基于高速公路养护对机电工程全寿命建设管理的几点思考

高速公路在运营和养护过程中，需要对执行收费、通信和监控等任务的机电工程系统进行全寿命建设和管理。本文结合近年来在高速公路机电工程日常养护工作中的研究，从以下三个方面谈几点思考。

一、加强对机电设备建设施工全过程的精细化管理

精细化管理是对设备寿命周期全过程的管理，是包括选择设备、正确使用设备、维护修理设备以及更新改造设备全过程的管理工作。要实现精细化管理，在工作中就要树立三个理念,抓好五个关键。

首先树立三个理念：一是把维修工作纳入工程建设，维修人员加入工程管理序列，为实现自修自养打下基础；二是做好过程控制，每个设备安装调试和施工工艺等工作都要写出步骤和操作流程，并与联合设计进行比对，且每个步骤都应拍摄照片和视频；三是实现清单制，即人员分工、布线管理、设备验货、售后服务、分项工程验收、图纸审核等关键内容都应实行清单制管理。

其次要抓好五个关键：一是监控大厅建设应布局合理，装饰美观；二是监控大屏建设应质量优良，保证零故障；三是布线设计要合理、美观，布线要齐全，施工工艺要精湛，具有国际先进的布线水平；四是新增设备和原有设备之间应相互兼容；五是当设备需要搬迁或更换时，搬迁过程中应无设备损坏，保证设备能够正常运行。

二、充分利用数字孪生技术

在智慧高速理念中，公路桥梁、隧道、收费站等设施均是智慧化场景应用的范围，为了对机电设备在运营养护全过程中充分利用数字孪生技术进行精细化管理，下面分别对三个场景的数字孪生应用技术作简要阐述。

1、智慧隧道。在隧道管理中存在的主要问题是：隧道内现有的设备采集信息手段单一，各类设施信息孤岛现象严重，“两客一危”车辆无法实现有效监测和识别等。采用数字孪生技术进行精细化管理，可以实现对隧道内全域交通信息的感知以及对车辆行驶轨迹和驾驶行为（如机动车超速、变道、停车、逆行等情况）的实时监测，从而形成“即发现即上报”的快速精准检测能力，同时做到精准掌握隧道内的车辆类型及数量、车辆位置、事件情况等，最终实现高效的事件处置协同和应急处置预案的联动执行。

2、智慧收费站。收费系统是高速公路运营的核心组成部分，也与出行用户密切相关。当前，收费站存在的问题主要有：收费站外场设备较多，集约化程度较低，ETC车辆交易失败时影响车道通行，货车超限治理不易 ，绿通查验处置时间较长等。采用数字孪生技术进行精细化管理，可以实现收费广场数字可视化动态标定与全程跟踪，全程跟踪特情车辆、人工主动管控、特情快速处置。并在收费广场前对特情车辆进行多级伴随式诱导，将特情车辆与正常车辆分开，优化收费广场的交通秩序。

3、车路协同和全路段态势感知。为营造安全、畅通的高速公路通行环境，需要提升交通事件感知能力、事故预防与快速处置能力。目前，虽然高速公路已实现高清视频的全路段覆盖，但仍存在以下突出问题：视频监控在夜间、团雾、雨雪等不良天气情况下，可用性明显下降，不能满足全天候感知要求。通过采用数字孪生技术，可以通过可视性，基本实现关键路段的全息交通感知与机电监控系统的协同联动；同时通过与互联网车道级导航合作，实现实时数字孪生感知与互联网导航数据对接。

三、 利用BIM技术加强全过程管理

BIM技术作为交通行业管理和生产的手段之一，在高速公路养护工作中，对机电工程全寿命建设管理起到了关键作用。

1、实现了信息可视化。以BIM+GIS为信息载体，将工程实体建设运维全过程、全要素信息映射到BIM模型中，对照高速公路物理实体建设，同步生成“数字高速”，在管理平台上可直接观看到机电工程的实际情况，实现了信息可视化。同时，通过对每一工程构件设置唯一编码标识，将建养全过程数据紧密联系在一起，实现了规划、设计、建造、养护、运维全过程、全要素多源数据时空集成互联共享。

2、提高了监管精细化。将每个工程结构构件的设计、施工、质检、计量等过程中的全部信息进行实名登记，实现高速公路全寿命周期信息快速追溯；结合重点部位视频与智能监测设备，实现对项目建设质量、投资、安全、进度、环保、运营等方面的实时动态管控。

因此，BIM技术在高速公路养护工作中，对机电工程全寿命建设管理有着更为深远的意义。它不仅可以为管理者在养护计划、养护方案中提供科学依据，还能提供实现资产管理成本效益最大化和全寿命周期资产优化增值等方面的合理化意见和建议。

总之，在高速公路养护中对机电工程全寿命建设和精细化管理，不仅可以为我们选择最佳养护方案、合理使用养护资金提供科学方法，还有利于资产管理的降本增效和全寿命周期优化增值，值得进一步推广和深化。（康晓燕）

审核专家：王一臣