信息化讓公路資產(chǎn)管理更輕松

文 中公高科養(yǎng)護(hù)科技股份有限公司 郭立明 馬赟乾 張嘉琪

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，信息化手段逐步應(yīng)用于公路資產(chǎn)管理活動(dòng)中，公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)經(jīng)歷了由單機(jī)版到網(wǎng)絡(luò)版，由單一模塊到綜合平臺(tái)，由電腦端到云端的不斷發(fā)展，有效提升了公路管理機(jī)構(gòu)公路資產(chǎn)管理的效率和水平。

公路資產(chǎn)主要包括路基、路面、橋梁、隧道、涵洞及沿線設(shè)施，由公路資產(chǎn)構(gòu)成的公路網(wǎng)絡(luò)是國民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展的重要保障，保持公路資產(chǎn)完整、路網(wǎng)功能健全和性能良好是公路資產(chǎn)養(yǎng)護(hù)管理的主要任務(wù)和基本目標(biāo)。公路資產(chǎn)管理是依照公路資產(chǎn)的屬性，為實(shí)現(xiàn)公路全壽命周期管理與養(yǎng)護(hù)決策目標(biāo)，而實(shí)施的包含資產(chǎn)狀況檢測、養(yǎng)護(hù)需求決策、養(yǎng)護(hù)工程設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施等一系列的公路養(yǎng)護(hù)活動(dòng)。

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國已經(jīng)形成了功能齊全的公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)。

發(fā)展歷程

公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)最早始于20世紀(jì)70年代初期的加拿大。其關(guān)于路面管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，起源于對(duì)路面技術(shù)狀況客觀評(píng)價(jià)、路面養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目優(yōu)先排序和路面養(yǎng)護(hù)資金優(yōu)化分配的客觀需要。

美國是世界上較早開展公路資產(chǎn)管理分析與研究的國家之一。20世紀(jì)80年代，美國先后進(jìn)行了“聯(lián)邦公路路產(chǎn)及使用性能研究”和“公路使用性能監(jiān)測系統(tǒng)研究”。其中，公路使用性能監(jiān)測系統(tǒng)是國家級(jí)的公路信息管理系統(tǒng)，內(nèi)容包括所有公路的基礎(chǔ)屬性、技術(shù)狀況屬性、使用性能屬性等，其開發(fā)目的在于通過長期監(jiān)測為美國聯(lián)邦公路局提供決策數(shù)據(jù)支持。90年代，美國又進(jìn)行了“公路經(jīng)濟(jì)需求系統(tǒng)”的研究，而且從1993年起路況監(jiān)測信息已成為公路管理部門申請(qǐng)聯(lián)邦補(bǔ)助的唯一依據(jù)。目前，公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)在美國、加拿大、澳大利亞、日本及歐洲一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，非洲、南美洲和東南亞的部分發(fā)展中國家在世界銀行、國際道路協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)的援助下，也建立和實(shí)施了公路資產(chǎn)及路況信息管理系統(tǒng)。

路面管理系統(tǒng)的出現(xiàn)也受到我國公路管理機(jī)構(gòu)、科研院所，特別是交通運(yùn)輸部的關(guān)注及重視。1983年，在交通部主持下，通過中英兩國政府的科技合作，交通部公路科學(xué)研究所實(shí)施引進(jìn)了我國第一套路面管理系統(tǒng)。隨后又引進(jìn)了芬蘭路面管理系統(tǒng)及世界銀行HDM-III公路投資效益分析系統(tǒng)。由于國外公路養(yǎng)護(hù)管理模式、養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等與我國存在差異，因此，我國在借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國公路管養(yǎng)實(shí)際，通過“七五”“八五”“九五”等一系列重大課題研究，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的路面管理系統(tǒng)（CPMS）并在全國推廣應(yīng)用。

養(yǎng)護(hù)人員正在開展伸縮縫維修施工

為了滿足快速增長的高速公路養(yǎng)護(hù)管理需求，我國在路面管理系統(tǒng)（CPMS）的基礎(chǔ)上，于2001年研發(fā)了高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)（CPMS XP）和面向整個(gè)公路網(wǎng)使用的公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)（CPMS NH），初步形成了B/S架構(gòu)的公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)（CPMS升級(jí)為CRMS），實(shí)現(xiàn)了公路資產(chǎn)從路線、路基、路面、橋涵構(gòu)造物和沿線設(shè)施數(shù)據(jù)采集到養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)、養(yǎng)護(hù)分析、養(yǎng)護(hù)規(guī)劃、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃、養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目控制和養(yǎng)護(hù)績效評(píng)定的全過程信息化管理。為了拓展公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能，適應(yīng)現(xiàn)代公路網(wǎng)大規(guī)模養(yǎng)護(hù)管理需求，我國結(jié)合多年積累的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步研發(fā)了公路綜合養(yǎng)護(hù)分析平臺(tái)，豐富了公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能和內(nèi)容，可基于地理信息系統(tǒng)、前方景觀、路面圖像、橋隧圖像、設(shè)施圖像和統(tǒng)計(jì)圖表等可視化分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)公路網(wǎng)所有公路資產(chǎn)從路線到路網(wǎng)、從明細(xì)到宏觀、從歷史到未來的全方位展示與分析。至此，經(jīng)過多年發(fā)展，我國形成了功能齊全的公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)。

