针对现有公路养护管理系统存在的数据管理混乱、决策科学化程度低、养护工作开展不及时等问题，甘肃省以科学决策为前提，新开发了“互联网+”道路养护平台，为道路养护管理提供了新的解决方案。本文详细介绍了“互联网+”道路养护平台的整体框架和主要建设内容，并分析了运行过程中存在的问题，为行业内道路养护工作提供经验。

甘肃省公路事业发展中心的业务包括普通干线公路建设养护管理、高速公路养护管理、农村公路建设养护管理等。在甘肃省原有的公路养护管理系统中，高速公路建管养和收费管理等方面信息系统建设已经初具规模，而农村公路管理、路网管理与应急决策支持、信息服务等方面的信息化建设还处于探索阶段。公路管理的业务范围广，各业务方向管理界限明确，但又存在一些共同的事务，由于业务数据不能很好地共享利用，出现业务协同管理能力差，信息感知能力水平较低，无法实现智能化养护决策。

甘肃省“互联网+”道路养护框架图

【资料图】

在此基础上，甘肃省公路事业发展中心开发了一套区别于现有系统、功能完善的“互联网+”道路养护平台，为公路养护管理提供新的解决方案。项目建设成果能够满足公路养护业务需求，改善公路养护领域信息化现状，尤其是“数据中心+各业务系统”的架构设计能够在道路养护工作中满足不同部门间进行快速、实时数据交流与共享的需求。

/ 五个逻辑层次 /

甘肃省“互联网+”道路养护平台可分为五个逻辑层次。

采集层

最底层为采集层，是数据源层的基础。可通过不同设备，如传感器、检测设备、检测车辆、遥感设备、无人机、摄像机等，将各种数据采集起来，作为数据的来源，也可通过人工采集的方式采集数据。

数据源层

数据源是整个平台的基础。各类基本数据（如公路水路基础数据、服务设施数据、施工养护数据、交通运行状态数据、公路环境数据和交通政府辅助信息），外部数据（如通过甘肃省交通运输厅数据中心交换过来的其他单位的一些信息）等通过数据交换系统，按照统一的数据标准整理、合并、清洗，形成以基础信息数据库、道路养护数据库和养护决策数据库为核心的数据资源池。

该数据资源具有语义清晰、含义明确等特点，可直接被应用系统调用。

数据管理层

基于数据源，可按照公路养护管理的具体业务，构建数据管理层。在该项目中，数据管理层由道路养护数据管理子平台、道路养护电子地图、公路养护决策子平台、安全监测与应急指挥平台共同组成。其中，道路养护数据管理子平台包括基础数据管理、养护数据管理、养护路段检测等内容。道路养护电子地图则作为公路养护的可视化平台，结合GIS引擎系统，将养护公路按照不同的地区、不同的阶段、不同的类型进行标注和分类显示。道路养护决策子平台的核心作用是为公路养护的管理单位提供决策依据，如公路检查决策、公路养护决策、养护费用分析、病害特征分析等。决策分析是公路养护的高级应用，是实现科学养护、合理分配的有效手段，是平台中的重要内容。安全监测与应急指挥平台不属于该项目的建设内容，此处仅将其作为公路养护中的一部分，纳入道路养护体系中。

展示层

通过数据源和数据管理层各系统的数据整合、分析，最终结果将通过PC、平板、手机App等终端设备，以表格、图片、柱状图、饼状图、电子地图等多种形式直观展示。

用户层

道路养护平台最终的使用用户包括各省属公路发展中心、省公路发展中心、一线养护人员、社会公众等。根据各个角色不同的需求，将与之权限对应的数据开放给各用户，既保证数据的开放共享，又保证数据的安全。

/ 两个数据资源建设 /

数据资源建设

数据资源是整个平台的数据核心，为上层应用（包括数据管理系统、GIS系统和养护分析决策系统等）提供数据支撑。相对于原始数据，数据资源具备规范化、统一化的特点，即数据资源能够对底层数据之间的结构差异、存储环境差异、接口差异进行屏蔽，向上提供统一出口，简化调用程序，降低调用代价。在数据边界上，数据资源属于“互联网+”道路养护平台的内部数据资源，而原始数据存在于其他系统，包括各类应用系统的附属数据库和附属文件等。

