一、河南省高速公路的现状

河南省地处九州腹地，整个在交通区位上，承东启西，连南贯北，交通枢纽的区位优势非常明显的。这几年河南省也一直在全力打造枢纽经济先行区，同时也在积极建设交通强国示范区。

根据大数据平台信息统计，截至2023年底，河南省高速公路通车里程达8321公里，位居全国前列。全省高速公路桥梁20005座，高速公路隧道514座，桥隧比20.26%；全省高速公路优良路率99.85%，路面技术状况（PQI）平均值93.88，二类桥梁占比99.37%，大桥/特大桥占比31.74%，长隧道/特长隧道占比28.99%。

整体来看，河南省高速公路规模非常大。经过近年来在养护工作方面的不懈努力，全省高速公路基础设施也持续保持在良好的服役的水平。

根据最新的路网规划，到2035年，河南省高速公路通车里程将达13800公里。按照现在现有通车里程计算，未来有近5000公里高速公路需要建设。

河南省交通区位优势明显，年平均日交通量25000+辆/天，以过境交通为主，虽然近几年受疫情影响有所波动，但整体稳定在这一范围内。

我们对全省交通量分布进行了分析，如右图所示，红色线条代表交通量非常大的路线，从中可以看出河南省高速公路交通量主要集中在京港澳高速、连霍高速等主干线高速公路。

同时，我们对全省高速公路交通量进行系统分析发现，目前河南省高速公路交通量主要以过境交通为主，各类货车、客车在过境交通中占据相当大的比重。

综合河南省高速公路的现状可以看出，公路养护管理数字化转型需求十分迫切。从路网层面来看，路网存量大、增量大、交通量大，路网养护管理任务艰巨。当前，接近或超过高速公路沥青路面设计使用年限的路段达5845公里，占路网通车里程的70%；且养护专项持续增长，2021~2022年累计处治10174车道公里，单公里养护投入100万元。

从项目管理层面来看，养护管理工作日益繁重，传统管养模式无法满足当前及未来发展需求。随着管理路段的不断增加和管理要求的不断提高，有限的管理人员配置和繁重的管养任务之间的矛盾问题日益凸显。尤其在日常养护和项目管养过程中涉及的日常巡查、保洁作业、养护维修等任务较重、监管手段不足且存在缺陷，很多管养过程和环节难以有效覆盖，养护管理压力日益增加。传统养护模式已难以满足当前及未来高速公路高质量养护管理的发展需求，对于数字化转型的需求目前来讲非常的迫切。

近年来，为做好全省高速公路数字化养护管理工作，河南交投结合养护管理数字化关键技术研究及相关成果的转化应用，依托交通运输部的交通运强国建设河南省高速公路养护技术研究应用试点和在役干线公路基础设施与安全应急数字化试点，根据国、省政策要求，结合技术研发，积极开展探索实践工作。

二、探索思路

经过近年来的不断探索，我们形成了“数据中心+业务中台”的数据驱动型建设理念，重点构建了“1+1+1+N”数智化体系。

“1+1+1+N”数智化体系的第一个“1”即1个高速公路基础设施数据中心，作为河南省高速公路数字化管养体系的和基础，为后续各业务的开展提供了最基础的数据支撑。

第二个“1”即1套高速公路数字化标准体系，我们统一了数据标准，规范了数据从采集到应用等一系列相关技术要求，使整个数字化工作做到有法可依，有据可规。

第三个“1”即1个高速公路综合信息管理平台，我们结合基础设施数据分析，在管养数字化应用的基础之上，搭建了综合管理平台，以支撑整个高速公路数字化养护管理业务的开展。

“N”即N项数智化管养功能模块，结合数据挖掘及相关养护管理应用，我们开发了多个数智化管养功能模块，以满足从行业级到项目级，不同层级、不同用户的数智化管养需求。

三、实践成效

（一）基本建成权威、统一的“河南省高速公路基础设施数据中心”