總體框架及內(nèi)容

總體框架

公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)以路基、路面、橋隧構(gòu)造物、沿線設(shè)施等公路全資產(chǎn)為對(duì)象，以全壽命周期成本效益最大化為目標(biāo)，以互聯(lián)網(wǎng)、智能化及科學(xué)決策技術(shù)為支撐，為公路管理機(jī)構(gòu)掌握公路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行情況，了解發(fā)展需求，把控投資額度提供方法、策略和手段。公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)的總體框架為“一套數(shù)據(jù)、多個(gè)系統(tǒng)、兩個(gè)平臺(tái)”。

“一套數(shù)據(jù)”，即建立統(tǒng)一共享的全資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。制定規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)整合、集成與共享，建立涵蓋多源數(shù)據(jù)、多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的公路資產(chǎn)權(quán)威數(shù)據(jù)庫。

圖1.公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)總體框架

“多個(gè)系統(tǒng)”，即建立多個(gè)業(yè)務(wù)協(xié)同子系統(tǒng)。構(gòu)建涵蓋路網(wǎng)檢測、評(píng)價(jià)、決策、養(yǎng)護(hù)、工程、應(yīng)急等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的多個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)的協(xié)同在線治理與管理。

“兩個(gè)平臺(tái)”，即基于行業(yè)統(tǒng)一的地理信息服務(wù)，集成電子地圖、公路資產(chǎn)圖像、公路屬性信息、公路養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)等，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)、綜合可視化分析，支持電腦端、移動(dòng)端、大屏等多種終端展示。

主要內(nèi)容

公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)中的“一個(gè)庫”即公路資產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，“多個(gè)系統(tǒng)”即公路技術(shù)狀況評(píng)定系統(tǒng)、公路橋隧管理系統(tǒng)、公路養(yǎng)護(hù)投資決策系統(tǒng)、公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)、公路工程管理系統(tǒng)、公路應(yīng)急管理系統(tǒng)、公路資產(chǎn)評(píng)估系統(tǒng)等，“兩個(gè)平臺(tái)”即公路綜合分析平臺(tái)和公路移動(dòng)服務(wù)平臺(tái)。

公路資產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 涵蓋路線、路基、路面、構(gòu)造物、沿線設(shè)施、路況等全套公路資產(chǎn)數(shù)據(jù)的大型在線數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。

公路技術(shù)狀況評(píng)定系統(tǒng) 按照《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的要求，管理道路破損、平整度、車轍、橫向力系數(shù)等各類定期檢測數(shù)據(jù)，對(duì)公路網(wǎng)公路技術(shù)狀況指數(shù)（MQI）及各分項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

公路橋隧管理系統(tǒng) 按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范的要求，實(shí)現(xiàn)橋涵、隧道的經(jīng)常檢查、定期檢查、特殊檢查等，并能夠?qū)崿F(xiàn)橋隧構(gòu)造物技術(shù)狀況評(píng)定。

公路養(yǎng)護(hù)投資決策系統(tǒng) 基于長期性能衰變、養(yǎng)護(hù)對(duì)策庫、優(yōu)先排序等模型，實(shí)現(xiàn)路面、橋隧的養(yǎng)護(hù)投資決策分析。路面養(yǎng)護(hù)投資決策分析主要包括養(yǎng)護(hù)里程及養(yǎng)護(hù)資金需求分析、不同投資比例的養(yǎng)護(hù)效益分析、有限資金下的養(yǎng)護(hù)資金優(yōu)化分配等。橋隧養(yǎng)護(hù)投資決策分析主要包括不同養(yǎng)護(hù)水平下的養(yǎng)護(hù)資金需求及綜合考慮區(qū)域、公路等級(jí)、養(yǎng)護(hù)等級(jí)等多因素的養(yǎng)護(hù)資金分配方案。

公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng) 以養(yǎng)護(hù)巡查設(shè)備及移動(dòng)終端為智能采集手段，實(shí)現(xiàn)公路日常養(yǎng)護(hù)從病害發(fā)現(xiàn)、維修任務(wù)派發(fā)到病害修復(fù)、病害驗(yàn)收的全過程閉環(huán)管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)護(hù)作業(yè)流程的精細(xì)化管理。

