高速公路智慧運(yùn)維解決方案及應(yīng)用

戴芳盛

（福建省漳州高速公路有限公司，福建 漳州 363008）

0 引言

現(xiàn)階段，我國(guó)正處于高速公路建設(shè)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，很多機(jī)電設(shè)備開(kāi)始被應(yīng)用在高速公路的建設(shè)領(lǐng)域方面上，從而實(shí)現(xiàn)高速公路的智慧運(yùn)維目標(biāo)。我國(guó)高速公路大部分項(xiàng)目采用了ETC 門(mén)架、天線等精確的設(shè)備來(lái)滿足相應(yīng)的功能需求；在系統(tǒng)硬件配置方面上采用了毫米波雷達(dá)、邊緣計(jì)算模擬器等大量設(shè)備，能夠更好地探測(cè)到高速公路的實(shí)際情況，確保高速公路工作人員有著更加良好的感知。

我國(guó)高速公路建設(shè)開(kāi)始向智慧運(yùn)維時(shí)代發(fā)展，智慧運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用能夠滿足當(dāng)前很多信息化、智能化不足的問(wèn)題，將我國(guó)的高速公路建設(shè)推向一個(gè)新的高度。

1 高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的功能需求

1.1 故障問(wèn)題管控功能

高速公路在運(yùn)維的過(guò)程中要面對(duì)各種各樣的故障問(wèn)題，如果不進(jìn)行及時(shí)處理，嚴(yán)重的情況下會(huì)影響高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。

為了能夠更好地保障高速公路的運(yùn)維發(fā)展，高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)能有效地監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)部分的情況，快速地發(fā)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施的故障問(wèn)題，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)智能終端將故障問(wèn)題呈現(xiàn)在工作人員面前，讓工作人員更加快速地了解故障問(wèn)題，并且快速地做出反應(yīng)措施。

很多故障問(wèn)題都是較為隱蔽的，傳統(tǒng)的人工故障排查管控方式難以滿足現(xiàn)階段高速公路使用量龐大的情況。高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)自身的智能化功能要將故障問(wèn)題進(jìn)行辨別，將故障問(wèn)題的位置、距離、范圍、原因分析等信息資源提供給管理人員，才能夠更好地調(diào)配維修人員進(jìn)行故障維修工作。不僅如此，高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)還應(yīng)該承擔(dān)起故障信息記錄的工作，針對(duì)維護(hù)的情況進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)，盡可能地做到在線反饋。

1.2 移動(dòng)巡檢功能

高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)還應(yīng)該擁有移動(dòng)巡檢功能，這樣才能夠保障管理人員能夠更加準(zhǔn)確地了解高速公路在使用過(guò)程中的實(shí)際情況，對(duì)于路面上的車輛進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控。移動(dòng)巡檢主要是采用電子工單模式進(jìn)行的，技術(shù)管理人員可以在移動(dòng)終端上進(jìn)行移動(dòng)巡檢操作，體現(xiàn)出高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的自動(dòng)智能性。移動(dòng)巡檢功能屬于高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)在功能方面上的創(chuàng)新，很好地解決了傳統(tǒng)人工巡檢工作量大的問(wèn)題。只要技術(shù)管理人員在電子巡檢工單上明確標(biāo)記相應(yīng)的工作清單，就能夠確保各類設(shè)備巡檢工作到位。

針對(duì)不同的設(shè)備儀器設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備管理?xiàng)l碼，巡檢人員在進(jìn)行巡檢時(shí)，利用智能化終端進(jìn)行場(chǎng)外巡查，并且同步進(jìn)行設(shè)備條形碼的掃碼工作，確保不會(huì)遺漏任何一個(gè)設(shè)備設(shè)施的巡檢工作，提升了高速公路機(jī)電設(shè)備的巡檢運(yùn)維質(zhì)量。

1.3 事務(wù)管理功能

由于當(dāng)前高速公路使用情況較為復(fù)雜，在高速公路運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些事務(wù)性工作，如機(jī)械故障管理、交通事故管理、收費(fèi)站管理等。這些管理對(duì)于高速公路的正常運(yùn)營(yíng)有著十分重要的意義。高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)該針對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，針對(duì)各項(xiàng)事務(wù)工作進(jìn)行主動(dòng)的管理，有效地解決高速公路工作過(guò)程中存在的各類問(wèn)題。

在管理過(guò)程中還能夠針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有效的匯總梳理，分析各項(xiàng)工作過(guò)程中存在的問(wèn)題，在未來(lái)出現(xiàn)相應(yīng)的管理問(wèn)題時(shí)能夠積極地做出優(yōu)化和改進(jìn)。事務(wù)管理功能是高速公路運(yùn)維系統(tǒng)的后勤保障，對(duì)于高速公路的查詢能力有著很大的作用，針對(duì)各種事務(wù)進(jìn)行有效的管理才能夠從根源上解決各種問(wèn)題，降低高速公路在處理各種事務(wù)管理方面上的支出費(fèi)用，更好地推動(dòng)高速公路的建設(shè)發(fā)展。

