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云南公路资产管理系统助力养护决策(图)
作者:云南省公路科学技术研究院 刘露 亓祥宇 严圆 来源:《中国公路》 时间:2023-03-16

本文结合云南公路资产管理系统的整体框架及路面管理模块,阐述了云南公路资产管理系统为云南公路养护决策带来的效益,并针对云南公路资产管理系统使用过程中的问题提出了合理化建议。

/ 公路资产全流程管理 /

为提高云南国省干线公路资产整体管理水平及能力,促进公路交通全面、协调、可持续发展,以“一套数据库、多个业务系统、两个平台”为总体框架的云南公路资产管理系统应运而生,实现了公路基础数据存储、技术状况检测与评定、养护决策、养护管理、绩效考核、资产评估、资金管理等全流程管理,实现了国道优良路率提升2%、省道优良路率提升3%的目标。

下一步,云南省将在实现公路资产管理系统基本功能的基础上,开展数据挖掘、分析和深度应用,开发公路资产场景在线协同治理应用,拓展公路资产管理系统的数字化、视频识别、微波测量等技术。

主要功能模块

养护决策是云南公路资产管理系统建设的核心模块,主要通过基础数据、路况数据评定路面的技术状况,根据评定结果,结合养护需求分析、投资效益分析、养护资金优化、养护预算分析、长期性能预测等模块,编制最优路面养护计划。养护决策模块主要由公路数据、路况评价、路面管理3个模块作为支撑。

数据 公路数据包括基础数据模块、交通数据模块,是整个系统运行的基础,主要存储路线、路基、路面、构造物、设施、路况等数据信息。路况数据模块是路面技术状况评定的基础,通过上传检测车或者人工采集的路况数据评定路面技术状况。

基础数据及路况数据均是通过管理部门统一安排数据采集任务,由数据采集单位按时、按质完成数据采集工作,现场采集工作完成后,由数据采集单位组织复核人员进行数据复核,复核工作完成后,上报至云南公路资产管理相应模块,再由管理部门统一审核。通过后,各单位按需获取、实现数据共享。

路况评价 路面技术状况评定是公路养护决策的基础,路面现状可通过评定指数(PQI)体现,共包含路面损坏状况、路面行驶、路面车辙深度、路面跳车、路面磨耗、路面抗滑性能和路面结构强度7个分项指标。路况评价模块根据检测任务要求完成检测后,上传数据,通过系统进行路面技术状况评定及统计分析。

路面管理 路面管理由模型参数数据、决策数据同步、养护需求分析、投资效益分析、养护资金优化、养护预算分析、长期性能预测、路面养护计划等二级模块组成,并以此建立养护参数模型。各参数生成后邀请专家评审后,形成养护

方案。结合养护需求、投资效益、养护资金优化、养护预算、长期性能预测等分析情况优化养护方案,最终制定适宜的路面养护计划。其中,模型参数数据主要是预先设置路面结构(面层结构、基层结构)、养护方案,再组合路面结构与养护方案,最后设置路面长期性能预测模型、优先排序模型、养护决策约束、养护决策模型,为后续的养护决策提供初步决策模型。

决策数据同步模块则是同步需要养护决策路段的数据,并校验其数据,如存在问题,根据提示信息进行修改。

在操作过程中,养护需求分析不考虑资金限制,而是在决策约束下,用养护标准划分日常养护与决策树,高于养护标准的进行日常养护,低于养护标准的进行决策树(养护标准取值越高,则进行决策树越多,养护标准取值越低则日常养护越多)。养护标准的实际值,根据实测路况的数据分析得出。

投资效益分析主要通过分析养护资金投入与路网服务水平的关系,找出最适宜的公路养护投资战略,用于了解投入资金与产生效果之间的关系,确保实际养护资金中养护修护、预防养护的费用均小于等于养护费用。

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云南省宾南高速 张蓉 摄

路面养护资金优化是参照资金效益最大化的原则,结合固定的公路养护费用,将资金分配到最需要养护的路段。以保证实际养护资金中养护修护、预防养护的费用小于等于养护费用。

路面养护预算的作用是基于期望的路面技术状况指数,测算整个路网的路面养护资金总需求,也可用于路面、桥梁、隧道等公路基础设施的养护资金分配,为公路综合养护投资决策和路面管理系统提供养护预算测算方法。路面养护预算模型则是在路网平均服务水平达到预定目标的情况下,按养护资金最小化的模型,并在路面全寿命周期养护费用成本最低的理念指导下,提出“什么地方、什么时间、采用什么样的养护措施”的路网养护资金测算最佳解决方案。