公路工程管理系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)公路大、中修養(yǎng)護(hù)工程全過程管理，可動(dòng)態(tài)掌握養(yǎng)護(hù)工程進(jìn)度、質(zhì)量、支付、驗(yàn)收等情況，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)工程的審批、執(zhí)行等全生命周期的流程化、精細(xì)化、規(guī)范化管理。

公路應(yīng)急管理系統(tǒng) 為公路主管部門應(yīng)急管理與實(shí)時(shí)通訊提供信息化手段，主要包括應(yīng)急事件采集與傳輸、應(yīng)急信息及預(yù)案調(diào)閱、應(yīng)急物資及人員管理、應(yīng)急現(xiàn)場音視頻通訊等。

公路資產(chǎn)評(píng)估系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)公路資產(chǎn)貨幣化管理，圍繞公路資產(chǎn)保值這一基本要求，運(yùn)用資產(chǎn)評(píng)估技術(shù)與會(huì)計(jì)核算方法，分析包括路面、路基、橋梁、隧道、涵洞、沿線設(shè)施、土地等在內(nèi)的各類公路資產(chǎn)的價(jià)值，為公路養(yǎng)護(hù)決策提供目標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)合公路科學(xué)決策技術(shù)的應(yīng)用，使公路資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)保值、增值。

公路綜合分析平臺(tái) 以覆蓋整個(gè)公路網(wǎng)的“時(shí)-空”數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于地理信息技術(shù)和高清圖像技術(shù)，集成公路路面、橋梁、隧道及沿線設(shè)施等各類公路資產(chǎn)的技術(shù)狀況、養(yǎng)護(hù)歷史、養(yǎng)護(hù)需求等信息的可視化分析平臺(tái)，全方位展示公路網(wǎng)任意區(qū)域、任意路線、任意路段、任意位置從宏觀到明細(xì)的所有公路資產(chǎn)信息，包括歷史、現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)。

公路移動(dòng)服務(wù)平臺(tái) 基于移動(dòng)終端的公路資產(chǎn)信息化管理、可視化展示及智能化應(yīng)用平臺(tái)，為公路管理機(jī)構(gòu)提供智能搜索、路況查詢、公路全景、資產(chǎn)查詢、公路數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、業(yè)務(wù)應(yīng)用等各類場景服務(wù)。

2021年3月，財(cái)政部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)了《公路資產(chǎn)管理暫行辦法》，明確了公路資產(chǎn)形成和維護(hù)、基礎(chǔ)管理、信息化管理、資產(chǎn)報(bào)告等管理要求。

未來趨勢(shì)

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)基本功能的基礎(chǔ)上，還可以圍繞智慧公路、數(shù)字公路等發(fā)展目標(biāo)，從以下4方面對(duì)公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的拓展和延伸。

公路資產(chǎn)設(shè)施全要素?cái)?shù)字化

將BIM、衛(wèi)星遙感、三維建模等先進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用于公路資產(chǎn)設(shè)施項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維各階段，構(gòu)建公路全要素全周期數(shù)字化模型。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)融合匯聚公路資產(chǎn)全業(yè)務(wù)鏈條的動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)公路基礎(chǔ)設(shè)施全要素的數(shù)字化。

公路布局重要節(jié)點(diǎn)的感知化

選用先進(jìn)實(shí)用技術(shù)與裝備，借助物聯(lián)感知、視頻識(shí)別、微波測量等技術(shù)，合理布局感知終端，實(shí)現(xiàn)公路基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)行狀態(tài)、公路沿線氣象環(huán)境的全面動(dòng)態(tài)感知，構(gòu)建泛在互聯(lián)的狀態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)，特別是加大涉及公路資產(chǎn)設(shè)施安全及通行安全的重要節(jié)點(diǎn)的感知及預(yù)警布局。

公路資產(chǎn)數(shù)據(jù)治理的統(tǒng)一化

解決當(dāng)前公路行業(yè)“一數(shù)一源”工作中存在的不徹底、不充分等問題，制定數(shù)據(jù)治理標(biāo)準(zhǔn)，利用數(shù)據(jù)治理技術(shù)，徹底打破各部門間及各層級(jí)間的數(shù)據(jù)壁壘，以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，形成公路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈，有效提升公路資產(chǎn)數(shù)據(jù)的治理能力和水平。

公路業(yè)務(wù)協(xié)同治理的智能化

基于公路資產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施全壽命周期數(shù)字化，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)開展數(shù)據(jù)挖掘、分析和深度應(yīng)用，開發(fā)面向公路資產(chǎn)的多場景在線協(xié)同治理應(yīng)用，重塑公路管養(yǎng)模式，優(yōu)化再造業(yè)務(wù)流程，推動(dòng)業(yè)務(wù)治理與行業(yè)決策由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)、泛化向量化轉(zhuǎn)變。