公路数字化管理解决方案

公路数字化管理解决方案2目录1、现状分析2、解决方案3、项目案例3现状分析4行业现状据交通运输部数据，2013至2022年，我国公路养护里程从425.14万公里增长至535.03万公里，年均复合增速为2.87%，养护比例从97.6%提升至99.9%。由增量建设转为存量养护阶段。与此同时，公路的建设方向进入了运营养护阶段，公路的养护支出逐年增长，而我国公路养护市场规模近年来保持稳定增长提示，主要原因是国家对公路养护越来越重视，尤其是物流运输越来越来重要，基础设施的维护成为重中之重。其次我国公路养护的成本也在增长，一是人力成本提升，二是智能化设备的使用也提高了养护成本。普通国省道：77.31万公里农村公路：453.14万公里高速公路：17.7万公里3总里程：535.48万公里5四、对于数量庞大的在役公路，怎么推进数字化？答：2022年底，全国公路总里程达535.5万公里，其中高速公路17.7万公里。在役公路数字化，首先要解决好数据来源问题，充分应用建设期数据成果，整合既有的公路管理系统CPMS、桥梁管理系统BPMS等各类数据资源，结合日常巡检、自动化智能检测设备、桥梁结构监测以及养护工程、改扩建工程等，逐步实现数字化。数据采集的重点包括地理信息、线形指标、桥隧设施、安全设施、服务设施等信息，为车路协同、自动驾驶提供支撑。其中，对于里程长、分布广、技术基础相对薄弱的农村公路，《意见》明确要逐步推进，因地制宜完善基础设施数据库、高质量发展评价体系和养护数字化系统，实现农村公路“一张图”管理。当前，在役公路数字化和农村公路“一路一档”信息化建设试点工作已经先期启动，通过数字化可以为多个业务场景提质增效。《意见》强调要全面提升养护决策科学性、养护作业智能化和应急保通及时性。一是充分发掘数据资产价值，加强基于数据的养护评价、预测、决策等算法模型研究应用，提升养护决策的科学性。二是探索公路设施、设备数字化联动机制，如特殊路段限速、限载、限高等标志数字化并提前预报，让公路标志动起来、活起来，为车路协同、自动驾驶以及个性化公众服务提供支持。三是加强养护相关软硬件装备升级，重点实现自动化巡查、无人机巡查、长期性能跟踪、养护质量管理等软硬件系统装备升级，大幅提升养护作业效率。四是将数字技术充分应用于防灾应急业务中，利用公路承灾体普查成果，全面及时掌握公路沿线自然灾害风险点，实现自然灾害预防、评估、抢险全流程的数字化，全面提升灾害预防与应急保通能力。《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》政策解读行业现状行业现状1234资产盘点费时费力养护巡检工作量大人工步检需要下车查看并手动记录病害，人工填写巡检表格，效率低，冗余工作多；资产属性信息不清晰在公路管理中，公路资产管理是一项非常重要且复杂的工作，涉及到的资产种类繁多，资产统计与管理费时费力。养护研判分析难养护检测数据多以文档形式存储，无法对多次巡检的数据做进一步分析，巡检数据为发挥最大效能。由于传统的资产管理信息大多都通过人工盘点的形式进行管理，在资产量较大的情况下，仅依靠人工对资产数量进行清点核对便需要很长的时间。解决方案8数据层标精地图业务数据基础地理信息POI数据高精度地图养护数据支撑层交通行业一张图基础设施属性……应用层道路病害巡检公路资产管理感知层图片数据图片原始数据图片坐标数据系统架构病害识别养护管理养护建议巡检管理路网数字化资产信息管理设备状态监测用户市/县交通局公路运营公司车载设备采集车便携卡口边缘计算智能采集设备9车载前端采集设备由四台高清专业摄像机和数据采集传感器组成，安装在普通型汽车顶部，在5-80km/h全速域行驶过程中完成道路前进方向多角度、高分辨率图像和基础数据信息的采集，采集步距不大于2.5米。左侧相机效果右侧相机效果正前全景-水平60度视角×2主要技术参数车载设备前端采集设备-车采设备像素800w×4无线传输WiFi-6定位精度1m采集频率张/3m10实景照片激光点云数据上图数据提取与标定通过四维自主研发可控内业数据处理制作平台，对点云数据进行高度自动化生产过程，将道路、对象、拓扑等基础要素提取，形成高精度地图基础要素。前端采集设备-采集车主要技术参数综合精度绝对精度<50cm；相对精度<20cm时空同步精度毫秒级惯导后处理精度位置：

