李嘉楠

（河北高速公路集團有限公司青銀分公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

公路橋梁項目從最初的工程設計階段直至項目投入運營后的維護保養(yǎng)等都是全壽命周期管理涵蓋的流程。這種全新的管理理念對現(xiàn)有的道路橋梁管理概念進行了更深層次、更全覆域的拓展，秉持有效延長道路橋梁使用壽命的初衷[1]，對工程質量安全結構設計、項目建設及后期運行成本管控和項目環(huán)保效益等方面開展全壽命周期的管理。

1 大數(shù)據(jù)技術的應用優(yōu)勢

1.1 大數(shù)據(jù)技術簡述

大數(shù)據(jù)技術是計算機技術、網(wǎng)絡技術、人工智能技術等高新技術的融合產物，可對海量數(shù)據(jù)進行快速整理和檢索，為關鍵決策提供可靠的數(shù)據(jù)支撐[2]。

1.2 大數(shù)據(jù)技術在公路橋梁全壽命周期管理中的應用優(yōu)勢

對于特定的公路橋梁管理背景，大數(shù)據(jù)技術的以下四項優(yōu)勢與應用需求背景高度契合。

（1）易于海量數(shù)據(jù)的管理

傳統(tǒng)的公路橋梁設計建造過程中人工繪制圖紙的方式往往造成局部設計彼此矛盾、設計無法滿足實際需求等問題。應用大數(shù)據(jù)技術，通過建立完整的3D項目模型和仿真模型的完整數(shù)據(jù)庫，對某些參數(shù)進行調整時系統(tǒng)可自動生成并修正其他參數(shù)，為項目設計提供可靠的數(shù)據(jù)決策參考。

（2）善于多樣化數(shù)據(jù)的處理。大數(shù)據(jù)平臺有著多樣化的數(shù)據(jù)接口。其中，有以傳感器為代表的設備采集到的種類各異的關系型數(shù)據(jù)，也有來自互聯(lián)網(wǎng)平臺的以文字和視頻為代表的半結構化、非結構化數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術可以通過對不同數(shù)據(jù)接口進行定義，將多樣數(shù)據(jù)分類存儲和運算，提高數(shù)據(jù)的集約處理水平。

（3）滿足數(shù)據(jù)快速處理的需求。大數(shù)據(jù)技術的應用可在極短時間內完成數(shù)據(jù)的采集、處理和后級分發(fā)工作，將交通違章類別、處理辦法、執(zhí)法憑證、違章提醒等信息與違章車輛車牌進行綁定，執(zhí)法全過程的極高時效性為保障公路橋梁交通安全提供了可靠的管理手段。

（4）具備較強的信息篩選能力。大數(shù)據(jù)技術不但可以通過數(shù)據(jù)篩選條件的預設提高有價值數(shù)據(jù)的獲取能力，還可以通過挖掘數(shù)據(jù)間的潛在聯(lián)系，深入挖掘數(shù)據(jù)價值。

2 公路橋梁管理中面臨的數(shù)據(jù)管理需求與困境

2.1 公路橋梁的數(shù)據(jù)管理需求

在公路橋梁的勘測設計、工程施工和運營維護三個環(huán)節(jié)中，數(shù)據(jù)管理需求有著不同的體現(xiàn)形式。

（1）勘測設計中產生的數(shù)據(jù)管理需求。紅外測繪與雷達測繪技術徹底改變了傳統(tǒng)測繪方法準確率低、勘探不全面、數(shù)據(jù)體現(xiàn)不直觀的缺陷。以BIM技術為代表的新型建筑設計軟件將傳統(tǒng)的建筑設計以數(shù)字化形式進行設計文件的結構化重塑，將建筑設計帶入更高的數(shù)字化水平。

（2）工程施工中產生的數(shù)據(jù)管理需求。在施工作業(yè)中，項目經理和工程監(jiān)理人員不但需要依照計劃建設任務和施工流程指標要求對現(xiàn)場施工進行細致監(jiān)管，也需要對重點工程進行視頻錄制并及時上傳備份。

（3）運營維護中產生的數(shù)據(jù)管理需求。智慧交通管理系統(tǒng)相關設備會產生大量的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，施工項目的施工計劃、工程造價、合同文本等重要數(shù)據(jù)也需要進行妥善存儲。

2.2 公路橋梁的數(shù)據(jù)管理困境

總體而言，當前我國公路橋梁全壽命周期管理還存在較多的數(shù)據(jù)管理困境。

①并未針對公路橋梁建設項目建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺。由于公路橋梁建設地域廣、時域長、數(shù)據(jù)源的類型各異，有必要針對不同格式的數(shù)據(jù)進行高度集約的存儲和分析管理。

