檢測(cè)大數(shù)據(jù)在智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)中的創(chuàng)新應(yīng)用

李中杰，王宏勝

（葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，湖北宜昌443002）

1 智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)檢測(cè)意義

高速公路因其繁重的交通運(yùn)營(yíng)屬性，公路質(zhì)量狀況變化極大，只有針對(duì)性地加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理工作才能保證高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。目前，智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)具有的特性是可以保證養(yǎng)護(hù)工作能夠在適宜的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)采用適宜的手段，達(dá)到最優(yōu)的養(yǎng)護(hù)效果。公路技術(shù)狀態(tài)調(diào)查所產(chǎn)生的龐大的檢測(cè)數(shù)據(jù)量是構(gòu)建智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)的主要依據(jù)。

以檢測(cè)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的公路技術(shù)狀況調(diào)查，在技術(shù)層面對(duì)智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)工作有以下3 個(gè)意義：（1）對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)期公路技術(shù)狀況進(jìn)行階段性評(píng)定，客觀反映所檢高速公路技術(shù)狀況；（2）使高速公路管養(yǎng)單位及時(shí)掌握高速公路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和公共服務(wù)水平，輔助養(yǎng)護(hù)管理決策者科學(xué)編制公路養(yǎng)護(hù)規(guī)劃和計(jì)劃，為積極實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)；（3）利于養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)提高高速公路管理工作技術(shù)水平，保證高速公路狀況良好、通行順暢、運(yùn)營(yíng)安全[1]。

2 檢測(cè)大數(shù)據(jù)的建立

為了更加高效、有針對(duì)性地處理歷年來(lái)數(shù)量巨大的檢測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)，達(dá)到預(yù)期效果，必須有創(chuàng)新型的檢測(cè)大數(shù)據(jù)的支撐。本文以湖北省某高速公路為例，敘述以總體路面破損狀況（PCI）調(diào)查為主體，結(jié)合局部路面養(yǎng)護(hù)改善情況，檢測(cè)大數(shù)據(jù)的建立過(guò)程。

根據(jù)湖北省某高速公路2017—2019 年的檢測(cè)結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)路面破損病害類(lèi)型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、橫向?qū)Ρ?，從而獲得高速公路破損病害發(fā)展的趨勢(shì)，進(jìn)而具有針對(duì)性的指導(dǎo)公路養(yǎng)護(hù)工作的開(kāi)展。

經(jīng)分析檢測(cè)結(jié)果顯示，該路面整體情況良好，破損病害主要為修補(bǔ)、龜裂、坑槽、松散、橫向裂縫及縱向裂縫，其中，橫向裂縫為主要病害。指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)方向需側(cè)重路面不均勻沉降、超載車(chē)輛等管控，以預(yù)防為主，在病害發(fā)展前期及時(shí)對(duì)微小縱向裂縫進(jìn)行處理，避免縱向裂縫持續(xù)發(fā)展，形成網(wǎng)狀裂縫或者更大程度病害。

根據(jù)2017—2019 年湖北省某高速公路檢測(cè)的路面損壞狀況指數(shù)（PCI）橫向?qū)Ρ惹闆r（見(jiàn)圖1），分析可得以下結(jié)論：2019 年較2018 年路面損壞狀況得到較大緩解，說(shuō)明各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)管理工作是行之有效的，建議養(yǎng)管單位按照既定養(yǎng)護(hù)實(shí)施方案開(kāi)展工作，以避免路面技術(shù)狀況指數(shù)降低[2]。

圖1 2017—2019 年湖北省某高速上行行車(chē)道路面損壞狀況PCI 對(duì)比

3 檢測(cè)大數(shù)據(jù)在智慧型養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

3.1 檢測(cè)大數(shù)據(jù)明確養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)及部位