3.2cm速度：

0.13-0.24m/s横滚&俯仰:0.02deg

航向：

0.025degGNSS（全星座）GPS

，GLONASS

，BDS

，Galileo等激光最大测距120m（32线）

*2激光视场角31°（

-16°~15°

)（可感知周边建筑物位置精度）激光扫描仪点频10-250线/秒全景相机前置相机调整：由200万像素调整为800万全景相机视场角环视360°（可拍摄周边环境信息）组装模式固定模式，无法拆装11交通行业一张图“”打造公路数字底座12交通视觉融合引擎交通GIS引擎可计算路网路径规划可达路径搜索设施定位静动态数据图层多源数据融合…沿线构筑物交通安全设施服务设施管理设施绿化及环境保护设施道路病害识别引擎交通环境交通基础设施标精地图高精地图交通运行车辆轨迹交通事件具备交通业务属性的GIS地图交通视觉AI能力与交通GIS深度融合交通行业一张图13公路资产管理“”公路用地界范围资产要素数字化一图统管，一图可视14公路资产的界定15采集路段确认采集数据提取路线参数与地图匹配校验道路要素识别结果校验通过采集车或车采前端设备，提取采集设备惯导数据、GPS数据、图片数据或点云数据，并与地图数据进行匹配校验，获得道路线形信息、沿线构筑物、交通安全设施、管理设施、服务设施、绿化及环保设施等基础场景信息，构建全面的道路基础信息资源库。公路资产数字化流程16公路资产数字化依据现行国家标准或行业标准，融合AI识别结果与CAD图纸，将公路用地范围内按沿线构筑物、交通安全设施、服务设施、管理设施、绿化与环境保护设施等要素符号化、数字化，构建底层基础数据库，为上层业务提供数据支撑。沿线构筑物桥梁隧道涵洞路基交通安全设施照明设施管理养护设施通信设施停车区服务区收费设施监控设施管理设施供配电设施交通标志警告标志指示标志禁令标志指路标志旅游区标志…交通标线禁止标线警告标线指示标线其他标线告示标志护栏视线诱导设施隔离栅防落网防眩设施其他交通安全设施服务设施客运汽车停靠站绿化与环境保护设施绿化声屏障17二维标准展示效果二维精细化展示效果三维立体展示效果以交通标志展示为主，其他类设施如护栏、标线、标志杆件等设施以交互的方式通过图片展示。在原有二维的基础上，对标线进行可视化展示，能够清楚展示道路交通组织变化情况，可视化效果进一步提升。其他设施及杆件，通过图片的形式展示。资产管理向一图统管、一图可视转变交通组织向精细可视化转变二维平面向三维立体转变单一角度向多维角度转变粗放式管理向精细化管理转变公路资产可视化效果“一图可视，一图统管”18资产信息管理基于资产管理的便捷性与精细化程度，将资产信息属性化，按照资产分类将属性划分为路线信息、路段信息、桥梁信息、涵洞信息、隧道信息、交通安全设施信息、管理设施信息、环保设施信息及运维记录等。实现“一物一档”公路资产信息管理，形成资产清单，优化和盘活公路资产，提高公路资产管理效率和公路资产利用率。桥梁信息路段信息运维记录

