江蘇高速公路智 慧養(yǎng)護(hù)

江蘇高速公路智慧養(yǎng)護(hù)

Expressway

Smart

Maintenance

Practice

in

Jiangsu內(nèi)

容

大

綱O

N

T

E

N

T

S2

?

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐3

?

總結(jié)與展望1

?

背

景100989694929095

05

95.2

94

9

94.8595.23江蘇交控控制值現(xiàn)實(shí)需求一類橋

2206u養(yǎng)護(hù)投入效益要求優(yōu)u路橋質(zhì)量安全要求高u路齡老化養(yǎng)護(hù)任務(wù)重年份基層耐久

中層穩(wěn)定

面層舒適180016001400120010008006004002000（0,5）

【

5,10）

【10

15）

【

15

20）開通年限構(gòu)件可靠

部件耐久

結(jié)構(gòu)安全路齡10年以上占75%1.

背景20102012

2014

2016

2018

2020江蘇交控控制值：

1類橋+2類橋>95%三類橋2(0.03%)二類橋3634(62%)里程

（

公里）五類橋

0%四類橋0%40%161994.73

94.76(37.76%)9%34916%67235%94

411444PQI“推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通行動(dòng)計(jì)劃，加快云計(jì)算、大

數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的集成創(chuàng)

新與應(yīng)用，有效提升路網(wǎng)管理

智能化水平；基于現(xiàn)代通信信

息技術(shù)建立實(shí)時(shí)路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)

體系，全面實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)資產(chǎn)、承

載對(duì)象、管理資源等要素?cái)?shù)字

化，建立健全跨區(qū)域、跨部門

的信息共享與交換機(jī)制”--2016年交通運(yùn)輸部《

“十三五”公路養(yǎng)護(hù)管理發(fā)展

綱要》“科學(xué)制訂養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，合理選用養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案，著力

降低全壽命周期成本，提高

養(yǎng)護(hù)費(fèi)用使用效益。推動(dòng)養(yǎng)

護(hù)監(jiān)管機(jī)制創(chuàng)新，優(yōu)化高速

公路養(yǎng)護(hù)監(jiān)管模式，加強(qiáng)養(yǎng)

護(hù)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建設(shè)和養(yǎng)護(hù)

大數(shù)據(jù)的挖掘研究與應(yīng)用，

提升養(yǎng)護(hù)信息化應(yīng)用水平。

”--2017年江蘇省高速公路管理局《江蘇省高速公路

管理“十三五”發(fā)展規(guī)劃》“通過(guò)整合路橋和養(yǎng)護(hù)公司現(xiàn)有的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)

現(xiàn)控股系統(tǒng)內(nèi)高速公路養(yǎng)護(hù)

數(shù)據(jù)的格式統(tǒng)一、匯總管理

、整合挖掘，并在控股系統(tǒng)

內(nèi)實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)的共享，形

成具有路面管理、橋梁管理

、小修保養(yǎng)管理…等功能的

綜合養(yǎng)護(hù)信息管理系統(tǒng)”--2016年江蘇交控《江蘇交

通控股有限公司高速公路養(yǎng)

護(hù)管理“十三五”發(fā)展規(guī)劃

》政策要求l部、省、公司對(duì)養(yǎng)護(hù)管理數(shù)字化、精準(zhǔn)化的要求進(jìn)一步提高1.

背景技術(shù)推動(dòng)l信息化技術(shù)水平逐年提高，對(duì)多來(lái)源、多種類、大體

量數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用能力進(jìn)一步提高1.

背景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集ü

基于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)采集的決策效

果評(píng)估；ü

基于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)采集的決策模

型和參數(shù)的改進(jìn)；數(shù)據(jù)精確

決策精準(zhǔn)

實(shí)施精細(xì)ü

原始數(shù)據(jù)高效分析ü

可靠的狀態(tài)評(píng)定指

標(biāo)選擇ü

基于多源數(shù)據(jù)，利

用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行的

養(yǎng)護(hù)方案決策ü

依賴信息化手段的

標(biāo)準(zhǔn)化施工管理（

質(zhì)量、安全）智慧養(yǎng)護(hù)ü

狀態(tài)持續(xù)的監(jiān)測(cè)ü

低成本高速度檢測(cè)ü

高難部位檢測(cè)精準(zhǔn)評(píng)定高效檢測(cè)科學(xué)決策智能反饋高質(zhì)實(shí)施1.

背景?

簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)歸集?單一環(huán)節(jié)應(yīng)用?

