當(dāng)前我國公路網(wǎng)絡(luò)已基本形成,大規(guī)模建設(shè)后必然帶來繁重的養(yǎng)護(hù)任務(wù),加速推進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)信息化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展,采用數(shù)字化管理、落實(shí)智慧養(yǎng)護(hù)的需求已迫在眉睫。新一代數(shù)字技術(shù)逐步滲透到公路養(yǎng)管各個(gè)環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)采集更加全面,養(yǎng)護(hù)作業(yè)更加高效安全,各地也紛紛進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐。
北京京禮高速
應(yīng)用氣象感知、健康監(jiān)測等多種智慧化手段
以京禮高速為例,在養(yǎng)護(hù)工作中,積極應(yīng)用多種智慧化手段。
降雪和結(jié)冰是冬季影響道路安全的主要因素。為應(yīng)對氣象條件可能給道路出行帶來的不利影響,京禮高速沿線建立了氣象感知系統(tǒng),可實(shí)時(shí)采集公路沿線氣象數(shù)據(jù),獲知公路沿線氣象預(yù)測信息,為異常天氣條件下各種應(yīng)用措施的準(zhǔn)備提供支持,為公路運(yùn)行管理和公路出行提供氣象信息保障。
同時(shí),京禮高速還建立了積雪結(jié)冰預(yù)警系統(tǒng),可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)積雪結(jié)冰信息,為除雪工作提供第一手資料。
針對橋梁、邊坡、隧道等養(yǎng)護(hù)工作中的重點(diǎn)點(diǎn)位,京禮高速還建有健康監(jiān)測系統(tǒng),可以為過往車輛提供全方位的安全保障。
總體來看,在智慧養(yǎng)護(hù)建設(shè)方面,對數(shù)字化接養(yǎng)、無人化巡查、大數(shù)據(jù)決策、仿真化設(shè)計(jì)、模塊化智造、自動(dòng)化作業(yè)、全景化感知、全方位應(yīng)急、精準(zhǔn)化服務(wù)等智慧養(yǎng)護(hù)的9方面內(nèi)容進(jìn)行研究和實(shí)踐,部分成果已投入到日常的養(yǎng)護(hù)管理、生產(chǎn)工作中。
數(shù)字化接養(yǎng)方面,建成了北京市高速公路基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫,并且用GIS(地理信息系統(tǒng))地圖的形式進(jìn)行了展現(xiàn),養(yǎng)護(hù)管理者可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握道路基礎(chǔ)信息。
無人化巡查 方面,初步實(shí)現(xiàn)了車載智能終端的自動(dòng)巡視,通過車載設(shè)備進(jìn)行道路巡視,道路病害的發(fā)現(xiàn)效率得到較大提高。同時(shí),也在進(jìn)行路側(cè)攝像機(jī)前端賦能研究,力爭實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的不間斷巡視。
仿真化設(shè)計(jì)方面,使用了交通仿真軟件,在大型施工前通過軟件對交通流量進(jìn)行模擬測算,制定最優(yōu)的導(dǎo)行方案,最大限度地降低對交通的影響。
全景化感知 方面,建立了橋梁健康監(jiān)測、邊坡健康監(jiān)測、隧道健康監(jiān)測、積雪結(jié)冰預(yù)警、積水自動(dòng)預(yù)警等智慧化管理平臺,實(shí)現(xiàn)積水、積雪、地質(zhì)災(zāi)害、設(shè)施病害等的實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)預(yù)警。
精準(zhǔn)化服務(wù)方面,不僅可以通過信息平臺將施工信息及時(shí)收集并報(bào)送集團(tuán)信息中心對外發(fā)布,還充分利用社會(huì)資源,使用智慧錐桶,將道路施工信息實(shí)時(shí)推送到高德地圖、百度地圖等,方便廣大市民合理規(guī)劃出行,并提示駕駛員在施工區(qū)域小心駕駛。
此外,積極嘗試將清掃車實(shí)時(shí)作業(yè)信息推送至高德、百度等地圖服務(wù)商,提示過往車輛減速慢行、注意避讓,多渠道減少追尾等交通事故的發(fā)生。
江蘇揚(yáng)子江高速
通過無人機(jī)、激光掃描等實(shí)現(xiàn)智能與精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)
近年來,江蘇揚(yáng)子江高速將無人機(jī)、激光掃描等“神器”融入養(yǎng)護(hù)工作中,從而實(shí)現(xiàn)智能養(yǎng)護(hù)、精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與預(yù)防養(yǎng)護(hù)。
創(chuàng)新平臺驅(qū)動(dòng)“全方位”智能養(yǎng)護(hù)。 養(yǎng)護(hù)智能外設(shè)管理平臺集成智能錐桶、智能安全帽、高清晰遠(yuǎn)程可控360度全景攝像頭、便攜式布控球機(jī)等設(shè)備,通過車載或現(xiàn)場布置的方式,滲透到日常巡查、小修保養(yǎng)、專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)等不同應(yīng)用場景中,以“數(shù)據(jù)+算力+算法”的運(yùn)作范式,完成日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)信息聯(lián)動(dòng)、云帽SOS緊急呼叫、車輛超速預(yù)警、車輛停車點(diǎn)識別、車輛軌跡回溯等功能。
