR眼鏡）實(shí)現(xiàn)虛擬巡查。

全景地圖：也稱為360度全景地圖、全景環(huán)視地圖。全景地圖是指把三維圖片模擬成真實(shí)物體的三維效果的地圖，瀏覽者可以拖拽地圖從不同的角度瀏覽真實(shí)物體的效果。運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)景進(jìn)行多角度環(huán)視拍攝之后，再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行后期縫合，并加載播放程序來(lái)完成三維虛擬展示。目前該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)百度地圖等軟件中已成功運(yùn)用[3]。

VR眼鏡：虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴顯示器設(shè)備，簡(jiǎn)稱VR頭顯或VR眼鏡，是利用仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)集合的產(chǎn)品，是借助計(jì)算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段。VR眼鏡是一個(gè)跨時(shí)代的產(chǎn)品。

全景巡查：通過(guò)車載全景攝像機(jī)對(duì)轄區(qū)路段進(jìn)行全景拍攝，巡查人員通過(guò)電腦客戶端或者VR眼鏡形成的虛擬現(xiàn)場(chǎng)讀取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境下的巡查，一旦發(fā)現(xiàn)侵害路產(chǎn)路段的行為或影響道路安全通行的病害可及時(shí)制止或處置。

4 全景巡查信息采集與應(yīng)用

4.1 信息采集

按照巡查頻率要求，每天攜帶裝有全景攝像頭的車輛對(duì)轄區(qū)內(nèi)道路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。設(shè)計(jì)每十米拍攝一組全景照片。全景鏡頭采集到的數(shù)據(jù)，可采用4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸編輯或者先錄制后集中編輯的方式進(jìn)行儲(chǔ)存。建議采用5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸、自動(dòng)拼接儲(chǔ)存的方式進(jìn)行信息采集。

4.2 主要信息采集方式

根據(jù)全景設(shè)備大小、拍攝內(nèi)容的不同可分為：車載拍攝、無(wú)人機(jī)拍攝以及多機(jī)位全景拍攝三種方式。

4.3 數(shù)據(jù)傳輸

根據(jù)全景攝像機(jī)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器。大部分采集到的信息服務(wù)器可以自動(dòng)拼接。個(gè)別情況下，需要人工拼接。通過(guò)編輯、拼接照片，可以形成虛擬環(huán)境，上傳至服務(wù)器。

4.4 全景播放客戶端及VR眼鏡

全景播放要求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，植入VR眼鏡APP，通過(guò)服務(wù)器將采集到的信息實(shí)時(shí)更新。通過(guò)客戶端或者終端讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程“巡查”。

軟件平臺(tái)支持：windows、Android、iOS，便于電腦、手機(jī)、專用設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)路況調(diào)查。

全景播放客戶端：支持鍵鼠、觸屏、陀螺儀、分屏。

VR眼鏡支持：暴風(fēng)魔鏡（推薦）以及三星GearVR、3Glass、Oculus等。

4.5 虛擬巡查

全景攝像機(jī)采集到的數(shù)據(jù)拼接后，經(jīng)服務(wù)器同步全景播放客戶端及VR眼鏡APP，巡查人員可登錄全景播放客戶端或采用頭戴式VR眼鏡，通過(guò)構(gòu)建的虛擬環(huán)境實(shí)現(xiàn)全方位“現(xiàn)場(chǎng)”巡查。巡查人員可通過(guò)虛擬環(huán)境實(shí)現(xiàn)“上、下、左、右”觀看、道路行駛方向上的前進(jìn)或者后退。

5 全景巡查較傳統(tǒng)巡查的優(yōu)勢(shì)

（1）由于市區(qū)道路車流量大，傳統(tǒng)巡查視線容易受車輛等干擾，錯(cuò)過(guò)發(fā)現(xiàn)病害或侵害路產(chǎn)路權(quán)的行為時(shí)機(jī)。全景巡查可通過(guò)提高采集高度有效避免障礙物遮擋，擴(kuò)大了巡查范圍。

（2）每天信息采集車全線路采集一次，將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，所有巡查人員均可以通過(guò)終端（電腦或VR眼鏡）進(jìn)行調(diào)用，可回放，可儲(chǔ)存。發(fā)現(xiàn)病害或侵害路產(chǎn)路權(quán)的行為，通過(guò)大數(shù)據(jù)、云技術(shù)技術(shù)，有針對(duì)性地開(kāi)展工作，提高了工作效率，避免傳統(tǒng)巡查中無(wú)目的、無(wú)重點(diǎn)、無(wú)方向的弊端。

（3）傳統(tǒng)巡查因其自身的局限性，巡查質(zhì)量不可控，受巡查人員自身素質(zhì)影響較大。通過(guò)全景巡查可回放，可儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)，能夠提高巡查的準(zhǔn)確性與可靠性。

（4）通過(guò)全景巡查，可以節(jié)省大量人力、物力，避免了資源浪費(fèi)。同時(shí)較傳統(tǒng)巡查方式，大大提高了巡查的安全系數(shù)。

6 目前各該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

目前，江蘇省個(gè)別城市已開(kāi)始進(jìn)行嘗試，研發(fā)情況尚處于初級(jí)階段，尚未形成規(guī)模。全景巡查在道路養(yǎng)護(hù)管理中有較好的前景，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)管理模式向智能管理模式的轉(zhuǎn)型。隨著我國(guó)公路現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，以及新型智慧公路的建設(shè)要求，相信更多與公路相關(guān)聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將陸續(xù)研發(fā)，更廣泛地應(yīng)用到道路養(yǎng)護(hù)管理中來(lái)。逐步實(shí)現(xiàn)公路行業(yè)的信息化、智能化，智慧化。