计算机技术与高速公路养护综合管理

摘要：结合高速公路养护综合管理系统（以下简称系统）在河北高速公路的应用，介绍了计算机技术应用于全省的先进养护管理机制与发展趋势，主要包括系统综述、系统结构、系统功能、系统在高速公路养护工作中的应用、系统应用与发展趋势等内容。

关键词：高速公路；养护；计算机技术

1系统综述

通过先进的3G技术、卫星定位技术、移动办公等技术手段，基本实现对桥梁检查的过程控制、桥梁的日常检查、远程病害诊断、经常检查以及桥梁工程师的工作量统计等功能。系统采用开放式结构设计，力求技术先进，容量大，扩展灵活，处理能力强，实时性和可维护性好，安全可靠性高，操作使用方便。设计遵循如下原则：（1）先进性：系统平台和技术的选型和设计要保证具有先进性。（2）标准化与开放性：系统平台及其软件的建设应遵循业界统一标准，具有开放性，保证所选不同型号的硬件设备能相互兼容。（3）实用性：应充分考虑目前及将来的用户业务运行情况、用户规模的服务需求，注意投资保护，注重系统的实用性。（4）安全可靠性：要保证系统软、硬件安全、可靠的运行，要有容灾、容错方案。（5）可扩展性：系统设计和建设要充分考虑网络、硬件的扩展需要，以及支持未来可能出现的新业务的需要。采用开放的可扩充模块结构，保证以后可以方便地升级和不断增加新业务、增加容量以及在同一平台上扩充其他业务功能。（6）可维护性：系统平台及其软件都应提供方便、灵活的维护手段，方便应用人员的维护和管理。（7）可管理性：必须保证整个网络系统的可管理性，以降低管理、维护成本。

2系统结构

整个系统分为前端车载移动视频监控系统、手持办公系统、监控管理平台三大部分，前端车载监控系统又包括桥梁检查移动视频系统和卫星定位系统两部分。手持办公系统为IPAD手持终端和移动办公客户端软件。监控管理平台包含高速公路桥梁检查移动视频管理软件及GIS、流媒体、数据库系统、桥梁办公应用服务器软件等一系列服务群，可以根据需要建设多级监控平台，级别的逻辑关系根据需求可灵活配置。卫星定位设备设计为24h在线工作状态。3G车载移动视频系统则通过按钮控制启动。车载一体化云台摄像机采集视频信息后交由3G车载录像设备压缩存储。移动办公系统可以让桥梁工程师实现日常桥梁检查工作的实时化和电子化。整个系统把桥梁工程师的日常检查、经常检查、车辆的行驶状态、实时位置、现场视频情景、等移动办公信息实时传输给中心服务器，再通过中心服务器对信息的处理传送到处级管理平台的计算机上。

3系统功能

该系统主要解决桥梁日常养护工作中，相关人员在桥梁检查工作中的过程监督、工作考核、工作量统计、桥梁检查办公、重大桥梁检查记录以及车辆、设备的管理等内容。具体功能如下：（1）视频监控：通过3G网络，远程视频监控现场情况，时时记录现场视频。（2）本地录像：车载设备具备本地录像的功能，录像时间设计30d。（3）录像回放：支持远程或者本地按照录像时间检索对视频录像进行回放。（4）远程云台控制：远程控制摄像机的选择方向、放大、缩小扥变倍功能。同时具备本地操作的功能。（5）视频显示功能：独立大画面显示，多窗口分割显示，GIS、3G混合显示等多种监控显示模式。（6）远程语音对讲：通过中心服务器IP语音通道和车辆司乘人员通话。（7）桥检工作考核：统计桥检时间和“桥梁经常检查记录表”的填写，确认桥检工作，根据检查数量自动计算桥检比例核定完成工作量。（8）远程病害诊断：通过车载视频系统（吸顶式设计，可以方便移动）；或者手持高清摄像设备远程和桥梁监控室联网，提供专家会诊所需的时时视频；真正实现了远程现场办公。（9）现场病害记录：通过车载视频系统和手持ipad移动办公系统，时时记录病害高清视频和照片（高清视频不低于HD720P、摄像300～500万像素可选）。

4系统在高速公路养护工作中的应用

4.1桥梁检查

一条完整的桥梁检查记录包含：“桥梁名称”、“检查起、止时间”、“经常检查表”、“工作日志”、“责任人”、“检查人”、“检查图片”、“记录（系统）时间”。若桥梁工程师在桥梁检查时不能完成一条完整的信息记录（不含工作日志）则系统提示“需完成记录后才可以保存”。点击保存后，该条记录内容无法修改。

