高速公路管理一體化平臺應(yīng)用研究

摘" 要：隨著高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)管理方法面臨實時數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜施工工藝的新挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的信息化管理平臺多處于試點階段，尚未解決多系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合和標(biāo)準(zhǔn)化的問題。該文以南京至鹽城高速公路為例，提出一種基于一體化平臺的進(jìn)度智能監(jiān)控管理技術(shù)，重點體現(xiàn)數(shù)字化施工智能監(jiān)控的作用。該技術(shù)通過實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、傳輸和反饋，并整合系統(tǒng)，顯著提升整體管理效率。該平臺不僅優(yōu)化施工進(jìn)度監(jiān)控和質(zhì)量管理，還為行業(yè)提供高效、一體化的解決方案，具有重要的應(yīng)用價值和參考意義。

關(guān)鍵詞：高速公路;信息化管理平臺;一體化平臺;數(shù)字化施工;智能監(jiān)控

中圖分類號：U495" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2025）11-0181-04

Abstract： With the rapid development of highway construction， traditional management methods are faced with new challenges of real-time data processing and complex construction techniques. Most of the existing information management platforms are in the pilot stage and have not yet solved the problem of multi-system data integration and standardization. Taking the Nanjing-Yancheng Expressway as an example， this paper proposes an intelligent progress monitoring and management technology based on an integrated platform， which focuses on the role of intelligent digital construction monitoring. This technology significantly improves overall management efficiency by realizing real-time data collection， transmission and feedback， and integrating the system. This platform not only optimizes construction progress monitoring and quality management， but also provides efficient and integrated solutions for the industry， which has important application value and reference significance.

Keywords： highway; information management platform; integrated platform; digital construction; intelligent monitoring

隨著高速公路建設(shè)和擴(kuò)展的加速，工程項目管理面臨的挑戰(zhàn)也日益嚴(yán)峻，亟須借助信息化和數(shù)字化手段提升管理水平，然而，當(dāng)前高速公路行業(yè)中開發(fā)的工程信息化管理平臺雖然數(shù)量不少，但真正實現(xiàn)成功推廣和應(yīng)用的平臺卻較為稀少，大多數(shù)仍處于理論研究或試點應(yīng)用階段，開發(fā)這些信息化管理平臺面臨的主要難點包括：高速公路管理涉及多個系統(tǒng)，每個系統(tǒng)可能使用不同的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)，如何將這些數(shù)據(jù)有效整合并標(biāo)準(zhǔn)化處理，是一大挑戰(zhàn)。特別是在軟基施工領(lǐng)域，軟基施工通常涉及復(fù)雜的地質(zhì)條件和施工工藝，如漿噴工藝、樁基施工等，這對施工進(jìn)度和質(zhì)量管理提出了更高的要求。傳統(tǒng)的施工管理和監(jiān)控方法往往依賴于人工檢查和紙質(zhì)記錄，難以實時跟蹤施工狀態(tài)和處理數(shù)據(jù)，導(dǎo)致施工效率低、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足，且難以迅速響應(yīng)施工中的突發(fā)問題。

現(xiàn)有的工程信息化管理平臺雖然在一定程度上改善了施工管理，但許多系統(tǒng)仍處于理論研究或試點階段，難以滿足實際施工中的復(fù)雜需求。當(dāng)前平臺面臨的主要挑戰(zhàn)包括：如何將不同來源的數(shù)據(jù)有效整合，并實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化處理;如何集成物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析等多種技術(shù)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及高效互操作性。

為了解決這些問題，開發(fā)了一種創(chuàng)新型軟基施工數(shù)字化系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋了多個關(guān)鍵監(jiān)控內(nèi)容，包括漿噴工藝監(jiān)測、設(shè)備運行狀態(tài)跟蹤、樁量實時分析、成樁時間記錄以及預(yù)警分析等。通過實時數(shù)據(jù)采集和智能分析，該系統(tǒng)能夠全面監(jiān)控施工過程中的各項指標(biāo)，提供詳細(xì)的施工進(jìn)度報告，并對潛在的施工問題進(jìn)行提前預(yù)警。系統(tǒng)的智能決策支持功能能夠自動生成施工優(yōu)化建議，幫助工程管理人員做出及時、科學(xué)的決策。

