高速公路建设信息化管理

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《交通强国建设纲要》提出要大力发展智慧交通，推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合，推进数据资源赋能交通发展。与此同时，杭绍甬高速公路（杭甬复线高速公路）计划于2022年杭州亚运会前通车。其他省份如山东、四川、湖南等也开启了智慧高速公路建设探索。未来，人车路协同系统及智慧高速公路建设与管理标准也将不断完善和发展。本文通过分析工程项目建设现状及存在问题，提出智慧高速公路项目建设与管理思路，构建适合高速公路建设与管理的综合性管理平台体系架构。

一、智慧工地应用现状

2015年，“智慧工地”建设理念提出，基于智慧建设项目管理理念得到初步应用。根据2019年山东省内前100名建筑施工企业智慧工地的应用现状调查来看（如图1所示），绝大多数施工企业的“智慧工地”应用主要集中在工程施工现场管理，并围绕人、机、料等关键要素进行应用，但智慧工地的集成应用、延展性应用相对较少，说明智慧工地建设与应用有待进一步深入。

二、智慧工地应用存在的问题

相关调查结果显示（如图2所示），智慧工地在高速公路施工企业推进实施的过程中还存一系列问题和不足，主要表现在相关人才的缺失、配套软硬件不成熟、缺乏行业标准等方面。目前，施工行业的智慧工地应用缺乏相关标准、规范，法律责任界限不明确，同时缺少政府层面的政策引导。人才缺乏是当前施工企业智慧工地建设与应用的主要问题所在，相关计算机、大数据等人才的缺失使得企业智慧工地应用的推进速度较慢。因此培养、吸引人才是企业进一步应用智慧工地需要解决的首要问题。配套软硬件难以支撑智慧工地和其他多种专业软件的集成应用，同时，网络基础设施的参差不齐也成为智慧工地应用的瓶颈。因此，改进软件功能，完善配套设施，进一步加大智慧工地的推广宣传，也是智慧工地应用需要解决的相关问题。

三、“智慧”管理信息化总体方案设计思路

随着人工智能、无人驾驶、云计算等科学技术的发展，智慧高速公路未来五年到十年将迎来大规模建设和发展时期。智慧建设与管理信息系统以项目全生命周期为理念，通过大数据、云计算、5G技术等，在推进品质工程建设，提升建设管理科技化水平方面发挥重要作用，将成为智慧高速公路建设与发展的重要基础。工程建设项目管理软件系统。在互联网+技术的基础上，通过良好的人性化软件交互设计，满足建设、监理、施工于一体的多级应用架构，实现工程建设各类信息和资料的及时传递、跟踪、查询，全面支持所有参建单位的业务协同，实现项目前期管理、设计变更管理、计划进度控制、质量安全监督、成本投资控制、决策支持等涵盖工程建设项目全生命周期的管理功能。工程质量物联网监测系统。通过对实验室试验仪器设备、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站、预应力智能张拉与压浆设备、路基路面压实设备的数字化改造，利用网络通信技术，实现检测数据实时上传监控平台，保证数据的真实性和可溯源性，将工程的质量从事后把关变为事前控制，实现真实准确的数据采集、精准到位的数据分析，实时掌握施工过程质量。无人机视频服务系统。采用前端无人机数据采集，后端数据处理的方式，实现项目建设的前期规划、工程量辅助清算、拆迁取证、重要施工工序节点、爆破施工、重要桥梁施工、开工、通车剪彩、工作调研、工程调度会议等可视化管理和重大事件记录应用；通过定期和按需的无人机航拍及GIS技术实现工程建设项目进度的宏观视频展示。同时，通过无人机航测技术形成正射影像，结合GIS开发技术与二维地图无缝叠加，并附加公路设计数据、资产属性等信息，实现项目施工过程的科学高效规划及后期直观、定量化管理。工程建设BIM可视化系统。以实现BIM应用为载体的工程建设项目管理信息化为目标，以业务应用为核心，以集成模型为载体，关联施工过程中的进度、质量、安全、图纸、工程量等信息，利用BIM模型的形象直观、可计算分析的特性，为重大复杂工程如互通立交、特大桥等项目的进度、质量、计量支付管理等提供可视化的数据支撑。智慧工地管理系统(移动端App)。充分利用互联网+技术，改变施工项目参建各方的交互方式、工作方式和管理模式，实现工地智能监控、移动考勤、人员定位、材料检测监管、特种设备监控、扬尘噪声监测等功能，落实安全监管责任，提高工程建设单位对施工单位工程现场的远程管理水平和效率。其中包括移动质量安全巡查系统，其作为项目管理系统的扩展功能，实现日常施工现场质量安全隐患管理环节、隐蔽工程质量监管等环节的检查、整改反馈、复查，以及相应处罚信息录入，辅以现场照片、位置定位、拍照时间、上传时间等信息，确保现场质量安全巡查工作的真实性和准确性。同时，还包括隐蔽工程的质量监管，对于隐蔽工程施工单位需要线下拍摄隐蔽工程施工过程相关图像视频资料，通过系统选择相应WBS部位，连同相关施工质保资料上报审核。监理单位通过系统予以确认，同时上报相应隐蔽工程相关旁站监理资料。单项目管理系统。具体功能模块包括合同管理、计划进度管理、质量管理、安全管理、环境管理等。合同管理。以合同起草为起点，实现合同的评审、订立、履约、变更、索赔，以及法律纠纷、合同清欠等对合同全生命周期的管理。计划进度管理。包括建设单位进度计划、监理单位进度计划、设计单位进度计划及施工单位进度计划等，利用网络计划技术进行计划编制和工期优化，针对工程项目的总体进度、单位工程、分部分项进度、阶段工程进度等进行分级控制。质量管理。通过系统及时收集、反馈项目的质量管理信息，及时、准确地做出符合质量生产和现场实际的工作安排及部署。支持对项目进行不定期的质量检查，落实反馈，控制项目生产质量，减少质量事故的发生。安全管理。根据施工企业的特点，满足企业对其所有项目的施工安全进行规范化、精细化管理。通过系统的实施建立安全管理体系，使企业层和项目层均能快捷掌握项目的安全动态，可以对安全生产做出安全处理措施。环境管理。通过监测和测量结果对环境绩效、法律法规的符合程度、目标和指标的实现程度及运行控制的有效性进行评价。实现对有关环境记录的标识、收集、编目、归档、查阅、贮存和处理进行控制，确保记录符合要求。智慧建设与管理系统能够收集、整合高速公路工程可研、勘察、设计、建设、竣工等各个阶段的过程数据和结果数据，利用大数据技术进行数据处理和分析，实现高速公路资产的信息化整合，实现高速公路工程建设阶段可视化、数字化、精细化管理，为后续的运营管养和公众服务提供支持和保障，一定程度上也是智慧高速公路的重要基础数据支撑。

作者:卢延刚 李涛 单位:山东高速建设管理集团有限公司