基于智慧养护管理系统的城市应急抢险通行服务保障能力提升研究

基于智慧养护管理系统的城市应急抢险通行服务保障能力提升研究

北京市首都道路建设集团有限公司（以下简称“酋长集团”）是一家国有独立公司，于1999年9月成立。它负责北京道路、城市和相关设施的投资、建设和运营管理。截至2019年底，首发集团共建成高速公路761公里，负责管理养护京港澳高速、京藏高速、京哈高速等874公里高速公路，承担着高速公路的清扫保洁、养护维修、防汛除雪、应急抢险、清障救援、路灯照明系统维护及泵站、桥隧、配电站的管养工作。1加大应急管理及硬件保障能力建设近年来，随着经济社会的发展，车辆出行率大大提高，首都北京各条高速公路的交通量急剧上升，同时伴随全球气候变暖，近年来强降雨、暴雪等极端天气多次出现，给交通出行带来极大的影响。如何在车流日渐增多，恶劣天气频繁，保障需求日益提高的情况下科学、快速、高效地做好高速公路抢险保通，最大限度减少人员伤亡、财产损失及社会影响，成为首都高速公路养护人所面临的巨大挑战。为此，首都高速公路养护单位以高度的责任感和使命感，不断致力于提高应急抢险通行服务保障能力建设。一方面，建立并不断完善恶劣天气下的应急管理机制，从管理和硬件方面充实提高综合实力；另一方面，开拓思路，结合“互联网+”发展趋势，丰富应急抢险保通的信息化手段，建成企业道路智慧养护管理系统，逐步形成了基于道路智慧养护管理系统支持的高速公路恶劣天气保通工作模式。2环境应急监控系统建设所谓“基于道路智慧养护管理系统（以下称为“慧养护”系统）支持的高速公路恶劣天气保通工作模式”是通过建立恶劣天气保通的“保障标准、分级响应、资源配置、重点区域布控、作业模式”等一系列工作机制，运用“慧养护”系统的“道路视频监控、环境状态实时监测、专用通讯设备、应急抢险指挥车、车辆GPS监控、车辆设备作业状态监控、机电设备状态监控等一系列信息及通讯技术手段实现决策分析、指挥调度、应急抢险的恶劣天气保通综合工作模式。该模式显著提高了恶劣天气下保通工作的效率，运用信息化手段辅助的“互联网+养护应急保障”工作模式成为了管理模式上的突破创新，形成了具有创新意义的工作模式。3该车辆的工作机制是确保邪恶天气的3.1安全标准3.1.1超高保障标准鉴于首都的特殊地位，为全力做好管养路段的除雪保通工作，提出雪天“公路不断行，运营不中断”的超高保障标准和保障承诺，按照“提前预防、充分准备、周密部署、快速反应、协调联动、果断处置”的原则，根据道路的重要性、交通流量及除雪保通工作难易程度等因素，设置一般、较重要、重要、特别重要四级保障标准。3.1.2高效防洪技术构建“集中领导、统一指挥、结构完整、功能全面、反应灵敏、运转高效”的防汛保通体系，执行“安全第一、常备不懈、以防为主、全力抢险”的防汛总方针，以实现降雨天气“不淹车、不塌路、不毁桥”为工作目标。3.2分类响应3.2.1备勤应对标准日常除雪工作，将雪情由低到高划分为四个雪情预警级别，分别对应小雪、中雪、大雪、暴雪四级，并依次采用蓝色、黄色、橙色、红色加以表示。针对雪情预警级别，制定三级备勤应对标准，确定指挥体系，分级进行资源配置。针对暴雪等极端降雪天气可能发生的抢险，根据险情对交通影响的程度，由高到低划分为特别重大、重大、较大、一般四个级别，设置三级抢险响应，明确抢险的响应支援机制。3.2.2确定指挥体系日常防汛工作，按照降雨量的大小，确定四级防汛保通备勤响应，根据不同备勤等级，确定指挥体系，分级进行资源配置，做到防汛工作的整体化与标准化。针对特大暴雨等极端天气可能发生的防汛抢险，设置四级应急抢险响应，明确参与抢险的响应支援机制。3.3资源配置3.3.1除雪资源配置(1）除雪设备配置标准模型除雪作业主要以机械设备为主，为保证除雪设备充足、连续稳定高效运转，达到除雪时限的标准要求，提出“除雪设备配置标准模型”：以按照每30公里为一个配置标准段，每个区段配备撒布设备2部，推铲雪功能的设备3部（撒布设备与推铲雪设备可兼容），水车当量70吨。原则上按照每个中心配备处理匝道的小型撒布车4辆、抛雪车1辆、行政车3辆、巡视车4辆、小货车若干。