本研究的數(shù)字化系統(tǒng)不僅顯著提高了軟基施工的智能化管理水平，還在提升施工效率、確保施工質(zhì)量和安全性方面發(fā)揮了重要作用。通過減少人工操作錯誤和提高數(shù)據(jù)處理精度，該系統(tǒng)為未來類似工程的施工管理提供了寶貴的技術(shù)支持和應(yīng)用示范，對行業(yè)的發(fā)展具有重要的參考價值和社會意義。

1" 工程概況

南京至鹽城高速公路路基橋涵工程N(yùn)Y-TZ5標(biāo)段全長3.617 km，地層主要為全新統(tǒng)的黏性土、粉土層以及上更新統(tǒng)的黏性土、粉土和粉砂層。主要結(jié)構(gòu)物有主線特大橋1座（大垛樞紐主線橋）、大中橋5座、匝道橋8座，另涉及鹽靖高速公路拼寬既有橋梁拆除重建4座、線外橋1座、涵洞11道。

2" 高速公路工程項目管理

2.1" 現(xiàn)代高速公路施工管理的現(xiàn)狀分析

在過去的數(shù)年中，公路建設(shè)行業(yè)迎來了前所未有的擴(kuò)大趨勢。高速公路施工項目涉及地域廣，涉及業(yè)主方、施工方、設(shè)計方和監(jiān)理方等多個部門，彼此相距較遠(yuǎn)，難以進(jìn)行有效的信息溝通，影響了高速公路施工的效率與質(zhì)量。傳統(tǒng)信息管理方式存在著信息量少、覆蓋面窄、交流成本高等問題，已很難適應(yīng)現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。在此情況下，急需建立一個統(tǒng)一的信息協(xié)同平臺，對施工項目進(jìn)行整體的管理與監(jiān)督，使高速公路施工過程中的扁平化管理成為當(dāng)務(wù)之急。

高速公路工程項目管理是一項復(fù)雜而又困難的系統(tǒng)工程。由于涉及設(shè)計、施工、設(shè)備、材料和運行等多個環(huán)節(jié)，使得企業(yè)間的交流與協(xié)調(diào)變得十分困難，同時也產(chǎn)生了海量的信息。在高速公路建設(shè)中，各方分布較為分散，因此，如何更好地實現(xiàn)信息的交流與管理，已成為當(dāng)前工程管理中亟待解決的難題。在我國，隨著高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，我國的高速公路工程也應(yīng)該積極地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理，以使其與世界上的道路工程管理水平和方法相適應(yīng)。

當(dāng)前，高速公路管理平臺各自為政，系統(tǒng)間呈現(xiàn)出信息孤島的狀態(tài)，還未能對資源進(jìn)行有效的整合使用，其信息化程度還不能適應(yīng)當(dāng)今發(fā)展的需求。主要有以下幾個問題：①信息服務(wù)水平同質(zhì)化?，F(xiàn)在的高速公路仍然是以人工的方式進(jìn)行服務(wù)。在許多情況下，由于人員短缺，消息傳遞的方向是單向的，缺少信息的交互，不能及時提供高速度的工作狀態(tài)。在解決問題時，往往采取消極的態(tài)度，很難采取積極的措施來防止問題發(fā)生。②缺乏有效評估機(jī)制。沒有一套科學(xué)有效的評價體系，無法對道路的通行能力、設(shè)備運行狀態(tài)以及投入-產(chǎn)出比進(jìn)行準(zhǔn)確的評價。但由于缺少有效的管理方法，使其不能為管理者提供有效的決策依據(jù)，成為制約高速公路可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。③高速數(shù)據(jù)復(fù)雜，難以實現(xiàn)集中管理。我國高速公路建設(shè)多采用分時段、分路段的方式進(jìn)行，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，相關(guān)路段甚至全路網(wǎng)的信息不能共享，嚴(yán)重制約了高速公路的管理。④系統(tǒng)整合度低。我國高速公路對基礎(chǔ)設(shè)施的投資還沒有進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，沒有將管理者的需要完全考慮進(jìn)去，智能的測試設(shè)備投資少，系統(tǒng)的協(xié)同性差，極易發(fā)生安全事故。由于缺少對道路、橋梁、隧道等場地設(shè)施的維修與檢查方法，也增加了設(shè)備維修工作的難度。