簡(jiǎn)單指標(biāo)評(píng)價(jià)多源數(shù)據(jù)融合多個(gè)系統(tǒng)互聯(lián)復(fù)雜智能決策2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-發(fā)展歷程主要采集的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)包括：

建設(shè)數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、交通

數(shù)據(jù)、巡查數(shù)據(jù)、檢查數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集檢查數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)巡查數(shù)據(jù)交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)建設(shè)數(shù)據(jù)全網(wǎng)布置302個(gè)路側(cè)氣象站對(duì)路面結(jié)構(gòu)不同層位溫度進(jìn)行全天

候監(jiān)測(cè)，為冬季養(yǎng)護(hù)組織、精細(xì)化養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)提供重要支撐。2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集

環(huán)境數(shù)據(jù)

江蘇省氣象科學(xué)研究院利用全路

網(wǎng)氣象站結(jié)合熱譜地圖技術(shù)采集

數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，對(duì)全路網(wǎng)每20m一

個(gè)點(diǎn)進(jìn)行溫度預(yù)測(cè),

每10分鐘更

新一次數(shù)據(jù)。右圖為2019年1月17

日03時(shí)

實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)了G4011揚(yáng)溧高速

潤(rùn)揚(yáng)大橋引橋和主橋的橋面

溫度分別為0℃和-4℃。2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集

環(huán)境數(shù)據(jù)

路網(wǎng)路表溫度Ts分布圖應(yīng)用場(chǎng)景G15沈海高速南通段烈士河大

橋、連云港段仲集互通主線

橋組合箱梁溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在梁體箱內(nèi)、頂板、腹板、

底板、外部共布置58個(gè)溫度

傳感器；布置箱梁溫度與應(yīng)

變傳感器16個(gè)，并在梁端各

布置2個(gè)位移傳感器，分別測(cè)

試橫向和縱向位移。

同時(shí)每

個(gè)橋位各布置2個(gè)風(fēng)速傳感器

與3個(gè)輻射傳感器。l加深理解組合箱梁橋典型病

害產(chǎn)生與溫度相關(guān)性；l明晰組合箱梁橋溫度荷載，

指導(dǎo)加固設(shè)計(jì)2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集

環(huán)境數(shù)據(jù)已積累15年數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在路面設(shè)計(jì)規(guī)范修訂、道路剩余壽命預(yù)

估、養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)支撐中具有重要作用。2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集利用路網(wǎng)收費(fèi)數(shù)據(jù)，推算全網(wǎng)相鄰互通道路斷面的交通量軸載譜，荷載數(shù)據(jù)：

間接采集除跨江大橋外，

在路網(wǎng)9座大橋

上布置了動(dòng)態(tài)稱

重系統(tǒng)?？刹杉?/p>

車輛各軸重、總

重、車速、車間

距、車頭時(shí)距、

軸間距、車長(zhǎng)、

車型等信息。近10年的數(shù)據(jù)形

成的年度交通荷

載變化趨勢(shì)、超

載程度分布等重

要數(shù)據(jù)為橋梁養(yǎng)

護(hù)方案的精準(zhǔn)設(shè)

計(jì)提供了重要的

數(shù)據(jù)支撐。2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集荷載數(shù)據(jù)：

直接采集

路面日常病害數(shù)據(jù)

江蘇交控企標(biāo)

（

16項(xiàng)）國(guó)標(biāo)

（

11項(xiàng)）龜裂龜裂塊狀裂縫塊狀裂縫縱向裂縫縱向裂縫橫向裂縫橫向裂縫坑槽坑槽松散松散沉陷沉陷車轍車轍波浪擁包波浪擁包泛油泛油修補(bǔ)不良修補(bǔ)不良污染燒傷外力損傷瀝青路面不潔其他：

唧漿

、

積雪

、

集

料磨光等損壞或病害2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集?