数据中心建设方面，目前我们已经基本建成了权威、统一的“河南省高速公路基础设施数据中心”。在省交通运输厅及相关单位的支持下，我们汇聚了全省高速公路养护管理8大类、24小类静、动态数据，能够做到互联互通、开放共享。数据层面，能够满足部省数据统计报送要求，实现国家桥梁隧道数据库、长大桥梁监测、统计年报等省部联网。通过数据中心，初步实现了河南省和交通运输部数据的上下贯通。

（二）健全完善高速公路数字化标准体系

数据标准化体系方面，我们编制了《高速公路基础设施数据库编目编码规则》，该地方标准从根本上统一了基础设施数据方面的基本要素和基本要求，建立了统一的数据标准。

在此基础上，我们出台了《河南省高速公路养护统计调查技术指南》、《高速公路隧道和高边坡监测系统建设技术指南》、《河南省高速公路中小梁式桥轻量化健康监测技术指南》等一系列数据化相关的管理指南和文件，统一了全省高速公路的基础设施数据标准，健全了高速公路数字化的标准体系。实现了全省高速公路养护统计数据的一数一源、标准统一。

同时，在使用过程中，我们针对数据的归集、数据更新、数据挖掘应用以及数据从建设期到养护期建养的数据衔接，明确了一系列日常管理工作要求，形成了常态化、动态化的应用管理机制，归集融合多源静动态数据，挖掘管养数据潜在价值，做好新通车高速的建养衔接，推进资产快速数字化。

（三）持续完善功能搭建“河南省高速公路综合养护信息管理平台

省级管理平台建设方面，我们搭建了“河南省高速公路综合养护信息管理平台”。作为最顶层的行业管理平台，目前已经上线了资产管理，路网监测、科学决策、专项养护、防灾预警，交通流量等10余项功能。平台自2019年正式上线运行以来，已在全省62家高速公路管理单位、68个指挥分中心进行了规模化应用。

河南省高速公路管养主体分可分为两大类，第一类是类似于交投集团，由高速集团进行管理；第二类是由民营企业出资进行管理。无论高速公路管理权属于集团类还是民营类主体，只要在河南省境内，都需要纳入管理平台信息化管理体系当中，以满足信息化管理的相关要求。

在实际运行过程中，我们也建立了相关的业务协同的机制，保障公路数字化试点、交通强国养护试点、国检省评等部省重点工作，提供基础的信息化支撑。

下面介绍一下该平台的相关功能模块。一是资产管理模块，主要掌握资产设施的“家底”信息，承担部省数据的衔接工作，是实现数字化管理“一张图”的基础。

在省交通运输厅的支持下，目前我们已经收录了全省8321公里已通车高速公路的路线、桥隧涵、高边坡、交安设施等全量数据信息，实现了“一张图”的管理。同时也保证了各业务系统、统计年报以及国省相关数据的100%对接，从根本上解决了数据信息分散、割裂以及数据烟囱等问题，实现高速公路基础设施全要素的统一管理。

同时，我们也基于GIS地理信息和三维实景技术开展高速公路三维实景的信息采集和补充，希望通过这种方式能够实现高速公路基础设施的可视、可测、可服务。目前这项工作正在有序推进当中，后续我们也将进行三维实景化功能的开发及应用。

二是路网监测模块，可为公路养护方案设计和养护规划决策提供数据支撑。我们目前已经汇集了全省高速公路路基、路面、桥隧涵结构物的检测评定信息，可快速掌握全省高速公路技术状况，解决了路、桥、隧技术状况分块评价的问题，实现多源检测评定数据的统一管理、权威发布。

由于此前各省份相继建立了相互独立的管理系统 ，包括路面管理系统、桥梁管理系统以及隧道、交安设施等管理系统。这些管理系统相对独立，底层数据互不相通，且这些管理系统也并未整合在同一平台上。因此，对于路面养护、桥梁等技术状况进行统一评价，往往需要从各管理平台导出数据来进行单独处理。

如今，我们实现了路、桥、隧所有基础设施状况在统一平台进行数据分析处理，实现了多元检测数据的统一管理和权威发布。同时，通过数据分析可自动计算评定结果，准确推送超标路段、技术状况排名、发展趋势等多维信息，为养护管理决策提供数据支撑。

