中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
傳統(tǒng)高速公路災(zāi)毀監(jiān)測模式普遍存在布局零散、架構(gòu)冗余厚重、全流程閉環(huán)管控機(jī)制缺失等諸多弊端。為有效解決上述行業(yè)痛點(diǎn)，甘肅省結(jié)合本地地形地貌、交通運(yùn)維現(xiàn)狀與防災(zāi)減災(zāi)實(shí)際需求，依托物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、人工智能等新一代數(shù)字技術(shù)，搭建起“云-邊-端”一體化協(xié)同的高速公路輕量化災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警體系。該體系以政策適配、技術(shù)研發(fā)、機(jī)制搭建為核心支撐，打造標(biāo)準(zhǔn)化閉環(huán)管控流程，全面實(shí)現(xiàn)高速公路災(zāi)毀風(fēng)險(xiǎn)的智能化、全周期管控。
1、邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)
本體系采用“云-邊-端”三層協(xié)同架構(gòu)，其核心設(shè)計(jì)邏輯在于“適配復(fù)雜環(huán)境、保障實(shí)時(shí)響應(yīng)”，從而實(shí)現(xiàn)與甘肅省實(shí)際條件的深度融合。
（1）架構(gòu)整體適配性
基于甘肅省高速公路“點(diǎn)多線長、山區(qū)占比高、供電通信薄弱”的現(xiàn)實(shí)特征，設(shè)計(jì)以輕量化部署為導(dǎo)向，摒棄傳統(tǒng)依賴市電及有線傳輸?shù)哪Ｊ剑D(zhuǎn)而采用無線通信與太陽能供電的組合方案，以確保偏遠(yuǎn)山區(qū)及災(zāi)害易發(fā)路段的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，該架構(gòu)兼顧全域覆蓋需求，通過分層協(xié)同機(jī)制彌補(bǔ)了以往“重橋隧、輕路基”的不足，達(dá)成了對(duì)路基、邊坡、橋梁及隧道等易受災(zāi)部位的全方位監(jiān)測。
（2）協(xié)同邏輯適配性
針對(duì)山區(qū)云端響應(yīng)延遲且災(zāi)毀處置窗口期短暫的問題，體系構(gòu)建了“本地快響應(yīng)+云端全管控”的運(yùn)行模式。其中，邊緣計(jì)算層承擔(dān)本地?cái)?shù)據(jù)解析、災(zāi)毀判定及現(xiàn)場聯(lián)動(dòng)功能，確保在無云端支持時(shí)仍能快速預(yù)警，從而規(guī)避通信中斷可能引發(fā)的二次事故；而云端層則聚焦于全省災(zāi)毀態(tài)勢的宏觀研判與跨區(qū)域調(diào)度，適配路網(wǎng)協(xié)同管控需求，最終形成“局部快速處置、全局統(tǒng)籌管理”的格局。
（3）部署成本適配性
考慮到甘肅省交通運(yùn)維經(jīng)費(fèi)的實(shí)際情況，體系確立了“低成本、易維護(hù)”的設(shè)備選型與部署策略。核心設(shè)備的成本顯著低于傳統(tǒng)設(shè)備，且無需依賴大型機(jī)械安裝或?qū)I(yè)團(tuán)隊(duì)的常駐運(yùn)維，從而大幅降低了山區(qū)部署及運(yùn)維成本，為體系的大規(guī)模推廣奠定了經(jīng)濟(jì)可行性基礎(chǔ)。
2、技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)
該體系構(gòu)建了全流程閉環(huán)管控的技術(shù)架構(gòu)，以甘肅省科技賦能與全域協(xié)同的交通安全治理理念為引領(lǐng)，圍繞分級(jí)研判、智能感知、聯(lián)動(dòng)處置與精準(zhǔn)施策四大核心環(huán)節(jié)，形成了覆蓋“分類-監(jiān)測-預(yù)警-管控”的全鏈條管理體系。
（1）分級(jí)研判：確立全省統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
分級(jí)研判作為閉環(huán)管控的前置基礎(chǔ)，整合了省交通運(yùn)輸廳、省自然資源廳、省氣象局等部門提供的氣象、水文及地質(zhì)研判數(shù)據(jù)，從而形成全省災(zāi)毀風(fēng)險(xiǎn)的常態(tài)化研判區(qū)域重點(diǎn)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了從單一路段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估向全省路網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢全局把控的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，體系劃分并建立了與省級(jí)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制（Ⅰ-Ⅳ級(jí)）相銜接的0-4級(jí)災(zāi)毀分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，明確不同等級(jí)災(zāi)毀對(duì)全省交通主干線與區(qū)域支線的影響邊界及處置優(yōu)先級(jí)。