4.2移动办公

日常巡查和经常检查是桥梁工程师的日常主要工作。本系统设计通过手持平板电脑，进行现场填写桥梁经常检查表，日常巡查表，针对病害桥梁拍照并进行编辑，标注等功能。

4.3工作报表统计

根据各管理处（公司）、工区、各桥梁工程师应管的桥梁（涵洞）数量和已完成的检查记录，统计生成日报表、月报表、年报表以及报表打印的功能。

4.4未完成工作报警

未完成工作提醒：每个自然月月末前3～5d，系统自动提醒未完成的应检查桥梁数。该处（公司）及所辖工区，字段名称以黄色显示。未完成工作报警：每个自然月月末，系统自动统计各处（公司）所辖工区未完成的桥梁检查数量，未按规定完成桥梁检查的单位以红色显示。

4.5重点检查记录

比如在检查石德铁路大桥时，提醒或报警重点桥梁（涵洞）的检查时间。增加检查频次，记录重大桥梁（涵洞）的特殊检查项。

4.6多级控制管理

通过该系统的权限应用做到局、处（公司）、工区三级管理，控制桥梁检查工作的质量和数量，严格把关。局级权限：设置各处（公司）、工区、桥梁工程师所管辖的桥梁（涵洞）名称和数量。增加或减少桥梁工程师的工作内容。查询各处（公司）、工区、桥梁工程师的检查记录、报表统计、打印等内容。处（公司）级权限：管理本处（公司）桥梁工程师、各工区内的桥梁名称、数量。增加或减少本处（公司）桥梁工程师的工作内容。查询本处（公司）所辖工区、桥梁工程师的桥梁检查记录、报表统计、打印等内容。桥梁工程师：根据系统设定的填写内容和上级单位的工作规章制度检查桥梁并填写桥梁经常检查记录、桥梁巡查记录。操作车载视频监控系统对需要远程诊断、病害录像的桥梁进行录像保存，数据上传等基本操作。

4.7桥梁病害远程诊断查询

桥梁专家不便到达桥梁病害现场时，通过3G视频系统、IP语音对讲系统远程诊断桥梁的病害和技术状况评定。远程视频诊断：通过3G网络，远程控制车载摄像机的放大、缩小、旋转等操作。

4.8路上突发事件的指挥调度

突发情况时，利用车载卫星定位系统、3G视频监控系统、IP语音对讲系统对车辆及人员进行实时调度和管理。激光夜视功能：车载摄像机采用激光夜视技术，夜视清晰度更高，距离更远，夜视无衰减。主要用于夜晚的应急指挥。远程监控管理：通过3G网络，远程监控现场情况。并控制车载摄像机的放大、缩小、旋转等操作360度全方位了解现场动态。卫星定位监控：通过卫星定位系统的时时监控车辆的位置，结合GIS地图的显示，直观的，时时的掌握现场位置、车辆动态。远程语音对讲：通过车载语音对讲系统，进一步了解现场情况，下达调度指挥命令或任务。TTS语音短信通知：以短信方式下发的通知、消息可以以语音的方式读出来，避免司机在驾驶时因不便查看短信而漏掉重要信息。

4.9车辆和设备管理

对车辆、司机和车上设备进行登记管理。对桥梁检查车辆的行驶区域和设置报警监控，当车辆驶离非工作区域时自动报警并记录车辆的行驶轨迹。历史轨迹查询：查询车辆行驶的轨迹，并显示路线的回放。出入区域记录（报警）：报警并记录车辆离开工作区域（可设定），进入非工作区域的时间。车辆信息登记：车辆编号、车辆牌照、所属单位、司机信息等基本信息登记管理。

5系统应用与发展趋势

（1）高速公路养护管理系统应用于河北高速公路，建立了全省统一的具有权威性的高速公路数据库，实现高速公路数据的统一管理，分工维护，多方共享。（2）建立一个基于网络的、覆盖全省各级高速公路管理部门的、对高速公路养护进行日常管理的信息化工作平台。（3）整合应用养护决策辅助工具，应用养护决策系统、桥梁管理系统等决策辅助工具，定期对检测调查数据进行分析评价，提出全省高速公路中长期养护需求和年度养护建议。（4）通过修改和制定相关的管理标准和工作标准，逐步建立一个基于先进技术的全省高速公路养护管理工作机制。

6结语

近年来，计算机技术在养护综合管理系统中的应用实践证明，计算机技术是种高效率低成本的工程管理手段，为养护管理奠定了坚实的基础。随着网络技术的发展，计算机技术在工程管理中应用必将更加广泛，在公路管理现代化进程中必将发挥越来越重要的作用。展望未来，交通行业更需培养公路工程管理与计算机方面的复合型人才，以提升交通行业的管理水平。

参考文献：

[1]许烈平.桥梁养护管理系统的研究与开发[D].重庆：重庆交通大学，2008.

[2]黄征，翁小雄.高速公路事件管理系统的数据库设计[J].公路交通科技，2005，22（9）：130-133.

作者：程园 单位：河北省高速公路石安管理处