在現(xiàn)有國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，增加采集數(shù)據(jù)類型，后期決策指標(biāo)更加豐富高速公路路面日常病害分類在現(xiàn)有國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，結(jié)合路齡、交通量的實(shí)際情況提高了檢測(cè)粒度和頻率2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集

路面狀況定檢數(shù)據(jù)

為開展項(xiàng)目級(jí)瀝青路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取芯室內(nèi)試驗(yàn)獲取材料性能數(shù)據(jù)、通

過(guò)無(wú)損檢測(cè)獲取結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況數(shù)據(jù)（已采集1500車道公里結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況數(shù)據(jù)）室內(nèi)材料試驗(yàn)

+

結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集

路面特殊檢查數(shù)據(jù)

動(dòng)態(tài)彎沉內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性在2011年《江蘇交通控股橋涵檢查手冊(cè)》

（第一版）

基礎(chǔ)上，2013、2016年分

別更新出版了第二版、第三版，

目前正在進(jìn)行第四版的修訂。

普通橋梁檢查數(shù)據(jù)

手冊(cè)在細(xì)化了橋梁經(jīng)常檢查、定期檢查分類、頻率的基礎(chǔ)上，突出橋梁加固后

檢測(cè)方法，手冊(cè)內(nèi)容改進(jìn)與信息化數(shù)據(jù)采集手段發(fā)展良性互動(dòng)。2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集序號(hào)監(jiān)測(cè)

指標(biāo)采集頻率各橋名稱潤(rùn)

揚(yáng)江

陰蘇

通崇

啟泰

州淮

安灌河1風(fēng)荷

載超聲風(fēng)速儀10Hz機(jī)械風(fēng)速儀1Hz???????2地震50Hz????3溫度10分鐘采集1個(gè)數(shù)

據(jù)???????4濕度10分鐘采集1個(gè)數(shù)

據(jù)?????5船撞50Hz????6振動(dòng)一般不大于50Hz???????7變形GPS為1Hz壓力變送器為10Hz位移計(jì)為1Hz傾角儀為1Hz???????8應(yīng)變動(dòng)應(yīng)變20Hz靜應(yīng)變10分鐘采集1個(gè)數(shù)據(jù)???????9索力50Hz???????10疲勞20Hz???????對(duì)5座跨江大橋和兩座特大橋淮安大橋、灌河大橋安裝了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

，配備了環(huán)境、變形、索力、振動(dòng)等傳感器。其中蘇通大橋一座橋安

裝傳感器就多達(dá)327個(gè)。

以上7座橋梁采集數(shù)據(jù)完好率達(dá)85%以上，數(shù)據(jù)

存儲(chǔ)量：

26.8TB，每年新增數(shù)據(jù)3.5TB，1.05萬(wàn)億條2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-數(shù)據(jù)采集

長(zhǎng)大橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)

?

針對(duì)路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)、養(yǎng)護(hù)目標(biāo)，探索建立了適合路網(wǎng)性能發(fā)

展規(guī)律的路面結(jié)構(gòu)狀況評(píng)價(jià)體系2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

1

路面養(yǎng)護(hù)智慧決策

沿海高速路面兩種指標(biāo)評(píng)估效果對(duì)比圖PDCI

PCI10090807060504030201001

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17路段編號(hào)評(píng)價(jià)指標(biāo)值路面破損狀況綜合評(píng)價(jià)指數(shù)PDCI10090807060504030201001

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17路段編號(hào)沿海高速路面兩種指標(biāo)評(píng)估效果對(duì)比圖

PDCI

PCI?

將路面橫向裂縫、修補(bǔ)列為獨(dú)立的評(píng)價(jià)指標(biāo)?

提高了橫向裂縫（0.61）

和修補(bǔ)（0.26）

的權(quán)重?

PDCI=w1*TCEI+w2*PPCI+w3*PSCI2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

1?

路面破損狀況指數(shù)(

Pavement

Distress

Condition

Index,

PDCI)的建立路面修補(bǔ)狀況指數(shù)PPCI

路面養(yǎng)護(hù)智慧決策

路面橫向裂縫狀況指數(shù)TCEI路面表面損壞狀況指數(shù)PSCI評(píng)價(jià)指標(biāo)值2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

1嚴(yán)格基于彎沉盆數(shù)據(jù)和反算得出的

模量數(shù)據(jù)回歸，確定二者相關(guān)性。?

路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度PSSI評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立

路面養(yǎng)護(hù)智慧決策

模型名稱R2樣本量RD模型0.9233304448IRI

模型0.8880230646SFC模型0.9026117035TCEI模型0.895058043PDCI

模型0.904953105多因素作用情況下，可以很好地預(yù)測(cè)性能發(fā)展

規(guī)律，在已有數(shù)據(jù)得到了很好的驗(yàn)證2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

1?