電子沙盤助力“全過程”精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。探索無人機(jī)在智慧養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用,利用疫情防控期間車流量少的“特殊時(shí)機(jī)”,對廣靖錫澄高速進(jìn)行航拍作業(yè),收集垂直高清正射影像54320張,全景圖片230幅,樁號點(diǎn)位信息558個(gè),制作出56公里的電子沙盤模型;利用專業(yè)軟件耗時(shí)400余小時(shí)進(jìn)行高精度疊瓦計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了病害的精準(zhǔn)測量;借助RTK設(shè)備定位功能,將主線百米樁實(shí)際位置在地圖上準(zhǔn)確標(biāo)定和直觀呈現(xiàn);在每座橋梁、互通匝道、服務(wù)區(qū)出入口等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行全景圖疊加,清晰展示復(fù)雜交通樞紐細(xì)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)道路橋梁基礎(chǔ)信息查詢、道路技術(shù)狀況采集、道路病害資料收集、調(diào)度指揮、預(yù)案演練、實(shí)時(shí)信息疊加、養(yǎng)護(hù)施工、應(yīng)急搶險(xiǎn)搶修、計(jì)量驗(yàn)收等多方面全過程管理。
三維掃描共探“全壽命”預(yù)防養(yǎng)護(hù)。 高精度的三維激光掃描成果,可以檢測隧道各斷面凈空、凈寬及限界是否滿足設(shè)計(jì)要求,也能為隧道管養(yǎng)全壽命周期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供堅(jiān)強(qiáng)后盾。
結(jié)合既有的隧道測量控制網(wǎng),對比分析不同時(shí)期數(shù)據(jù),推演隧道襯砌結(jié)構(gòu)縱向變形特征及變形趨勢,快速實(shí)現(xiàn)對隧道三維變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)侵限的評估;較短時(shí)間內(nèi)建立隧道主要病害的分布三維可視化模型,并動(dòng)態(tài)跟蹤病害演變情況;掃描所得的隧道點(diǎn)云坐標(biāo),可作為基于GIS+BIM技術(shù)進(jìn)行隧道建模的依據(jù),為智慧隧道建設(shè)打下重要基礎(chǔ)。
廣東深圳
“無人機(jī)+5G”!新型道路設(shè)施巡檢方案探索試點(diǎn)
據(jù)悉,近期深圳已在部分路段試點(diǎn)應(yīng)用基于“無人機(jī)+5G技術(shù)”的道路設(shè)施智能巡查方案。
未來這一新技術(shù)有望成為城市道路設(shè)施巡查及應(yīng)急快速巡查的重要輔助手段。據(jù)介紹,交通部門持續(xù)探索精細(xì)化道路設(shè)施管理方式,道路設(shè)施巡查是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
目前道路設(shè)施巡查主要采用人工巡檢方式,但存在工作量大、效率低、成本高、定點(diǎn)拍照取證困難、對巡查員專業(yè)水平要求高、惡劣氣候及復(fù)雜地形威脅巡查員人身安全等問題,難以滿足大體量道路基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)維、管理的需要,制約了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的道路智能養(yǎng)護(hù)發(fā)展。為此,深圳推動(dòng)最新科技成果轉(zhuǎn)化,應(yīng)用基于“無人機(jī)+5G技術(shù)”的道路設(shè)施智能巡查方案,借助無人機(jī)巡查技術(shù),構(gòu)建智能化立體巡查監(jiān)管模式。
與傳統(tǒng)巡檢方式相比,無人機(jī)巡查能夠快速響應(yīng)“隨叫隨飛”,能節(jié)約大量的時(shí)間和人工成本,并幫助巡查員規(guī)避危險(xiǎn)環(huán)境。在電池?zé)崽鎿Q、IP45等級的防塵防水等技術(shù)加持后,無人機(jī)可在任意時(shí)間、地形等條件下(除惡劣天氣外),以最大23m/s飛行速度前往目的地,在專業(yè)結(jié)構(gòu)工程師指導(dǎo)下,無間斷開展橋梁邊坡巡查工作。
通過無人機(jī)自動(dòng)巡查及圖片擬合模擬功能,還可實(shí)現(xiàn)邊坡、橋梁等結(jié)構(gòu)三維仿真建模,建立虛擬現(xiàn)實(shí)模型;通過后臺工程師逐一校對,輸出病害數(shù)量及厘米級尺寸、長度、高差、面積等數(shù)據(jù),進(jìn)行無死角、厘米級定位,為后續(xù)準(zhǔn)確、高效修復(fù)病害提供數(shù)據(jù)支撐。結(jié)合5G技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速率快、網(wǎng)絡(luò)延遲低等特點(diǎn),無人機(jī)巡查可實(shí)時(shí)獲取高清影像;通過對視角、方位等在線調(diào)整,實(shí)現(xiàn)全方位、多視角、無盲區(qū)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件應(yīng)急指揮的“前端哨兵”功能,輔助后臺工程師對緊急病害快速識別、定位;結(jié)合5G技術(shù),遠(yuǎn)程圖像傳輸、持續(xù)監(jiān)測等應(yīng)用功能也可強(qiáng)化應(yīng)急反應(yīng)速度,提升處置突發(fā)事件力度。
深圳市交通運(yùn)輸局透露,此前已分別于今年1月底和3月初,在沙河西路和濱海沙河?xùn)|立交橋試點(diǎn)開展了無人機(jī)道路設(shè)施巡查。其中,在巡查沙河?xùn)|立交橋時(shí),采用了輕型無人機(jī)進(jìn)行巡查,利用其可進(jìn)入性更強(qiáng),局限性更低的特點(diǎn),更容易地進(jìn)入橋梁盲區(qū)進(jìn)行檢查。但目前整體上,無人機(jī)巡查方式仍處于調(diào)研及試驗(yàn)階段。