道路养护数据交换系统建设

该项目建设的道路养护平台涵盖省公路发展中心和各省属公路发展中心的相关业务数据。各省属公路发展中心的养护数据需通过道路养护数据交换系统统一汇聚到道路养护平台。交换数据的过程严格按照统一的数据标准、交换标准进行。道路养护数据交换系统包括对交换技术与平台架构的选择、数据交换系统架构的设计、采用的技术路线、交换节点的接入管理、交换前置的管理、交换桥接的管理、运行监控、数据接入方案的设计，以及标准规范的建设等。

/ 三块主要功能 /

养护数据管理系统

应用“互联网+”、无人机、遥感监测、无线传输网等技术手段开展公路基础设施信息采集，建立科学化、智能化、信息化及高品质的养护管理体系。

依托甘肃省“互联网+”道路养护平台，建设甘肃省公路基础设施与养护数据管理子模块，实现高速公路和普通干线养护生产管理信息化，养护决策科学化。同步开发的移动养护App是养护数据管理模块在手机、平板等终端层面的重要实现方式，实现养护流程、养护监管、养护数据处理、养护实时动态监测、养护决策等方面的信息共享，促进甘肃省公路养护事业向更经济、安全、科学、智能化的方向发展。App可对甘肃省国家高速公路、省级高速公路、普通国省干线公路及农村公路等不同等级公路养护人员及养护单位提供服务，针对不同等级公路养护人员及养护单位提供不同权限，以便其使用对应的数据内容及功能。其功能指标共有以下7个方面。

全省公路概览 可对全省公路详细信息、统计信息等可显示、查询。内容包括甘肃省国家高速公路、省级高速公路、普通国省干线公路及农村公路等。

地图平台 在电子地图上对线、点进行选择或通过属性查询查看全省的公路概况、公路等级、桥涵、沿线设施、沿线环境和沿线构造物详细信息，从而有针对性地开展管理与养护。

在线监测 同时规范公路养护、设施维修作业流程，实现对全省公路大中修养护施工过程质量的预控，提升对养护维修作业的质量监管。

G30连霍高速公路甘肃省张掖市甘州区过境段。 张啸天

公路预警管理 涉及路面、桥梁、隧道、边坡、沿线设施等，将养护路段监测实时动态结构健康监测元器件发送的数据，导入比对数据库专家分析系统和历史数据，形成结构健康安全告警，向用户推送道路预警信息。

数据采集 养路工可使用终端采集信息，上传至养护数据管理子平台，为养护数据管理子平台提供数据支撑。公众服务 对公众发布养护信息、施工信息，配合公路管理单位引导交通，方便公众出行。

视频直播 用户可利用手机终端将现场视频上传至甘肃省公路事业发展中心安全监测与应急调度指挥中心改造工程中建立的视频服务器，由该视频服务器和对应的视频管理平台及大屏系统将实时视频画面投射在大屏上，实现远程视频直播，提升公路养护可视化水平。通过“互联网+”道路养护App采集公路资产数据，实现公路资产数字化，通过基于车道级三维可量测信息技术的应用，解决养护数据更新维护周期长、数据采集不便捷的问题，提高公路运营监管能力。

养护电子地图

道路养护电子地图子模块主要借助超图平台进行GIS操作、GIS分析、GIS查询，以及基于遥感影像的真实场景模拟，通过GIS的可视化界面，对公路属性数据和空间数据进行交互查询、对多媒体数据（现场视频、图片等）进行查询。

针对交通路网区域的雨、雪、雾、凝冰、横风、路面温度、沙尘暴等恶劣天气状况，利用大数据云计算等技术，将气象数据转换输出为精准的路网天气预报。将高速公路沿线气象监测数据展示在GIS地图上，能够提前预测到重点路段、桥梁、长大纵坡、弯道，以及隧道出入口等复杂危险路段的天气情况，提前预警，使道路更安全畅通，保障驾乘及道路养护人员的生命和财产安全。

养护决策分析系统

基于历史数据，利用大数据分析方法，实现公路养护的智能决策分析。决策过程综合考虑公路技术状况、交通重要性、资金、效益等诸多因素，利用数据训练的方式，提炼模型参数，提升曲线拟合度。决策分析子模块的功能指标共有以下7个方面。