此外，我國科技發(fā)展起步晚，信息化發(fā)展過程中，前期基礎(chǔ)設(shè)施信息化過分依靠國外先進(jìn)技術(shù)，缺少自主創(chuàng)新，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.2" 高速公路一體化管理意義

高速公路工程一體化管控平臺，是對于項目安全、質(zhì)量、進(jìn)度管理的綜合管控平臺，應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”交通基礎(chǔ)設(shè)施的思路，基于大數(shù)據(jù)、云計算和BIM等新技術(shù)，建設(shè)智慧工地，提高工程安全質(zhì)量預(yù)控預(yù)判能力。

建設(shè)一體化管控平臺的作用，一是要充分發(fā)揮經(jīng)營企業(yè)在經(jīng)營中的領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)功能。綜合管控平臺作為高速公路施工的主管部門，使用這個系統(tǒng)能夠幫助管理者更好地在信息化建設(shè)過程中起到很好的輔助作用，對各個領(lǐng)域的資源進(jìn)行整體的掌控和整合，從而實現(xiàn)對整個信息化建設(shè)的科學(xué)和合理的推進(jìn)。二是表現(xiàn)出基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)中心一體化建設(shè)的優(yōu)越性。在高速公路施工過程中，需要構(gòu)建一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，并構(gòu)建相關(guān)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，保證各種項目數(shù)據(jù)信息的集中管理，保證數(shù)據(jù)的完整與一致，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，從而達(dá)到數(shù)據(jù)的集成與共享。三是要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換規(guī)范，使之更好地發(fā)揮作用。在高速公路建設(shè)過程中，信息化應(yīng)用種類繁多，彼此之間往往具有一定的相關(guān)性，為了保證數(shù)據(jù)的使用效率，必須要制定一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換規(guī)范，以保證各種應(yīng)用的無縫融合，從而為各工程的有效管理提供技術(shù)支持。四是構(gòu)建統(tǒng)一的核心平臺體系結(jié)構(gòu)。建立一個統(tǒng)一的核心平臺架構(gòu)，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性和可維護(hù)性，從而降低了系統(tǒng)的開發(fā)投資，減少了研究和運營的費用。

3" 一體化管理平臺在高速公路中的應(yīng)用

3.1" 一體化管理平臺的主要特征

建立高速公路工程建管一體化平臺，可以按照“單位工程”“分段工程”“分項工程”3個層次，有機(jī)銜接各個管理環(huán)節(jié)。這個平臺以全項目的全生命周期、全項目的參與主體和全項目的管理職能為基礎(chǔ)，通過高效的項目交流、各方的合作以及項目的控制，使全過程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化的管理得以實現(xiàn)。平臺不僅能夠整合信息資源，還可以實時匯總展示數(shù)據(jù)，實現(xiàn)審批過程的一體化和無縫銜接。

在項目管理過程中，平臺通過引入先進(jìn)的信息技術(shù)和管理方法，確保各項任務(wù)的有序推進(jìn)和高效執(zhí)行。各參建單位可以在統(tǒng)一平臺上進(jìn)行信息共享和溝通，避免了信息孤島和數(shù)據(jù)不一致的問題。通過全過程、全方位的監(jiān)管和控制，平臺能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，提升項目管理的透明度和可靠性。

此外，平臺的集成性和智能化功能有助于提高決策效率和管理水平。各項審批流程的自動化處理減少了人為干預(yù)和誤差，確保了審批的快速和準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)的集中管理和分析功能，為項目的優(yōu)化和改進(jìn)提供了堅實的基礎(chǔ)，進(jìn)一步推動了項目管理的精細(xì)化和智能化。

