天臺山隧道安全運營與智能管理

文/圖|陜西交通控股集團有限公司寶雞分公司 劉宏偉 姚戰(zhàn)良 張楊

在我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展的背景下，出行者對特長隧道安全通行提出了更高的標準和要求，因此隧道管理者需要探索出更加有效的智能化管理和養(yǎng)護方案。秦嶺天臺山公路隧道（以下簡稱“天臺山隧道”）在數(shù)字化感知、多模式管控、集約式控制、多角度救援等方面都有不錯的經(jīng)驗，可為同類型隧道管養(yǎng)工程提供參考和借鑒。

秦嶺天臺山隧道入口

天臺山隧道是陜西省“十三五”時期在建高速公路中建設規(guī)模最大的隧道，全長15.56公里，最大埋深973米，總投資35億元，按照雙向六車道分離式隧道標準設計，建筑限界14米，凈高5米，代表了陜西省公路隧道建設的最高水平。目前，天臺山隧道已初步形成了集預防、預警、疏散、救援、處置為一體的事故管理體系，概括為“1234”模式。

“1234”模式

“1”：1個核心，始終以司乘生命安全為核心；

“2”：2個關鍵，以“監(jiān)控中心視頻輪巡+路政現(xiàn)場巡查”為關鍵，形成全天候無盲區(qū)的隧道監(jiān)控方式；

“3”：3種舉措，以人防、技防、物防為一體的立體式全方位事故預警機制；

“4”：“疏、管、處、救”事故救援四要素，以大型事故為遠端疏導和分流點，路政、交警負責交通管制，路警聯(lián)合現(xiàn)場勘驗處置，消防和急救隊伍現(xiàn)場解救被困人員和傷者，形成點線面體系化管控格局。

安全管理措施

天臺山隧道在救援模式、演練管理、聯(lián)勤聯(lián)控、?；芸胤矫娴陌踩芾泶胧┚哂休^高的借鑒參考價值。

救援模式

天臺山隧道群的橋隧比高達98.1%，群組結構特殊。為提高后期的管理效率，作為天臺山隧道群的運營管理單位，陜西交通控股集團有限公司寶雞分公司（以下簡稱“寶雞分公司”）在通車之初，經(jīng)過多方調研和專家論證，專門成立了天臺山隧道管理中心，編制125人，設置機電養(yǎng)護部、路產巡查大隊、專職消防救援隊、綜合辦公室4個部門，負責天臺山隧道群日常養(yǎng)護、機電維護、消防救援、安全生產等方面的工作。

本著“模塊化管理、多點就近救援”的理念，寶雞分公司根據(jù)模擬推演與隧道管理經(jīng)驗，經(jīng)實地踏勘，將32公里隧道群救援分割為3段區(qū)域化管理，與天臺山隧道管理中心南口救援點、北口救援站形成“三點一線一中心兩輻射”救援梯隊，長期派駐消防、路政、守衛(wèi)及聯(lián)勤公安等人員,以便高效處置隧道突發(fā)事件。

演練管理

天臺山隧道實現(xiàn)了應急演練全覆蓋，參考隧道事故類型，結合實際情況初步建立了應急救援操作流程、管理措施、組織框架結構及應急管理初步模式，制定了天臺山隧道群位置矢量圖和應急演練推演平面圖，積極開展天臺山隧道群實戰(zhàn)應急救援演練活動。此外，天臺山隧道管理中心還將應急演練作為企業(yè)文化管理的一部分，要求全部到崗人員參與演練，全流程學習和掌握隧道內救援的程序、防護措施。

聯(lián)勤聯(lián)動

天臺山隧道群的交通主管部門積極探索實踐，形成了以監(jiān)測、預警、處置為一體的防災救援體系和路警聯(lián)勤聯(lián)動機制，總結了一套卓有成效的隧道安全運營管理經(jīng)驗。屬地交警全程參與運營安全管理，通過信息發(fā)布、交通誘導，及時引導調節(jié)交通，充分發(fā)揮路網(wǎng)綜合調節(jié)能力。同時，交通主管部門還與距離隧道群最近的屬地醫(yī)院、寶雞市高新消防救援大隊、寶雞市拖車公司等單位簽訂了聯(lián)勤聯(lián)動協(xié)議，全方位確保天臺山隧道群的運營安全與應急救援的高效性。

?；芸?/h3>

天臺山隧道群位于G85銀昆高速公路陜西省寶雞市至坪坎鎮(zhèn)段，該路段橋隧比例高達72%，公安交警部門制定了切實可行的管控措施，全面接管天臺山隧道群?；奋囕v管控工作，確保?；奋囕v有效管控。安檢站的移交，為國內捋順?；奋囕v監(jiān)管工作屬地安全管理機制提供了借鑒，通過建立良好的協(xié)作紐帶，成功推動了各有關單位全方位、深層次的管理交流。

秦嶺天臺山隧道內部結構

智能場景應用

寶雞分公司積極推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈與天臺山隧道群管理深度融合，設計了能夠顯示設備狀態(tài)的軟件，使管理人員隨時可以看到動態(tài)數(shù)據(jù)，構建了可靠、完善、安全、科學的機電管理體系。智能化的場景應用可為領導層提供數(shù)據(jù)分析服務，幫助中層干部實現(xiàn)流程管控，同時也能為一線管理人員提供便捷的工作條件。