隧道信息➢表

格

批

量

导

入

基

础

数

据➢增删改查路线信息基础信息管理交通安全设施信息管理设施信息

涵洞信息路线编号路线名称养护里程起、终点桩号起终点名称所属行政区域养护单位……路线编号路线名称路段编号路段名称路基宽度路面宽度起终点桩号技术等级路面类型修建年度建设单位设计单位施工单位监理单位管养单位…...路段编号桥梁编号桥梁名称中心桩号桥梁全长桥面净宽跨径类型使用年限设计荷载抗震等级通航等级建设单位设计单位施工单位管养单位…路段编号涵洞编号涵洞名称中心桩号涵洞类型路段编号隧道编号隧道名称中心桩号隧道全长隧道净宽隧道净高隧道类型修建年度通车时间通航等级建设单位设计单位施工单位管养单位…路段编号设施编号设施名称里程桩号结构类型……维护计划维护记录维护历史路段编号设施编号设施名称里程桩号设施状态……环保设施信息

路段编号设施编号设施名称里程桩号建成时间……19设备状态监测条纹干扰雪花干扰视频遮挡无视频信号设备运行概览通过直接设备对接或所属系统对接，对设备状态信息，运行状况数据进行采集、分析，产生告警，并对事件过程进行跟踪。20道路病害巡检“”打造轻量版、高标准的养护巡检助手21公路养护为保持公路的正常使用而进行的经常性保养、维修，预防和修复灾害性损坏，以及为提高使用质量和服务水平而进行的加固修善或增建。公路养护对象包括已竣工验收并投入使用的路基、路面、桥涵、隧道、交通工程及沿线设施等。路基养护对象应包括土路肩、路堤与路床、边坡、防护及支挡结构物、路基排水设施等分项设施。路面养护对象应包括路面面层和基层、硬路肩和路面排水设施等。桥涵养护对象应包括桥梁桥面系、上部结构、下部结构、附属设施和调治构造物等的各部件和构件，以及涵洞各部件等。隧道养护对象应包括隧道土建结构、机电设施和其他工程设施。交通工程及沿线设施养护对象应包括交通安全设施、机电设施、管理服务设施、绿化与环境保护设施。?什么公路养护养护对象聚焦路面面层病害22病害识别根据现行行业标准及常见病害，将公路病害按照沥青路面及水泥路面进行分类，沥青路面病害类型11类，水泥路面10类。龟裂块状裂缝纵向裂缝横向裂缝车辙松散坑槽沉陷波浪拥包泛油修补（裂缝修补）破碎板裂缝板角断裂错台边角剥落唧泥接缝料损坏坑洞拱起露骨沥青路面病害类型水泥路面病害类型2323基于CAD图纸/高精度地图/标精度地图，通过搭建精细化公路底座，引入AI智能巡检技术，实现典型路面病害识别与检测、路面技术状况评定、养护工程管理、养护资源管理等功能，实现养护过程管理，实现公路养护管理由粗犷型管理向精细化管理转变。养护管理养护管理系统巡检养护报告本年度养护概况养护总数620养护路数6养护完成2养护中2未实施2某路路况评定PCI：65路况等级：中龟裂100网状裂缝120纵向裂缝62横向裂缝46坑槽12翻浆11松散5车辙224养护建议总体倾向

病害以“纵向裂纹”为主横向裂纹

零星散发，

无聚集纵向裂纹

两处路段相对聚集发生，且存在重度裂缝，建议维修龟裂

零星散发，

无聚集坑洞

零星散发，

无聚集裂缝养护12345施工组织填缝料加热清缝灌缝开放交通清缝扩缝12345施工组织填缝料加热清缝灌缝扩缝2525为了养护巡检管理的便捷性，对巡检路线及结果进行管理，实现巡检范围及计划制定、历次巡检日志管理与查询、巡检频率、巡检报表等服务。巡检管理巡检日历1月50km5月0km9月0km2月260km6月0km10月0km3月0km7月0km11月330km4月300km8月260km12月0km巡检计划制定与查询巡检日历26项目案例27某高速公路集团路网数字化案例二维高精三维高精以公路资产管理业务为主线进行切入，参考GB5768、JTGB01D80D81等国家标准及行业标准，资产要素的界定范围按照公路用地范围内，将要素划分为沿线构筑物、交通安全设施、服务设施、管理设施、绿化及环境保护设施等五个大类。按公路用地范围内全要素构建以主要三维高精要素二维化28公路综合养护管理平台案例实施效果：综合养护管理平台