三是专项管理模块，通过全过程数字化管理，自服务开展养护专项后评价。我们建立了养护工程资料数据库、“十四五”养护专项工程项目库，目前已经汇集了养护工程从立项到设计、招投标、施工、验收全过程的数据信息，实现了全过程数字化管理。

目前，近三年的养护专项工程已全部完成了信息入库。实现了养护工程多业务主体、多业务功能、数据资料、实施进度“四业务协同”。

同时，也解决了纸质档案存储难、检索利用难等问题，通过该平台解决了数据“因人而失”的问题，且可提供养护分布图、高频处治路段等分析服务，为数据的健康发展提供了良好基础。

四是交通流量管理模块，通过接入交调、门架数据，服务分析路网运行能力。在省交通运输厅的协调下，我们接入了全省交通调查站及ETC门架的交通量数据。目前已动态收录2010-2024年全省高速公路交通流量的数据、2545座ETC门架实时的交通数据；实时接入全省ETC通行数据427500万条，日均接入超2500万条。

我们对大量的交通量数据初步开展了相关分析，按路线路段、收费站点进行归集统计，推送道路饱和度、交通量趋势、节假日交通量预测、路网排名等多维信息，并组织数据挖掘团队开展交通量的大数据挖掘工作，以便更加有效地发挥交通量对于高速公路养护管理的服务功能。

五是养护科学决策模块，通过融合多维数据，辅助制定路网级养护方案。我们建立了集处治决策、资金限制、性能预测的路桥典型病害处治决策算法型；统筹病害处治优先级，优化养护资金分配，实现成本合理化控制、状况精准化预测，服务制定路网级路桥隧养护方案、3-5年中长期养护规划，有效提升养护决策水平。

六是防灾预警模块，对桥隧、高边坡实时健康监测，灾害事件常态化评估，我们主要从灾害管理、健康监测、除雪防汛三方面开展了相关工作。灾害管理方面，2021年，立足交通运输部的风险普查成果，我们将全省的风险隐患普查结果纳入到平台当中，开展了灾害动态和常态化评估，同时建立了应急物资定期更机制，实现储备物资三级联动

健康监测方面，我们建立了省级桥梁、隧道、高边坡的健康监测系统。该监测系统是一个省级平台，不同于以往所说的单桥或单隧的项目级平台，我们的出发点是无论项目采用的是哪个单位布设的健康监测平台，项目所有的健康监测数据都需要按照省级管理要求汇入省级平台当中。

从省级统一的角度来看，这样做的好处是能够实现对全省的重要结构物的健康监测情况进行统一汇总和管理。目前我们已接入了9座长大桥梁的相关基础设施数据、监测数据。同时也在推进长大桥梁、隧道、高边坡等监测数据的接入工作。

除雪防汛方面，我们开展了相关的应急物资管理。该功能在春运强降雪过程中发挥了重要作用。通过事前预测所需物资，推荐调度工区，提供应急物资站点、队伍、人员、装备等基础信息，保障了2023年度河南省3轮强降雪指挥调度。

七是应急管理模块，通过动态监测高速公路通行状态及突发的事件，实现路网应急指挥调度“一张图”管理。该模块目前已上线指挥调度、事件分析、智能报表、应急资源、交通流量、信息发布等九项功能。同时，实现了交通系统和交警系统的联动，大多数事件信息都可从该平台统一向社会进行公开。

自2023年10月在全省68个监控分中心规模应用，累计接报养护施工3663件，调度收费站1.1万个/次，调度应急指挥分中心4832个/次，保障整个高速公路路网的安全和畅通运行。

八是收费站、服务区管理模块，通过建立电子信息档案，实现数据动态更新管理。该模块收录了全省484个高速收费站点的土建信息、运营信息，涵盖人工、ETC车道等数据；全省189个高速服务区信息，涵盖油气电、车位、充电、住宿、汽修等数据，为出行服务提供数据保障。该模块功能分别于2022、2021年在全省应用，保障了疫情期间站点通行每日汇总更新工作。