研判結(jié)果直接對(duì)接省級(jí)道路交通事故應(yīng)急預(yù)案的分級(jí)響應(yīng)要求，為后續(xù)精準(zhǔn)管控提供了政策依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)支撐。
（2）智能感知：構(gòu)建全域覆蓋的立體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
智能感知環(huán)節(jié)立足甘肅省“高原、山地、黃土區(qū)”的全域地貌特征，針對(duì)性地選用差異化輕量化監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行全線布設(shè)，突破了傳統(tǒng)“點(diǎn)式監(jiān)測”的局限。在省級(jí)層面，統(tǒng)籌規(guī)劃感知設(shè)備布局，研發(fā)輕量化傳感器，并在重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的全線路段部署相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了從關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)到普通路段的全域連續(xù)覆蓋。依托省級(jí)災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)，匯聚全省重點(diǎn)區(qū)域的多維監(jiān)測數(shù)據(jù)，整合各類固定監(jiān)控與移動(dòng)監(jiān)測資源，達(dá)成了監(jiān)測全域無死角的感知目標(biāo)，為全省災(zāi)毀風(fēng)險(xiǎn)“一張圖”可視化研判提供了數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)感知模式從“局部碎片化”向“全省一體化”轉(zhuǎn)型。
（3）聯(lián)動(dòng)處置：激活跨部門協(xié)同與資源調(diào)度
聯(lián)動(dòng)處置以災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)為核心，聚焦多維聯(lián)動(dòng)與資源調(diào)度，深化了“一路四方”協(xié)同效能。該平臺(tái)與全域監(jiān)測及預(yù)警設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互聯(lián)，承接智能感知數(shù)據(jù)，確保預(yù)警觸發(fā)后設(shè)備能夠即時(shí)響應(yīng)，形成閉環(huán)；同時(shí)，平臺(tái)同步聯(lián)動(dòng)處置人員，快速推送指令并明確任務(wù)，保障處置力量的高效集結(jié)。依托“一路四方”聯(lián)動(dòng)機(jī)制，貫通了交通、公安、應(yīng)急、醫(yī)療等部門壁壘，一體化調(diào)度全省應(yīng)急資源，形成了跨部門、跨層級(jí)的快速聯(lián)動(dòng)格局，推動(dòng)災(zāi)毀處置從分散響應(yīng)向協(xié)同高效轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場處置與調(diào)度的實(shí)時(shí)銜接，變“被動(dòng)搶險(xiǎn)”為“主動(dòng)防御”，為精準(zhǔn)施策提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
（4）精準(zhǔn)施策：實(shí)施差異化管控與全省統(tǒng)籌調(diào)度
精準(zhǔn)施策環(huán)節(jié)依據(jù)災(zāi)毀分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及路段處置措施，形成了“分級(jí)分類、全域統(tǒng)籌”的管控策略。針對(duì)不同災(zāi)毀等級(jí)，匹配差異化的交通組織方案：低等級(jí)災(zāi)毀采取局部車道管控與遠(yuǎn)端信息提示；高等級(jí)災(zāi)毀則啟動(dòng)全線封閉與跨區(qū)域分流，并聯(lián)動(dòng)公安部門實(shí)施專項(xiàng)交通疏導(dǎo)措施。針對(duì)區(qū)域特征，對(duì)暴洪高發(fā)區(qū)、地質(zhì)不穩(wěn)定區(qū)及極端天氣頻發(fā)區(qū)等實(shí)行“一區(qū)一策”，強(qiáng)化應(yīng)急資源前置部署與專項(xiàng)處置流程。同時(shí)，省級(jí)災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)發(fā)出指令，通過新媒體矩陣向公眾實(shí)時(shí)分發(fā)路況信息，形成了“管控-服務(wù)-反饋”的二次閉環(huán)。
