台前黄河大桥智能管理构思

沈淑慧

（河南省交通运输厅高速公路濮阳至鹤壁管理处，河南 濮阳 457000）

台前黄河大桥全长13.4公里，双向六车道，是河南省重要的交通扶贫工程，自2020年12月26日开通以来，成为全国高速公路跨黄河最长桥梁，弥补了从德商高速至青兰高速100多公里的黄河河道上无桥梁的空白。该桥对促进中原经济区建设和豫鲁两省经济交流，支持豫北乡村振兴，带动旅游资源发展，有着重要意义。台前黄河大桥开通仅半年，日均车流量近万，货车占比30%，桥梁运维管理工作繁重。

《交通强国建设纲要》明确要求“强化交通基础设施养护，加强基础设施运行监测检测”。为全面建设“可视、可测、可控、可服务”的高速公路运行监测体系，推动全国和省级视频云平台建设并发挥路网协同调度功能，更好地满足人民群众出行需求，结合新开通的台前黄河大桥智能管理需求，提出桥梁智能运营管理平台架构及相关管理服务功能构思，为高速公路特大桥梁的运营维护提供一定的借鉴。

一、桥梁数据中心

桥梁数据中心应包含行政识别技术数据、结构技术数据、结构组成数据、档案资料等部分，涵盖桥梁建设、养护全寿命周期的动静态数据信息。目前，河南省交通运输厅主导建设了全省统一的“河南省高速公路综合养护信息管理平台”，数据信息内容基本满足桥梁数据中心建设要求，可以以此为基础，搭建台前黄河大桥桥梁数据中心。

二、运维管理平台

桥梁的养护管理可以分为运行监测管理和运维养护管理两方面。

（一）运行监测管理系统

运行监测管理系统涉及交通气象监测预警和智能路网实时监控。

1.交通气象监测预警

构建桥面交通气象监测预警系统，强化通行气象预报预警。利用台前黄河大桥现有监控点位，安装能见度检测、气象检测、冰雪路面状况检测等监测设备，建立桥面交通气象监测预警系统，综合分析桥面气象站与路面状况数据，实时监测低能见度、大风、强降雨、降雪、团雾、凝冰等多种异常状况，及时预报预警，有效提升交通气象环境监测的准确度和预警及时性，降低恶劣天气交通事故率。

2.智能路网实时监控

布设智能视频监控，提升车辆感知决策控制能力。科学布设智能感知设备，点、线、面相结合，实时采集车辆特征数据、交通流数据、车速数据、交通事件信息、路段运行状态信息。依托智能车联网通信、北斗实时高精度定位、交通态势感知、交通管控等技术，构建智能路网实时监控系统。通过边缘计算、人工智能分析，实现“车-路-环境”数据的信息挖掘和决策支持，提前感知提醒和规划车辆的行车路径和路权等级，实现对车流在时间和空间上的引导、分流，避免道路堵塞。通过视频监控手段进行安全管理，实现大桥全路段电子巡查和自动事件监测，有效提高道路交通通行能力和管理效率。

3.桥梁安全监测预警

实时动态监测，保障桥梁结构安全。桥下布设红外热成像、可见光视频监控等装置，实时动态识别航道防撞和非法入侵等影响安全、环境破坏行为，基于识别的结果对敏感部位和重点监视区域进行布防联动报警，结合人工与自动巡查，对路政人员进行快速调度指挥，缩短违法侵害发现时间，并对违法行为自动拍照和录像取证。桥体布设变形监测、应力监测、索力监测、动力性能监测、裂缝监测、环境参数监测等桥梁健康监测设备，基于监测分析结果，对桥梁结构安全状况进行预警，实时掌握桥梁的技术状况和安全状况。

（二）运维养护管理系统

主要涉及供配电智能管控、日常养护高效巡检及智能保洁监管考核3方面内容。

1.供配电智能管控

搭建智慧供配电管控系统，实现供电系统远程智能控制管理。台前黄河大桥全长13.4公里，需要良好的供配电系统以确保夜间照明、桥面轮廓、紧急呼叫、事故报警、逃生诱导及海事救援等应急设施。通过智能化分布式供配电，在配电房和设备运行环境中添加数字化传感器，搭建“互联网+供配电智”能控制系统，实时采集桥梁照明、视频监控、监测设备、应急救援等供电设备的运行状态数据，实现远程智能调节照明设施光照强度，自动获取异常用电设备报警信息，保证各类供配电系统设备长期稳定运行，提升供电系统的可靠性。

2.日常养护高效巡检

应用桥梁智能巡检系统，提升桥梁日常养护智能化、信息化水平。系统以桥梁的定期巡检和养护为核心功能，采用先进的技术架构，结合手机App与GPS位置定位等技术，一键巡检桥梁各类部件，建立异常（病害）数据库，实现巡检数据的空间时序管理。该系统支持智能生成桥梁年度检测计划、实现桥梁检修在线上报、复核、下发任务单与维修的全流程闭环管理，可通过巡检平台实时查询桥梁定检结果、构件病害标度、现场照片、病害汇总等数据信息，掌握桥梁构件病害发展情况，有效提高桥梁巡检效率。

3.清扫保洁智能考核

构建桥面保洁监控体系，实时监控桥面清扫作业状态及保洁效果。针对机械保洁、人工保洁等保洁作业模式，建立保洁智能化监管系统，借助高清实时视频，实时查询在线作业车辆的保洁清扫情况，通过设置电子围栏及智能定位设备实时掌握保洁人员、车辆的考勤打卡情况，实现人员、车辆违规作业动态监管。

三、信息服务管理系统

主要包含突发事件应急救援、伴随式信息服务及行车安全智能诱导3方面内容。

（一）突发事件应急救援

搭建应急指挥调度系统，提升突发事件应急响应能力。整合属地道路交通拯救，医疗救援，海事消防，应急办等救援主体部门信息，利用异构网系融合互通等技术手段，建立多部门资源共享、协调联动的统一指挥调度系统。发生突发事件时，能够迅速执行多部门统一应急联动救援，提升突发事件发现和响应效率。

（二）伴随式信息服务

拓展信息发布形式，构建伴随式信息服务体验。充分利用桥梁现有门架，布设全彩点阵板或镭射投影系统，借助桥梁信息情报板，高速公路出行网站，交通服务热线，广播电台，手机应用APP小程序或短信，微信公众号，车载终端等多种方式，显示大桥实时视频图像，及时发布大桥异常信息，提升通行安全保障能力。

（三）行车安全智能诱导

消除行车隐患，智能诱导服务行车安全。布设智能交通事件检测、雾区引导、防撞预警、远程交互及智能管控设备，根据能见度、天气现象（雨雪等）、现场交通事件等实时监测数据或交通事故与施工作业管控需求，通过道路轮廓强化、行车主动诱导、防追尾警示等多种方式，提醒司机减速慢行，保持安全间距，有效提升大桥的安全通行能力。

四、结语

桥梁智能管理就是利用云计算、大数据、物联网、新一代移动通信、人工智能等技术，对桥梁运行监测、运维养护和信息服务进行有效整合，通过搭建信息化智能管理平台，从而实现智能化安全出行、智慧化精准服务，提高运营工作效率，确保桥梁运行安全，服务人民群众畅通安全出行。