②亟需提高針對非結構化數(shù)據(jù)的處理能力。傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫在面對文本、音頻、視頻等數(shù)據(jù)格式時，無法深入挖掘數(shù)據(jù)資源的內在價值，數(shù)據(jù)的價值難以轉化。

③公路橋梁工程缺乏可靠的管理決策數(shù)據(jù)支撐。當下成本進度管理評價體系中尚缺少對公司商譽、環(huán)境影響等重要方面的考量，極易引發(fā)工程超支、社會輿情等風險點。

④公路橋梁保養(yǎng)維護工作機制相對落后。在傳統(tǒng)的公路橋梁監(jiān)控系統(tǒng)建設中，并未建立全面完善的視頻信息挖掘機制。此外道路巡檢造成了大量的人力物力資源浪費，道路養(yǎng)護成本難以得到有效的抑制。

因此，我國現(xiàn)階段公路橋梁的數(shù)據(jù)管理存在較大的優(yōu)化空間，大數(shù)據(jù)技術應用將會實現(xiàn)公路橋梁全壽命周期管理水平質的提升[3]。

3 公路橋梁全壽命周期管理中大數(shù)據(jù)技術的應用

3.1 建立大數(shù)據(jù)平臺

為滿足公路橋梁全壽命周期管理的數(shù)據(jù)需求，需要建立滿足快速數(shù)據(jù)處理能力、多樣化數(shù)據(jù)接口的更為先進的人工智能數(shù)據(jù)管理平臺。平臺在實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、處理和分發(fā)等基本功能的同時，對不同類型業(yè)務產生的數(shù)據(jù)進行更為合理的存儲。同時，將所有公路橋梁工程全生命周期管理信息進行錄入，建立龐大細致的模型庫，為后期工程提供有效參考[4]。結合企業(yè)信用、企業(yè)商譽等信息，面向所有建設原材料、建造設備供應商開展參考指標更為全面的競價信息評價，為相關資金管控提供決策依據(jù)。

3.2 完善項目流程電子化管控機制

通過完善定制化的電子化管控機制，在公路橋梁全壽命周期中實現(xiàn)對施工進度、工程質量、工程造價等內容的科學依規(guī)管理[5]。

電子化管控將從三個方面提高公路橋梁的項目成效。①提高項目建設的透明度。通過實時上傳項目施工進展，為所有相關方提供更為詳細的施工監(jiān)管憑據(jù)。②實現(xiàn)對項目工程造價的有效控制。針對施工現(xiàn)場作業(yè)的視頻錄制等數(shù)據(jù)的自動化分析，及時排除施工中存在的問題和風險點，為施工現(xiàn)場提供更具實際意義的指導方案，提高項目施工效率。③落實公路橋梁項目責任制管理?；诖髷?shù)據(jù)技術的公路橋梁施工管理將所有關鍵信息進行實時上傳與公開，統(tǒng)一處理項目施工數(shù)據(jù)、項目資金數(shù)據(jù)、項目公文流轉數(shù)據(jù)等重要數(shù)據(jù)。嚴格的責任一鍵溯源機制將整體提高施工作業(yè)質量安全。

3.3 制定更廣更深更遠的數(shù)據(jù)管控策略

功能涵蓋廣泛的硬件資源是大數(shù)據(jù)平臺正常運行的有力支撐。通過完善專用通信網(wǎng)絡、道路交通數(shù)據(jù)信息采集、設計勘測設備等硬件建設，為數(shù)據(jù)管控策略提供更為豐滿的拓展空間。首先，廣拓數(shù)據(jù)采集資源池，橫向打通道路交通相關行業(yè)的信息溝通渠道，實現(xiàn)更為全面的公路橋梁全壽命周期管控。其次，深挖數(shù)據(jù)價值創(chuàng)造更大的經濟效益提升空間。對路面、橋面等建筑主體進行狀態(tài)識別，盡早開啟公路橋梁隱患養(yǎng)護工作，降低后期深度維護造成的成本損失[6]。最后，通過預測為相關決策提供參考。結合視頻采集和氣象預報等多種信息，為未來施工相關作業(yè)計劃調整提供詳細的參考，實現(xiàn)對項目工程進度和項目成本預算的有效控制。

4 結語

本文結合當下公路橋梁管理中面臨的數(shù)據(jù)處理難點，介紹了大數(shù)據(jù)技術在公路橋梁全壽命周期管理中的應用優(yōu)勢，并提出建立大數(shù)據(jù)平臺、完善項目流程電子化管控機制、制定優(yōu)化的數(shù)據(jù)管控策略等三種大數(shù)據(jù)技術的應用方法，供相關從業(yè)人員參考。