1.4 設(shè)備管理功能

當(dāng)前應(yīng)用在高速公路方面上的機(jī)電設(shè)備種類有很多，技術(shù)管理人員必須針對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行有效的管理，否則很容易出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的故障，從而影響高速公路的正常使用。例如：高速公路收費(fèi)站出現(xiàn)問(wèn)題就可能影響到高速公路的經(jīng)濟(jì)效益；監(jiān)控設(shè)備如果出現(xiàn)問(wèn)題，技術(shù)管理人員就不能及時(shí)地了解高速公路上的具體情況，高速公路出現(xiàn)交通事故的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)大大提升。

高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)該具備設(shè)備管理功能，這樣才能夠幫助工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的管理，應(yīng)該包括設(shè)備出入庫(kù)分析、故障維修記錄、故障預(yù)警分析、設(shè)備使用壽命預(yù)測(cè)等，更好地保障設(shè)備的正常運(yùn)行，并且針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行24 小時(shí)監(jiān)測(cè)。高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)還應(yīng)該擁有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)設(shè)備管理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)工作。

2 當(dāng)前高速公路機(jī)電運(yùn)維存在的問(wèn)題

2.1 無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備

高速公路機(jī)電設(shè)備在出現(xiàn)故障之后，工作人員一般無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，大多數(shù)情況都是發(fā)生嚴(yán)重的事故后才能夠做出應(yīng)對(duì)措施。對(duì)于機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控和故障分析一直都是傳統(tǒng)高速公路運(yùn)維管理過(guò)程中存在的難題，傳統(tǒng)的方式只能夠依靠工作人員定期的設(shè)備巡檢以及針對(duì)上傳數(shù)據(jù)異常的情況進(jìn)行研究分析，整體的工作效果并不明顯。傳統(tǒng)的高速公路機(jī)電設(shè)備運(yùn)維無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，大多數(shù)工作人員都無(wú)法及時(shí)地了解到機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦相應(yīng)的攝像頭、雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響其他遠(yuǎn)程控制功能的使用，給高速公路的正常運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重的影響。

2.2 無(wú)法進(jìn)行生命周期監(jiān)管

生命周期監(jiān)管工作對(duì)于高速公路的正常運(yùn)營(yíng)有著十分重要的意義。當(dāng)前高速公路的車輛通過(guò)量十分龐大，隨之而來(lái)的也是龐大的數(shù)據(jù)信息，如果僅依靠傳統(tǒng)的高速公路運(yùn)維手段，在處理高速公路信息方面上將會(huì)存在很大問(wèn)題，不僅工作效率低下，還很難抓住工作過(guò)程中的重點(diǎn)，從而造成經(jīng)管失誤?，F(xiàn)階段的高速公路管理手段缺乏物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)感知能力，尤其是在空間關(guān)系數(shù)據(jù)方面上存在較大的問(wèn)題，都無(wú)法監(jiān)測(cè)到機(jī)電設(shè)備的具體狀態(tài)，但其實(shí)機(jī)電設(shè)備的供電情況、網(wǎng)絡(luò)情況、運(yùn)行情況等都是生命周期監(jiān)管的重要組成部分。無(wú)法進(jìn)行生命周期監(jiān)管，工作人員對(duì)于高速公路實(shí)際運(yùn)行情況的信息預(yù)告也會(huì)存在著較大的偏差，很容易在工作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。

2.3 運(yùn)維預(yù)測(cè)評(píng)估體系不健全

高速公路管理部門(mén)可以針對(duì)一些故障情況進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，這樣能夠避免因故障問(wèn)題的出現(xiàn)而影響到高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。但是當(dāng)前很多管理部門(mén)都沒(méi)有建立起相應(yīng)的預(yù)測(cè)評(píng)估體系，或者整體上還沒(méi)有健全規(guī)范，整體的實(shí)際作用無(wú)法發(fā)揮出來(lái)。而且，當(dāng)前的運(yùn)維預(yù)測(cè)評(píng)估體系在實(shí)用性方面上存在一定的問(wèn)題，數(shù)據(jù)信息獲取過(guò)程較為困難，無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，或者風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的結(jié)果存在較大的偏差。運(yùn)維評(píng)估模型不成熟，就難以科學(xué)有效地針對(duì)高速公路的運(yùn)維管理效果進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，缺乏一定的前瞻性和實(shí)用性，限制了當(dāng)前高速公路的發(fā)展。

3 高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 利用定量數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)流程可視化

實(shí)現(xiàn)高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的可視化發(fā)展是較為重要的，很多工作的流程都需要做到公開(kāi)透明，這樣才能夠針對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行有效的監(jiān)督。而且，高速公路的日常運(yùn)營(yíng)需要多個(gè)部門(mén)協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)工作流程可視化能夠確保每一個(gè)部門(mén)更加有效地溝通交流，了解到各工作崗位的工作流程，適當(dāng)調(diào)節(jié)自身的工作進(jìn)度。