(2）成立雪麻黄队组建除雪体系，成立除雪指挥部，设机务、后勤、信息宣传等保障组，成立多支除雪抢险队。每个除雪季初次融雪剂储备量按照全路网两场大雪准备，在除雪过程中，按照计划存储量及时补充。3.3.2防洪资源配置防汛工作的重要手段是积水路段定点值守和沿线巡视，提出“防汛巡视、值守标准配置”：(1）建立防洪监督和服务基准巡视标准配置：人员2人、巡视车1部、携带巡视工具。在重点凹槽段设立值守小组，每个值守点设置5人、抢险车1辆、携带值守工具。(2）组成多防治应急队组建防汛体系，成立防汛指挥部，设机务保障、后勤保障、信息宣传等保障组，成立多支防汛抢险队。准备排水单元、各种型号水泵、随车吊、清障车设备。准备砂石料、编织袋、彩条布、水龙带、皮划艇、救生衣等各类工具材料若干。3.4责任到人，实名布岗除雪备勤点布控，按照30公里为一个除雪区段，根据道路区域及工区站点布局设除雪备勤点，划分责任路段，责任到人，实名布岗。防汛重点区域路段，根据辖区路段特点，对汛期的重点保障位置凹槽路段、高填方路基、易落石路段、易滞水路段等进行排查，确定易积水值守点，易滞水巡视路段，制定布控图表，按年份动态调整。4道路监控及指挥调度平台建设随着保障工作标准的提高，各种应急保障的信息化支持手段应运而生，逐步建成了道路视频监控、气象信息监测系统、专用通讯设备、应急抢险指挥车、车辆GPS监控、车辆设备作业状态监控、机电设备状态监控等一系列信息及通讯技术手段，对于辅助抢险决策分析、指挥调度、发挥了巨大作用。4.1自动嘴唇监控首发集团建成了覆盖全路网的道路数字视频监控系统，包含道路、收费广场等1898个数字视频监控摄像头，可对道路情况进行实时监控及数据回传，支持查看历史数据，在应急抢险时对于道路情况的掌握发挥重要作用（见图1）。为了配合应急抢险对现场视频全方位掌握的数据需要，还专门配置了车载移动视频监控系统，可在抢险现场随时向指挥中心回传视频，给指挥部提供支持。4.2应急网络平台为掌握天气情况，首发集团同北京市气象局合作开发专门针对企业的“北京气象应急网络版”，实现卫星云图、降水量、风力，甚至实现了按路划分的地面温度显示，对于防汛除雪措施的选择和方案制定发挥重要决策支持作用，除雪季路面温度对于除雪预撒措施及预撒时机的选择起到关键辅助支持作用（见图2、3、4）。4.3车辆的作业状态监控400余车辆均配备GPS监控系统，实时监测车辆位置、行驶路径、行驶速度，应急抢险时可随时进行指挥调度，对于日常作业的超范围、超速行驶等行为进行有效管控，并为除雪车、清扫车等特种作业车辆配备了作业状态监控系统，通过采用车载端安装硬件（铲臂、撒布、轮盘速度）传感器的方法进行数据采集，随时监控车辆除雪作业状态（见图5）。4.4水泵信息化管理系统泵站配备自动控制系统。运用信息采集、自动化监控、视频监控、软件开发、光纤通讯等技术实现了集水池水位、路面积水、降雨量监控及可视化，轴承、电力设备、环境监控，水泵自动启停、电力预警、水泵运行预警、排水流量预警，分层远程控制，统计报表、数据存储等泵站信息化管理功能，全面提升泵站汛期排水保障能力（见图6）。4.5信息共享，实现一体化应用自主研发设计集成应急抢险指挥车，车辆到达抢险现场立刻形成一个连通抢险区域和指挥中心的通信纽带、一个现场应急指挥室、一个高速公路信息中心，利用一体化的指挥体系、信息系统的数据支持、往来信息的集中处理分析，增强现场处置的有序性，提高处置决策、支援调度的科学性，一体化的车辆设计、应用是道路交通行业企业中的首例，达到行业领先水平。4.6应急响应群的建立恶劣天气应急抢险过程中，对于联络工具的性能要求高，传统联络方式为固定电话和智能手机，但普通智能手机在雨雪天气下不防水，待机时间短，且只能一对一通话，信息传递效率慢，不能满足抢险作业长时间、高密度、防水等需求，为此，配备智能三防对讲手机，设备防水、防尘、防摔，待机时间长，可建立多人通讯群组，实现群内人员对讲，且不受距离限制，信息互通共享，实现快速反应，对于应急抢险过程中保持通讯畅通发挥关键作用（见图7）。5完善的应急保通工作机制，全面提升了高速公路的保障交通出行北京作为首善之都，交通运行保障使