總之，通過構(gòu)建高速公路工程建管一體化平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源的集成、數(shù)據(jù)的實時匯總展示、審批過程的一體化，從而達(dá)到項目全過程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化管理。這不僅提升了項目的管理效率和質(zhì)量，也為未來的工程項目管理提供了寶貴的經(jīng)驗和借鑒。

3.2" 一體化管理平臺的效果

建立管理集成平臺，不僅可以提升管理系統(tǒng)的決策、規(guī)劃、組織控制和協(xié)同能力，有效利用各系統(tǒng)的設(shè)備資源，還可以實現(xiàn)安全、高效、增值的管理目的。相比傳統(tǒng)的管理模式，一體化管理具有的優(yōu)點如下。

3.2.1" 系統(tǒng)集成應(yīng)用

采納了一種創(chuàng)新的設(shè)計理念，即“一個設(shè)計、一個系統(tǒng)”，這種架構(gòu)將建設(shè)管理的各個方面都包含在內(nèi)，其不僅降低了項目成本，而且使得系統(tǒng)部署變得更加靈活和可定制化。該系統(tǒng)的一體化運作模式確保了各部分之間的無縫連接，提供了一個用戶友好的操作界面，無須具備特定的技術(shù)背景。

3.2.2" 數(shù)據(jù)可視化展示

利用計算機(jī)圖形化技術(shù)，處理項目建設(shè)過程中所收集的數(shù)據(jù)，可以將其以圖形的形式展示。這種圖形化處理方式能夠迅速突出關(guān)鍵信息，具有準(zhǔn)確性、創(chuàng)新性和簡潔性的特點。通過數(shù)據(jù)圖形化，我們不僅可以更直觀地理解和分析復(fù)雜的數(shù)據(jù)，還能提高信息傳遞的效率，促進(jìn)各方的溝通與決策。同時，圖形化數(shù)據(jù)展示能夠更有效地揭示潛在的趨勢和模式，幫助管理者在項目建設(shè)中做出更科學(xué)、更精準(zhǔn)的判斷。圖形化手段的應(yīng)用，進(jìn)一步推動了數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的落地，實現(xiàn)了項目管理的可視化和智能化。

3.2.3" 項目管理移動應(yīng)用化

利用云計算、云存儲等技術(shù)以及手機(jī)管理平臺，為移動辦公提供了便利。通過移動設(shè)備對現(xiàn)場的各種管理活動實施流程化、規(guī)范化管理，快速地實現(xiàn)了工程建設(shè)管理的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化，極大地提升了工地管理的效率與品質(zhì)。通過該系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全等各個方面的實時監(jiān)控和有效的管理。

4" 智慧高速公路發(fā)展

4.1" 智慧高速管理平臺

智慧高速綜合管控平臺以其先進(jìn)的頂層設(shè)計理念和整合集成的思路，全面融入了高速公路運營的各個環(huán)節(jié)，在高速公路的各個方面都進(jìn)行了全方位的部署，以提高高速公路的交通安全預(yù)警、風(fēng)險控制、協(xié)同服務(wù)水平。

以綜合監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急處置系統(tǒng)、數(shù)字化資產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能運營管理系統(tǒng)、智能分析與輔助決策系統(tǒng)為一體的綜合管理平臺，憑借高速公路內(nèi)所用到的機(jī)電設(shè)備，在此基礎(chǔ)上采集基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和集成，利用智慧管控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動分析和設(shè)備聯(lián)動管理。軟基施工數(shù)字化質(zhì)控系統(tǒng)在線設(shè)備及路況如圖1所示。

4.2" 監(jiān)控系統(tǒng)

基于5G的無線通信技術(shù)，將監(jiān)測與管理中心的數(shù)據(jù)采集終端與監(jiān)測管理控制室的計算機(jī)以及配套的軟件進(jìn)行了集成，從而實現(xiàn)了對高速公路建設(shè)項目的實時數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析，從而達(dá)到了“系統(tǒng)”的目的。軟基施工數(shù)字化質(zhì)控系統(tǒng)中各項指標(biāo)實時數(shù)據(jù)如圖2所示。