例如，在針對(duì)同一機(jī)電設(shè)備進(jìn)行多次故障維修時(shí)，管理人員應(yīng)該確保維修流程實(shí)現(xiàn)可視化發(fā)展，進(jìn)一步了解設(shè)備在檢修時(shí)的維修進(jìn)度以及檢修結(jié)果，是否出現(xiàn)更換零件等情況，更好地與倉(cāng)庫(kù)核對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，高效地完成工作。想要實(shí)現(xiàn)可視化工作還應(yīng)該結(jié)合GIS 地圖，這樣技術(shù)管理人員就能夠更加精確地了解到機(jī)電設(shè)備的位置，在進(jìn)行故障排查、定時(shí)定期維護(hù)時(shí)能夠有更高的工作效率，更好地完成高速公路機(jī)電設(shè)備的檢修工作。

3.2 融入智能技術(shù)豐富智能化功能

將人工智能技術(shù)融入高速公路智能運(yùn)維系統(tǒng)中，能夠針對(duì)各種類型的機(jī)電設(shè)備和故障類型進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)，確保這些機(jī)電設(shè)備都能夠得到有效的管理。人工智能技術(shù)能夠利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)針對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備信息進(jìn)行自動(dòng)搜索，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行識(shí)別。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⒉煌牟块T(mén)和崗位連接在一起，將各種信息資源進(jìn)行共享，確保他們?cè)谶M(jìn)行相關(guān)工作時(shí)能夠形成統(tǒng)一的理解，而且圖片、文字以及視頻這些多元化的信息方式能夠給予管理人員更加準(zhǔn)確的信息，方便技術(shù)人員了解實(shí)際情況。高速公路智慧運(yùn)維融入人工智能技術(shù)也能夠很好地實(shí)現(xiàn)移動(dòng)在線巡檢的功能，該項(xiàng)功能的應(yīng)用能夠幫助檢修人員判斷機(jī)電設(shè)備故障，提前在遠(yuǎn)程工作站進(jìn)行故障原因分析，制定好相應(yīng)的解決方案之后再進(jìn)行實(shí)際處理工作，使高速公路運(yùn)維成本和時(shí)間大大縮減，提高了高速公路運(yùn)維的工作效率。

例如，像監(jiān)控設(shè)備信號(hào)丟失、畫(huà)面干擾等問(wèn)題，AI人工技術(shù)能夠針對(duì)這一系列問(wèn)題進(jìn)行原因分析，分析監(jiān)控設(shè)備視頻的數(shù)據(jù)問(wèn)題，找出高速公路監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維過(guò)程中的不足，然后及時(shí)地進(jìn)行優(yōu)化，更好地完成高速公路監(jiān)控業(yè)務(wù)的服務(wù)，保障高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。

3.3 結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程

高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)也可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)優(yōu)化相應(yīng)的業(yè)務(wù)工作流程，彌補(bǔ)當(dāng)前業(yè)務(wù)工作流程缺乏信息化的缺點(diǎn)。當(dāng)前高速公路整體運(yùn)維工作開(kāi)始向數(shù)字化方向發(fā)展，這樣能夠滿足龐大的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前，機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維管理過(guò)程使用了大量非數(shù)字化資料和非格式化數(shù)據(jù)，這樣的情況會(huì)導(dǎo)致運(yùn)維管理工作變得相當(dāng)復(fù)雜，如果繼續(xù)依靠傳統(tǒng)的人工管理方式，很可能出現(xiàn)工作效率較低、整體質(zhì)量較差的問(wèn)題。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠挖掘數(shù)據(jù)信息背后有價(jià)值的信息數(shù)據(jù)，這對(duì)于優(yōu)化高速公路管理工作有著至關(guān)重要的意義。

高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠針對(duì)龐大的車輛數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，將這些有效的數(shù)據(jù)信息提供給相關(guān)的工作部門(mén)，實(shí)現(xiàn)部門(mén)之間的良性互動(dòng)。在數(shù)據(jù)信息時(shí)代，高速公路的管理工作也應(yīng)該重視數(shù)據(jù)信息的探索，只有管理部門(mén)掌握數(shù)據(jù)信息，并且將數(shù)據(jù)信息提供給決策層面，才能夠保障做出正確的決策，保障高速公路實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的運(yùn)維。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的建立是我國(guó)高速公路建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的高速公路管理運(yùn)維工作很難將故障問(wèn)題信息快速地進(jìn)行上下傳達(dá)，影響了高速公路各方面設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作。當(dāng)前人們對(duì)于高速公路的需求較高，各種類型的故障問(wèn)題層出不窮，會(huì)直接影響到高速公路的整體使用效率。我國(guó)在高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的建設(shè)方面上仍然處于起步階段，還需要更多的技術(shù)人員投入相應(yīng)的研究工作中，針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的研究分析，盡可能地滿足當(dāng)前高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)在多元化方面上的功能需求，實(shí)現(xiàn)高速公路管理部門(mén)與多個(gè)部門(mén)的高效信息溝通。

當(dāng)前高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可視化、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的初步應(yīng)用，并取得了明顯的效果。高速公路智慧運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用能夠推動(dòng)高速公路信息化系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)各部門(mén)之間的數(shù)據(jù)共享，提升高速公路整體的智能化水平，是利民惠民的重要建設(shè)項(xiàng)目，為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)大的源動(dòng)力。