3、監(jiān)測體系構(gòu)建邏輯
立足于甘肅省情，以“適配復(fù)雜地貌、輕量化部署、全流程閉環(huán)”為核心，體系構(gòu)建了“政策適配-技術(shù)研發(fā)-機(jī)制構(gòu)建”三位一體的研究框架，從而契合甘肅交通防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)際需求。
（1）政策適配層面：緊扣國家“數(shù)字交通”與“交通強(qiáng)國”戰(zhàn)略，對(duì)接甘肅交通與科技發(fā)展規(guī)劃，聚焦設(shè)施智能監(jiān)測與跨部門應(yīng)急協(xié)同導(dǎo)向，兼顧國家戰(zhàn)略與地方訴求。針對(duì)甘肅地質(zhì)災(zāi)害廣布、山區(qū)救援困難的特點(diǎn)，以“全域覆蓋、快速響應(yīng)、協(xié)同聯(lián)動(dòng)”為抓手，推動(dòng)該體系與地方治理工作協(xié)同并進(jìn)。
（2）技術(shù)研發(fā)層面：針對(duì)甘肅山區(qū)供電不足、易災(zāi)路段分散及運(yùn)維成本高昂的痛點(diǎn)，突破傳統(tǒng)設(shè)備“笨重、昂貴、部署困難”的瓶頸，確立了“輕量化、低功耗、易安裝、低成本”的研發(fā)導(dǎo)向。結(jié)合本地氣候優(yōu)化設(shè)備防護(hù)性能與算法模型，定制化開發(fā)災(zāi)毀監(jiān)測指標(biāo)及識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與災(zāi)害特征的精準(zhǔn)適配。
（3）機(jī)制構(gòu)建層面：為消解山區(qū)災(zāi)毀救援中“響應(yīng)慢、聯(lián)動(dòng)弱”的難題，建立了多部門協(xié)同機(jī)制。打破數(shù)據(jù)壁壘，搭建省級(jí)統(tǒng)一信息共享通道，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息“一鍵分發(fā)、多方響應(yīng)”；針對(duì)偏遠(yuǎn)路段救援半徑大的問題，建立“就近調(diào)度、分級(jí)響應(yīng)”機(jī)制，整合鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)急與養(yǎng)護(hù)資源，從而破解跨區(qū)域協(xié)同梗阻。
綜上所述，甘肅省高速公路輕量化災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警體系立足本省復(fù)雜的地質(zhì)地貌與氣候特征，通過構(gòu)建“云-邊-端”協(xié)同的高速公路輕量化災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警模式，有效扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)監(jiān)測體系布局分散、架構(gòu)厚重、缺乏閉環(huán)的局限。
此外，在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，中交路橋科技專注于橋梁輕量化監(jiān)測，其解決方案同樣采用低功耗、無線傳輸與邊緣計(jì)算技術(shù)，依托邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)形變、沉降、振動(dòng)等核心參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、就地分析與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，同步接入省級(jí)災(zāi)毀監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)橋梁風(fēng)險(xiǎn)與路基、邊坡、隧道風(fēng)險(xiǎn)的一體化統(tǒng)籌研判、協(xié)同預(yù)警與聯(lián)動(dòng)處置。針對(duì)中小型橋梁群及常規(guī)道路橋梁的結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)進(jìn)行低成本、高效率的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了從“定期人工巡檢”向“在線自動(dòng)預(yù)警”的轉(zhuǎn)變，為公路基礎(chǔ)設(shè)施的主動(dòng)安全保障提供了有力補(bǔ)充。