长期性能预测是在不考虑养护资金及养护措施的情况下,结合自然衰变趋势与养护工程使用年限,对现有路况状态的预测。

路面养护计划是根据养护需求分析、投资效益分析、养护优化分析、养护预算分析、养护资金优化分析等优化路面养护决策,并制定最优路面养护计划。

/ 推动“智慧养护”工程建设 /

云南公路资产管理系统的搭建及运用,推动了云南省“智慧养护”工程的建设,构建了国省干线公路大数据中心,提升了路网服务水平、公路交通数字化、智能化管养水平。使云南省从“重建轻养”向“建、管、养”一体化发展,并在维持公路资产价值基础上,根据其社会属性实现更大经济价值。

构建新型高效一体化管理制度 云南公路资产管理系统的搭建及运行,有效推进了公路资产货币化管理理念,整合公路建设、管理、养护数据,提出并推进了云南公路资产的全寿命周期管理理念。根据养护任务及目标建立新型公路资产管理模式,实现云南公路资产新型管理模式的制度化、体系化发展。通过优化各公路管理部门之间的管理流程和关键环节,实现了对公路资产的持续跟踪和评估。

构建协同高效数字化管理体系 以数字公路为目标,运用移动互联网、大数据、云计算、物联网等先进技术,全面推进云南公路资产管理工作向数字化转型,统筹推进各单位之间的互联互通、协同联动,有效提升各级单位公路资产管理效能。传统数据上报、审批流程较复杂且审批时间较长,系统审批制度及相应移动终端的应用,简化了工作流程,加快了相关工作的上报、审批流程,有效提升了效率。

深化数据高效采集联动共享 全面推行“一数一源一标准”的数据管理模式,简化采集流程、提升数据的唯一性、准确性,在“一数一源一标准”的基础上,整合数据资源,促进数据挖掘利用,提升数据共享服务水平。较大程度地避免数据重复采集,有效降低时间、人力、物力、资金的投入。

实现养护资金效益最大化 基于公路资产全寿命周期理念,结合养护需求、投资效益、养护资金法,实现养护成本最小化、性能效益最大化的养护决策目的,最终实现路面使用能效整体提升的目标。

推动公路养护决策数字化 养护决策数字化的使用,实现了养护决策科学性、有效性和可预见性。根据公路衰变特性,精准定位养护路段,提高养护决策的准确度和透明度,优化有限资金使用效率,降低公路全寿命周期成本,提升管理部门的管理水平。

其中,以巡查设备及移动终端为采集手段的小修保养模块,可实现公路日常养护从病害发现、养护任务派发到病害修复、资金使用进度提醒、病害验收的全过程闭环管理。病害位置信息的存储,精准有效地反映了病害位置及情况,进而实现了养护工作的精准化定位。

/ 现存问题与建议 /

问题

管理理念陈旧、管理制度不完善导致基层单位及相关人员工作积极性普遍不高;随着养护任务及需求的日益增大,基层养护单位现有机械设备老旧、专业养护人才短缺,无法很好地胜任日常养护技术工作,再加上全流程专业管理人员业务水平不高,导致该系统运行效率相对滞后;未建立标准化养护模型评价指标,路面养护模型的建立受人为主观因素影响较大。

建议

深化理念、完善制度 推进公路资产新型管理理念,完善管理组织架构,深化管理目标,以公路资产全寿命周期成本最小化、经济效益最大化为管理目标,推动公路数据与科学决策由静态向动态转变。通过健全和完善运行机制引导管理部门做出科学决策,促进公路资产管理体系的有序运行、持续改进。

提升人员水平 组织养护人员学习新技术,引进先进设备,重视基层单位专业养护人才的培养和引进,加强技术总体水平,保证养护基础工作有序、有效开展。加强系统管理人员的业务水平,保证公路资产管理工作有序进行。

建立标准化养护模型评价指标 例如增加专家评审模块,明确养护模型的标准化评价指标,减少人员主观因素影响。对已实施的养护工程按使用年限内的修补情况进行工程“有效性”评价,完善养护方案的适用性,提升养护工程施工质量。

【编辑: 任 燕】

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