4.2.1" 數(shù)據(jù)采集

在數(shù)字化信息環(huán)境下，數(shù)據(jù)采集是一個非常重要的工作，為了獲得所需要的信息，不同的監(jiān)測模塊采用不同的方式。

關(guān)于漿噴工藝，在施工現(xiàn)場布置多種傳感器設(shè)備，如壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器，實時采集漿噴工藝的關(guān)鍵參數(shù)。在關(guān)鍵位置安裝監(jiān)控攝像頭，實時監(jiān)視施工進(jìn)度和操作過程，確保所有步驟按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

關(guān)于樁量分析，包含樁數(shù)、樁長、攪拌機(jī)成樁數(shù)量和每米成樁所需時間等相關(guān)數(shù)據(jù)。在每臺攪拌樁設(shè)備上安裝傳感器，用于實時監(jiān)測樁的數(shù)量和長度。通過傳感器記錄每臺設(shè)備累計的樁數(shù)量，并匯總計算總樁數(shù)。根據(jù)樁長度傳感器的數(shù)據(jù)得出總樁長數(shù)據(jù)。對不同設(shè)備（如攪拌樁5號機(jī)、攪拌樁6號機(jī)等）的樁數(shù)量和樁長進(jìn)行分類統(tǒng)計，分析各設(shè)備的施工輸出。

關(guān)于工程預(yù)警分析，在軟基施工數(shù)字化質(zhì)控系統(tǒng)中，預(yù)警分析是確保施工過程安全和質(zhì)量的重要功能。在各施工設(shè)備和關(guān)鍵節(jié)點安裝傳感器，用于監(jiān)測各種施工參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，比如溫度傳感器監(jiān)測設(shè)備和環(huán)境溫度預(yù)防過熱或過冷的情況，壓力傳感器監(jiān)測施工過程中的壓力變化從而確保施工符合設(shè)計要求。統(tǒng)計所有級別預(yù)警的總數(shù)，確保全面監(jiān)控。

4.2.2" 數(shù)據(jù)傳輸

在數(shù)字化信息環(huán)境下，數(shù)據(jù)的傳輸是一個非常關(guān)鍵的步驟，其主要是對各個監(jiān)測模塊所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和上傳，使之能夠及時地傳送到數(shù)據(jù)庫中。

無線傳輸：通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，確保數(shù)據(jù)的即時性和準(zhǔn)確性。

數(shù)據(jù)存儲：所有數(shù)據(jù)存儲在云端數(shù)據(jù)庫中，提供安全可靠的存儲方案，支持后續(xù)分析和查詢。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，存在著多個監(jiān)測模塊并發(fā)上載的問題。通過對同類資料的鑒別與比對，對同類資料進(jìn)行整合、整理，以保證資料的正確性與一致性，從而有效地防止了資料的重復(fù)與混淆，增加了資料的可用性與可靠性。通過數(shù)字化系統(tǒng)的可視化界面展示各項數(shù)據(jù)，為管理者提供了高效的管理工具。

5" 結(jié)論

本文詳細(xì)闡述了一體化管理平臺在南京至鹽城高速公路項目中的具體運用情況，對其在建設(shè)與管理中的作用進(jìn)行了較為詳盡的闡述，并對其在工程建設(shè)中的作用進(jìn)行了論證，表明一體化管理平臺能夠有效地幫助項目管理者進(jìn)行可視化管理并且有效監(jiān)控工程各項進(jìn)度，從而加快了項目各方面的完成以及質(zhì)量、進(jìn)度、投資等方面的控制。

隨著智慧網(wǎng)絡(luò)的到來，構(gòu)建一個完整、高效的智能高速公路管理平臺，可以很好地解決目前高速公路管理中存在的信息孤島和各自為政的問題。因此，智能化高速公路將成為今后高速公路管理的發(fā)展方向。

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