大數(shù)據(jù)中心

天臺山隧道里程長、規(guī)模大，隧道內機電設備多、品牌多，纜線邏輯關系復雜。寶雞分公司以問題和需求為導向，采用多元異構結構設計管理系統(tǒng)，整合團霧、除雪保暢、溫濕度檢測、交通事故、車流量統(tǒng)計等12個模塊的動態(tài)數(shù)據(jù)框架，設置專人管理，對標中國電信、中國電網(wǎng)等單位管理機制，完善以資源為核心的頂層管理流程，建立數(shù)據(jù)庫，對比分析通車里程、隧道事故量、溫濕度參數(shù)、風速風向等運營管理需要的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對機電、消防運營維護數(shù)據(jù)的動態(tài)管理。

物聯(lián)網(wǎng)

通過信息傳感設備，寶雞分公司按照約定協(xié)議，通過互聯(lián)網(wǎng)建立設備與管理人員之間的信息交換和通信，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和網(wǎng)絡管理，即在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展網(wǎng)絡。目前，“隧道洞口溫濕度物聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)”已經(jīng)啟用。該系統(tǒng)可以讓管理人員隨時隨地掌握隧道洞口、設備機房等關鍵區(qū)域的溫濕度變化信息，從而間接掌握現(xiàn)場環(huán)境情況，無需人工現(xiàn)場采集信息。天臺山隧道具有點多、線長等特點，通過隧道洞口溫濕度物聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)，借助物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術，可以明顯降低人工成本、減少作業(yè)安全事故發(fā)生、提升工作效率。

秦嶺天臺山隧道群大數(shù)據(jù)中心

紅外線車輛自遇感知預警系統(tǒng)

紅外線車輛自遇感知預警系統(tǒng)主要由車輛探測器、聲光報警器、設備控制器等組成。當車輛駛入緊急停車帶，觸碰紅外對射探測器時，聲光報警器就會發(fā)出報警信號，語音提示駛入車輛非必要不停留，車輛駛離后，探測器感應解除，聲光報警器自動停止報警。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測隧道緊急停車帶有無車輛違停，警告和驅離違規(guī)?？烤o急停車帶的車輛，并提示后方來車緊急停車帶已有車輛停放，注意避讓。

高速公路專用多功能預警裝置

高速公路專用多功能預警裝置在國內屬于前沿設備，融合了傳統(tǒng)的強光手電、紅外線、錄音喊話器、強頻報警器等功能，配置了大容量鋰電池，方便路政巡查員、機電維護員在隧道內使用，助其提高自身的安全防護水平。目前，寶雞分公司已委托華為硬件技術研發(fā)人員核算其配電功率和帶電量，開模試點后，將進一步補充救援人員的救援工具。

未來管理趨勢

隨著信息化技術在交通運輸行業(yè)的深入推廣，隧道管理單位為滿足行業(yè)發(fā)展管理需求，積極建設了相應的信息系統(tǒng)。目前大部分系統(tǒng)業(yè)務層尚未打通，呈現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島的狀態(tài)，應結合風險管理和安全管理理論在國內建立多尺度的高速公路隧道運行安全預警指標體系，涵蓋通行車輛可靠性、基礎設施維護安全性、運行環(huán)境安全性、運營管理有效性、應急救援高效性等指標，有效開展實時、短時和長時預警。

信息門戶

建立標準統(tǒng)一的信息門戶，整合各業(yè)務系統(tǒng)的資源平臺，形成統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一認證、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一權責體系。研制開發(fā)新一代隧道運行安全智能平臺，解決當前長大隧道運營管理數(shù)據(jù)不全、對大量潛在風險事件無法發(fā)出及時有效的預警信息等問題，滿足隧道管理者應用協(xié)同數(shù)據(jù)的需求。而滿足隧道數(shù)據(jù)資源交換共享需求，進而提升數(shù)據(jù)資源利用效率和業(yè)務應用協(xié)同效率的關鍵，在于發(fā)展對應的高質量高效率交通運輸數(shù)據(jù)資源共享交換體系。

養(yǎng)護管理

基于路域資源的全要素管理，包括設備信息、分布狀況、實用情況，結合經(jīng)常性巡查、定期檢查，從工程交接管養(yǎng)開始，形成全壽命周期設備資源數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)閉環(huán)管理；從病害開始到工程驗收，配置相應的數(shù)據(jù)支撐。

應急管理

形成高效協(xié)同的數(shù)字化作訓基地，讓訓練更便捷。專注于數(shù)字化仿真動畫、軟件、教室設計內容分享，專注于數(shù)字化戰(zhàn)訓、數(shù)字化預案、數(shù)字化戰(zhàn)評軟件研發(fā)，實現(xiàn)軟件與運營管理業(yè)務深度融合?；贕IS地圖管理，對應急事件上報、應急預案查詢、應急資源調用，形成數(shù)據(jù)資源圖標、數(shù)據(jù)資源報表，實現(xiàn)核心數(shù)據(jù)可視化，進一步提高應急資源動態(tài)管理能力。

未來，隧道安全管理的技術支持單位可以通過大數(shù)據(jù)、“物聯(lián)網(wǎng)+”、5G等先進的技術手段，以隧道管理機構和業(yè)務部門為服務對象，搭建智慧的管理平臺，最終實現(xiàn)互聯(lián)感知和資源的有效結合，切實解決高速公路車輛擁堵、事故處置、機電維護、行車安全、能耗監(jiān)測等核心工作存在的問題。