全面研判和剖析路网现状，梳理历年养护措施、养护资金投入、多年养护后的现状、路网使用现状、主要病害特征与类型，以养护规范和养护目标为基础，制定适合路网的评价标准，深刻评价路面性能现状。为进行政策制定和分析，构建一个系统的决策模型。

针对路网的实际情况，深入研究各路段的重要程度及维护要求，采用多元因子综合评估法，确定不同路段的养护优先次序。

研究公路性能衰减规律、影响因素及公路性能预报模式，并在此基础上，预测专用路段（新）和各种养护方法的性能，并以百米为单位进行了参数的自动调节和多年预测计算。

根据道路实际情况、养护要求和以往研究成果，构建出符合公路养护管理需求的系统。

对以往各种维护措施的效果、成本效益比进行评估和比较，从而得出适宜的公路维修措施方案和应用领域。

针对网络中各种类型公路的现状及病害特征，从路面的构造强度及维修历史等方面，剖析各种类型公路的维修策略。

综合考虑资金分配、国检要求和养护实施等方面因素，综合安排辖区道路网一级规划，并对各种养护方案进行生命周期的分析，最后提出未来规划期限内具体养护规划的实施方案。

/ 四大应用成效 /

近两年的实际应用表明，甘肃省“互联网+”道路养护平台成效显著。

提高了养护作业效率

基层养护单位日常养护巡查发现的病害，可通过甘肃养护App及时录入并上传到后台系统中，实现巡查数据的精准、高效采集。

强化了养护作业安全

以往养护工作人员作业过程中，不能够完全按照养护作业管理规定进行作业，特别是在高速公路作业过程中，经常会发生安全事故。针对此类问题，如今在养护维修作业前，维修人员必须在安全监督模块中记录安全信息。维修负责人要对现场维修人员开展安全教育，根据养护安全管理办法摆放安全警示标志牌，并且需要及时拍摄现场的照片及视频，段一级养护安全员通过“互联网+”道路养护一张图平台查看现场照片及视频，如发现维修人员未按照规定作业，安全员会通过电话第一时间加以纠正，强化了养护作业安全，减少了作业事故。

建立了协同工作机制

“互联网+”道路养护平台实现了基层养管站、公路段、省属公路中心、省公路中心养护工作的协同联动。日常巡查、维修、验收、安全管理、应急，以及计量支付等都可以在线流转，一次录入，全程共享，避免了需要登陆多个系统及管理人员出差无法审核的问题，减少了时间成本。

提升了公众服务水平

将甘肃省公路沿线的气象数据集成到“互联网+”道路养护平台中，气象数据与公路的里程桩号数据绑定，提前1小时将气象数据传输到平台，重点路段、桥梁、边坡及长大下坡，每半个小时传输气象信息到平台，实现气象预警，出行车辆及养护单位可基于此做好应急措施。

/ 问题与建议 /

在应用过程中，甘肃省“互联网+”道路养护平台的不足也较为明显。养护App在建设及试运行阶段，一些功能与实际工作流程存在偏差，应用系统与实际需求不匹配、管理制度与应用系统脱节；在使用过程中，流程优化效率低，用户接收信息的方式有限等问题也较为突出。这些问题不同程度地造成了App终端实用性不够，各项作业要素之间互动不密切、不深入，系统数据维护不够及时等问题，制约了“互联网+”道路智能化养护大数据质、量、效的提高。

为解决以上问题，甘肃省必须加强系统的顶层设计，建立统一、完善的高速公路、普通国省干线公路养护管理的信息标准及数据资源目录，并与高速公路养护技术规范相配套。在推进数据规范化的同时，通过优化数据库的总体设计与运行过程，抽取与识别底层数据、数据分类、数据元素等，构建数据模型，使整个信息化体系全方位达到标准化的水平。

要克服工作流程中各因素之间交互作用不足的问题，必须坚持“建用合一”理念，推动各环节之间的交互，从技术导向转变为实际导向；为防止系统建设后因不能使用而废弃，应重视其与工作流程的深度融合，提高系统建设的实用性、互动性和有效性。

关键词：