基于已積累數(shù)據(jù)建立了路面性能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型

路面養(yǎng)護(hù)智慧決策

2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

1

路面養(yǎng)護(hù)智慧決策

養(yǎng)護(hù)決策流程圖l可實(shí)現(xiàn)資金或

技術(shù)狀況指標(biāo)作

為約束條件的養(yǎng)

護(hù)決策；l多指標(biāo)綜合決

策可以設(shè)定指標(biāo)

間優(yōu)先級(jí)；l決策效果預(yù)測(cè)功能；l目前已經(jīng)應(yīng)用

于控股系統(tǒng)全網(wǎng)

年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃制

定2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

1

路面養(yǎng)護(hù)智慧決策

養(yǎng)護(hù)決策流程的系統(tǒng)化實(shí)現(xiàn)瀝青路面質(zhì)量智能管控瀝青路面質(zhì)量數(shù)據(jù)中心瀝青及混合料質(zhì)量數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)和施工

過(guò)程監(jiān)控2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2現(xiàn)場(chǎng)瀝青混

合料施工質(zhì)

量數(shù)據(jù)采集瀝青路面質(zhì)量數(shù)據(jù)中心的主要功能2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2l

可監(jiān)控改性瀝青的SBS摻量、

發(fā)育溫度、發(fā)育周期

瀝青路面質(zhì)量智能管控

1.

瀝青生產(chǎn)關(guān)鍵工藝數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線l

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻

2.

瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線l

瀝青質(zhì)量設(shè)備采集接

口協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)軟件，

自動(dòng)采集l

混合料現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)視頻l

混合料質(zhì)量預(yù)警2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2

瀝青路面質(zhì)量智能管控

2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2

瀝青路面質(zhì)量智能管控

3.

瀝青和混合料運(yùn)輸完整過(guò)程信息采集車輛運(yùn)輸軌跡記錄過(guò)磅記錄車牌號(hào)車輛隨車報(bào)告

4.

現(xiàn)場(chǎng)施工信息自動(dòng)采集施工機(jī)械信息自動(dòng)采集基站安裝2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2

瀝青路面質(zhì)量智能管控

現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量監(jiān)控的BIM實(shí)現(xiàn)攤鋪溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線

?

在新建工程中的應(yīng)用（鎮(zhèn)丹高速）–

瀝青生產(chǎn)監(jiān)控11073噸，運(yùn)輸車次337次–

道路石油瀝青132個(gè)樣品，檢測(cè)合格率100%–

改性瀝青450個(gè)樣品，檢測(cè)合格率100%檢測(cè)數(shù)據(jù)變異系數(shù)（%）2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2質(zhì)量穩(wěn)定性提高

瀝青路面質(zhì)量智能管控

彈性恢復(fù)軟化點(diǎn)延

度針入度135黏度

?

養(yǎng)護(hù)工程的應(yīng)用–

蘇南養(yǎng)護(hù)片區(qū)–

滬寧高速公路K199?K201專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程–

蘇北養(yǎng)護(hù)片區(qū)–

連云港養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)基地，18869盤，瀝青混合料55957噸–

養(yǎng)護(hù)應(yīng)用總結(jié)–

初步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集工作，部分工藝數(shù)據(jù)的

分析–

生產(chǎn)過(guò)程預(yù)警率0.72%2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-應(yīng)用案例

2

瀝青路面質(zhì)量智能管控

滬寧高速K199?K201道路的施工數(shù)據(jù)

“業(yè)務(wù)+技術(shù)”融合整合現(xiàn)有子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用道路一張網(wǎng)展示一張圖數(shù)據(jù)一中心運(yùn)行一平臺(tái)業(yè)務(wù)多系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享

，

挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值用數(shù)據(jù)支撐、

用數(shù)據(jù)管理、

用數(shù)據(jù)決策創(chuàng)新管理模式

，

提升養(yǎng)護(hù)效率資產(chǎn)數(shù)字化、

管理流程固化、

優(yōu)化、

關(guān)聯(lián)打造一流信息平臺(tái)

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提升品牌效益“蘇式養(yǎng)護(hù)”品牌建設(shè)的重要支撐資金精準(zhǔn)投入

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提升養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)效益資金精準(zhǔn)投入

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提高使用效率和效益總體建設(shè)目標(biāo)2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-綜管平臺(tái)030402012.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-綜管平臺(tái)2.

智慧養(yǎng)護(hù)實(shí)踐-綜管平臺(tái)←

綜管平臺(tái)的基本模塊←

綜管平臺(tái)界面?

在惡劣天氣和突發(fā)事件應(yīng)急處置以及大流量

系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)同化

集中養(yǎng)護(hù)中，養(yǎng)護(hù)