由于行車(chē)荷載和自然環(huán)境因素的影響，公路瀝青路面使用性能逐漸下降。在實(shí)際道路日常養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)用最多的是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作。路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一個(gè)有成本效益的早期養(yǎng)護(hù)方案，通過(guò)延遲損壞對(duì)路面進(jìn)行保護(hù)，路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)延長(zhǎng)了道路服務(wù)壽命和提高了系統(tǒng)的功能狀況。智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)就是在檢測(cè)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上將病害加以細(xì)化分析，在每公里、每百米、每十米的基礎(chǔ)上將路段破損情況加以細(xì)化，從而在病害發(fā)展的早期更有針對(duì)性地開(kāi)展預(yù)養(yǎng)護(hù)工作[3]。

例如，湖北省某高速公路根據(jù)2017—2019 年的檢測(cè)結(jié)果，分析統(tǒng)計(jì)整公里、百米、十米評(píng)定較差及扣分路段，將該類(lèi)路段與人工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核相結(jié)合，確認(rèn)病害發(fā)展類(lèi)型后有針對(duì)性的積極開(kāi)展早期預(yù)養(yǎng)護(hù)工作，圖2 為湖北省某高速公路2017—2019 年下行行車(chē)道路面破損狀況（PCI）空間線(xiàn)性變化趨勢(shì)。經(jīng)分析，2017 年路面破損狀況（PCI）良好；2018 年檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生巨大變化，并且發(fā)現(xiàn)2018 年湖北省某高速公路下行行車(chē)道K1655～K1670、K1678～K1681、K1670～K1675 范圍內(nèi)路面破損愈加嚴(yán)重，管養(yǎng)單位通過(guò)樁號(hào)位置的現(xiàn)場(chǎng)核查后養(yǎng)護(hù)施工；2019 年檢測(cè)復(fù)核總體路段技術(shù)狀況已大為好轉(zhuǎn)，針對(duì)性處理的局部路段路面破損（PCI）技術(shù)狀況明顯提高。

圖2 下行行車(chē)道路面損壞狀況PCI 對(duì)比

3.2 檢測(cè)大數(shù)據(jù)分析養(yǎng)護(hù)效果

再以2018 年湖北省某高速銑刨養(yǎng)護(hù)后路面破損狀況（PCI）變化為例（見(jiàn)圖3），2018 年，該高速公路主要進(jìn)行了銑刨攤鋪、微表處和精表處，該高速公路上行行車(chē)道銑刨攤鋪路面64.575km，占上行車(chē)道總比例34.83%。根據(jù)2018 年以及2019 年檢測(cè)大數(shù)據(jù)作對(duì)比，匯總得出湖北省某高速公路上行方向路面銑刨前后路面破損狀況（PCI）評(píng)定等級(jí)數(shù)據(jù)比例。

圖3 上行行車(chē)道銑刨養(yǎng)護(hù)路面損壞狀況PCI 對(duì)比

經(jīng)分析，2018 年采取的銑刨養(yǎng)護(hù)工作收到了很好的成效，在銑刨樁號(hào)范圍內(nèi)的路面破損病害已基本消除，路面破損（PCI）技術(shù)狀況明顯提高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)列舉路面破損狀況（PCI）檢測(cè)大數(shù)據(jù)在湖北省某高速公路智慧型養(yǎng)護(hù)工作的應(yīng)用，說(shuō)明檢測(cè)大數(shù)據(jù)對(duì)智慧型高速公路養(yǎng)護(hù)工作中的重要意義，然而高速公路技術(shù)狀況檢測(cè)大數(shù)據(jù)組成較為復(fù)雜，還包括路面行駛質(zhì)量（RQI）、路面車(chē)轍狀況（RDI）、路面抗滑性能（SRI）、路面跳車(chē)（PBI）等檢測(cè)參數(shù)，其中，這些檢測(cè)參數(shù)和交通量、氣候特點(diǎn)、公路自身質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)情況等又存在橫縱交錯(cuò)的關(guān)系，都值得深入的開(kāi)拓研究。

隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，可以利用檢測(cè)大數(shù)據(jù)來(lái)改善我國(guó)高速公路養(yǎng)護(hù)工作現(xiàn)狀,提高高速公路養(yǎng)護(hù)管理效率和決策能力,以滿(mǎn)足日益增加的公共服務(wù)水平需要,是高速公路養(yǎng)護(hù)中面臨的新機(jī)遇，也是新挑戰(zhàn)。