九是养护统计模块，该模块可支撑交通部、省厅数据报送工作，有效提升基层填报效率。通过自动归集、智能审核养护统计年报数据信息，高效保障了2020-2023年度统计报送工作；通过建立智能报表审批反馈机制，在线填报业务信息，可自动归集汇总数据信息，完成日常任务报送工作，解决了数据口径不一、报送统计难等问题，保障管养统计数据的一致性、准确性、及时性。

十是年度养护管理评价模块，通过建立数字化管养考核体系，保障年度运营服务评价工作。我们结合相关基础数据，制定了河南省高速公路运营管理评价细则，客观评价年度管理单位运营能力。

利用平台已经有的基础数据信息，围绕路况指标、路容路貌、交安设施、路面病害等，邀请行业专家进行线上审打分，并充分利用既有数据信息，通过线上考核、实地察看等方式，保证考核工作的公平、公正。

（四）基于省级管理平台，搭建项目层级养护管理平台，上下联动

上述功能模块主要是面向行业级的管理。针对项目级的管理，我们在行业级管理平台的基础上，搭建了项目级养护管理平台，实现了养护功能的上下联动。

应用功能主要涉及资产管理、日常养护、档案管理、路桥检测、养护工程、考核评价等8项功能，并结合项目级的管理需求，开发了专用的管理模块，重点按照分层级、分权限管理模式开展数字化管养工作的推进。项目层级养护管理平台自2023年6月正式上线后，已在交投集团及32个地市管理公司规模应用。

下面介绍一下项目级管理平台的应用功能。一是针对路段养护监管的考核，采用软硬件相结合的方式，开发应用了养护作业监管系统装备，建立了高速公路养护作业监管体系，重点开展养护人员、养护作业车辆的实施监管与定期考核评价，解决了实时监管难、量化考核难等问题。

以高速公路保洁作业为例，自2021年7月在郑州管理分公司试点应用以来，通过自动判别有效清扫里程，关联计量支付考核，综合保洁完成率从最初的70%提升至90%以上，路域环境得到明显提升，并实现了此前按照之前合同约定目标开展的相关保洁工作。

此前在保洁管理方面，作业人员是否上线作业、作业车辆是否在路上正常保洁、清扫车辆在保洁过程中是否正常放下扫盘开展相关清扫及洒水等工作难以管控。基于这类问题，我们针对有效保洁时间、有效保洁作业速度等进行了相关的硬件监测以及软件的量化考核、分析评价，实现了对保洁工作的有效数字化管理，提升了整体的管理效能。

二是针对路段的日常养护管理，利用人工智能、AI等技术手段，建立高速公路日常智能化闭环管养体系，解决效率不足，手段缺失等问题。

通过开发并运用AI路面病害快速巡检、小修作业监管、构造物电子巡更等系列化准备和软件平台，有效解决了以往依靠人工巡检无法准确有效识别路面病害等问题。

采用AI设备后，可实现巡检过程中的快速巡查，巡查速度可达80-100公里。自2021年11月应用后，智能识别路面20余类病害，识别准确率95%以上；养护维修实时事件完成率提升至77%，构造物经常检查覆盖率100%，有效保障高速公路日常养护管理工作的正常开展和隐患的及时消除。

四、工作展望

以上是河南省近年来在高速公路数字化管养方面开展的相关探索和实践工作，其中很多工作还在持续完善当中。未来我们将以公路基础设施数字化试点、交通强国养护试点任务为契机，在现有工作基础上，强化管养数据归集和分析利用，搭建数智化养护新模式，持续推进高速公路的数字化、智能化转型升级。

首先，持续完善公路数据资产，对现有数据信息进行不断更新和拓展，积极接入三维实景影像、气象预警信息、实时路况信息等信息，挖掘数据潜在价值，为功能应用提供丰富和可靠的数据基础。

其次，加强先进信息技术，应用借助人工智能、大模型算法、深度学习等新一代信息技术，服务路网运行管理决策和养护管理需求；

最后，持续丰富完善管养应用场景，面向结构物智能化检测评定、路网状态监测等应用场景，力争实现行业管理业务全覆盖。