高速公路网边坡辅助监测综合管理云平台
一、总体介绍
近期发生的广东梅大高速、四川雅康高速等灾害事件,引起了全社会的高度关注。重庆地处西南山区,地质构造复杂,高速公路网高边坡数量2078个,安全运营风险压力大,已受到各个层级的高度重视。但目前国家层面尚无高速公路边坡监测的统一标准,重庆高速也无统一的解决方案和信息化平台。当前,市场上的标准化边坡监测产品存在重监测、轻触达、轻响应的信息孤岛缺点,不适应边坡全过程管理与应急响应闭环。针对以上问题,数字交通公司提出了如下解决方案:一是“岩土+机电”联合设计理念与“三阶段实施”方法论,二是面向路网应急处置闭环的边坡监测管理云平台,三是多跨数据融合与多渠道信息触达。该方案在重庆高速公路网进行应用,管理了1000余个边坡的全过程资料,接入了108个边坡共540套监测设备,实现了边坡基础设施全周期管理。
二、主要做法
(一)“岩土+机电”联合设计理念与“三阶段实施”方法论
按“岩土+机电”系统性工程建设思路,实现点位布置有效、系统工作稳定。根据边坡健康状态与演变趋势,按“早期识别、初步监测、增强监测”三阶段实施,实现边坡监测效果与实施成本的平衡。
(二)面向路网的边坡监测管理云平台
建设全路网统一的边坡辅助监测平台,为各营运公司提供边坡监测云平台服务及管理服务,平台既包含了边坡监测基础应用功能,又根据重庆高速公路边坡管养现状及应急处置要求,定制开发提高管理效率的业务管理功能,致力于为边坡灾害提供“事前-事中-事后”的全流程服务。
与传统边坡监测平台相比,实现了“四大转变”。一是设备部署由单一部署监测设备向“监测+警示提醒+信息发布”综合设备部署转变,二是系统建设由传统的物联网采集系统向“监测+管理”综合系统转变,三是数据分析由单一数据应用+单一系统向多跨数据应用+多业务系统融合转变,四是业务应用由技术预警向技术预警+灾害快速响应处置转变。
平台的核心能力如下:
一是构建统一的数据门户,将边坡、设备、预警等核心数据进行呈现,基于GIS一张图实现对全路网边坡情况的全面掌握。
二是统一数据标准,并为每个边坡建立专属数据看台,将基础台账数据、实时监测数据、预警与处置信息、管养档案信息进行管理,并构建“边坡时光机”,为边坡管养工作评价提供支撑,落实边坡管养责任制。
三是将实时监测数据与预警信息叠加到平面图、倾斜摄影、AR图像上,实现所见即所得的日常管理。可借助实时图像数据,实现预警信息的快速核查,替代日常巡检工作,提升工作效率。
四是将风险程度由低到高不同色度(蓝色、黄色、橙色、红色)的预警阈值在平台进行配置,对边坡风险实时监测,并在平台配置好不同风险色度的预警信息推送机制,落实风险色度等级管理制。
五是打通养护系统(日常巡检)、监控系统(信息发布)、12122系统(及时响应、信息扭转)、视频系统(应急处置)等现有业务系统,实现相关数据的共享。在路网运行巡查部指导下,将预警信息推动至路网监控平台,接入地质灾害标准化处置流程,从养护管理与监控管理共同实现对灾害的闭环管理,有效解决“‘事前-事中-事后’全过程协同处置体系与系统平台缺失”的问题。
六是配套提供边坡辅助监测移动端,将边坡、图像、实时数据、预警信息、设备信息等核心信息进行呈现,帮助一线人员快速相应。同时,提供信息上报功能,随手上报发现的风险。
七是创新研发基于大模型的边坡管养机器人,为一线工作人员提供边坡管养专业知识,为一线人员自动生成数据分析报告,有效解决“一线人员难以理解多维监测指标数据”的难题。
(三)多跨数据融合与多渠道信息触达
综合应用各类感知、光电缆等设施,以及ETC门架、收费站车道、服务区出入口、气象等多源数据,开展涉灾影响大数据关联分析应用,提升辅助研判能力。通过路域内发布设施、短信电子围栏、12122通知、地图运营商、车路云信息共享等多种渠道,提升面向公众与管理的信息推送触达性。
三、取得成效
该案例已成功取得3项软件著作权、1项发明专利,并在在重庆高速公路网进行应用,管理了2240个边坡的全过程资料,接入了108个边坡共540套监测设备,实现了边坡基础设施全周期管理。平台荣获中国国际软件发展大会2024卓越软件项目优秀案例。