5月初，財(cái)政部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于支持引導(dǎo)公路水路交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的通知》，指明了今后3年推進(jìn)公路、水路交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新的實(shí)施路徑，對(duì)于加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)、推進(jìn)交通運(yùn)輸高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

事實(shí)上，早在多年前，四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“四川公路設(shè)計(jì)院”）已經(jīng)開(kāi)始數(shù)字賦能交通建設(shè)的探索。2021年將原有的多個(gè)數(shù)字化研究與業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)整合成立的數(shù)智工程研究院，以“業(yè)務(wù)數(shù)字化，數(shù)字業(yè)務(wù)化”為戰(zhàn)略目標(biāo)，致力于工程數(shù)字化技術(shù)研究、數(shù)智產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及數(shù)智服務(wù)，在數(shù)智工程發(fā)展中取得突破性進(jìn)展，獲得國(guó)際大獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)41項(xiàng)、授權(quán)發(fā)明專利24項(xiàng)、授權(quán)軟件著作權(quán)50項(xiàng)。

今天，我們就以四川公路設(shè)計(jì)院數(shù)智產(chǎn)品為切口，了解該院自主研發(fā)的多級(jí)軟件平臺(tái)與硬件設(shè)備，如何為公路設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全流程提供技術(shù)支持，以保障交通運(yùn)輸?shù)男逝c安全。

數(shù)字化設(shè)計(jì)協(xié)同

公路三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)

三維協(xié)同設(shè)計(jì)

三維數(shù)字化設(shè)計(jì)協(xié)同是當(dāng)前設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，特別是在大型、復(fù)雜公路項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目人員在同一個(gè)數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)上協(xié)同作業(yè)，可以提高專業(yè)間及專業(yè)內(nèi)的協(xié)同效率，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。正是基于這一點(diǎn)，四川公路設(shè)計(jì)院自主研發(fā)公路三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)。

公路三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)采用自主研發(fā)技術(shù)路線，自主可控；采用云端數(shù)據(jù)協(xié)同機(jī)制，以多項(xiàng)目、多專業(yè)、多人數(shù)字化協(xié)同作業(yè)為核心，支持多人在同一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)境面向同一個(gè)數(shù)字化模型開(kāi)展工作，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流程再造，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、咨詢、施工的協(xié)同作業(yè)，如道路設(shè)計(jì)時(shí)，路線設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)變更會(huì)實(shí)時(shí)通知項(xiàng)目組設(shè)計(jì)人員，便于各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)人員協(xié)同作業(yè)；為滿足信創(chuàng)要求，采用跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)，支持國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)。

該軟件已具備公路行業(yè)路線、橋梁、隧道、涵洞等專業(yè)三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)能力，軟件內(nèi)置勘察設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)支持設(shè)計(jì)過(guò)程智能化校核，內(nèi)置設(shè)計(jì)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)庫(kù)支持基于經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，支持二維圖紙傳統(tǒng)交付及三維數(shù)字化模型與成果數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)字化交付方式。

筑牢數(shù)字底座

“一張圖”數(shù)字化基礎(chǔ)平臺(tái)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)底座

隨著數(shù)字化應(yīng)用的深入，面臨數(shù)據(jù)孤島、業(yè)務(wù)難以協(xié)同等問(wèn)題，需要打好通用基礎(chǔ)，筑牢數(shù)字底座?；贐IM+GIS的“一張圖”數(shù)字化基礎(chǔ)平臺(tái)是四川公路設(shè)計(jì)院重點(diǎn)打造的交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化業(yè)務(wù)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)?；A(chǔ)平臺(tái)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)的統(tǒng)一“數(shù)據(jù)底座”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同應(yīng)用；提供構(gòu)建數(shù)字交通建設(shè)與交通智慧管理一張圖可視化能力的“圖形底座”，實(shí)現(xiàn)三維BIM模型、GIS數(shù)據(jù)的管理與可視化；提供涵蓋多類型基礎(chǔ)應(yīng)用功能組件的數(shù)字化業(yè)務(wù)系統(tǒng)“快開(kāi)底座”，提高開(kāi)發(fā)效率?；A(chǔ)平臺(tái)可全面支撐交通基礎(chǔ)設(shè)施全周期、全業(yè)務(wù)數(shù)字化建設(shè)，可支撐區(qū)域級(jí)、企業(yè)級(jí)、項(xiàng)目級(jí)多級(jí)數(shù)字化建設(shè)。

同時(shí)，“一張圖”數(shù)字化基礎(chǔ)平臺(tái)可以作為數(shù)字化管理的數(shù)據(jù)匯總平臺(tái)，跨行業(yè)、跨業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化集成與應(yīng)用。

目前“一張圖”數(shù)字化基礎(chǔ)平臺(tái)以支撐公司數(shù)字化建設(shè)管理、養(yǎng)護(hù)管理、協(xié)同檢測(cè)、智能監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)研發(fā)。

數(shù)字化建設(shè)及養(yǎng)護(hù)管理

足不出戶，掌握公路狀況

公路建設(shè)管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工程，在這個(gè)過(guò)程中，需要兼顧項(xiàng)目規(guī)劃，建設(shè)進(jìn)度、施工質(zhì)量、生產(chǎn)安全的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，整個(gè)建設(shè)過(guò)程信息量巨大，來(lái)源多樣，數(shù)據(jù)駁雜，有沒(méi)有一種數(shù)字化平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)足不出戶，掌握公路建設(shè)狀況？公路建設(shè)完成后，進(jìn)入養(yǎng)護(hù)管理，建設(shè)期數(shù)據(jù)如何應(yīng)用，養(yǎng)護(hù)期業(yè)務(wù)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字化？

以這樣的目的導(dǎo)向，四川公路設(shè)計(jì)院自主研發(fā)了基于BIM+GIS的數(shù)字化建設(shè)管理平臺(tái)及養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)。

建設(shè)管理平臺(tái)及養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)均創(chuàng)新以EBS+WBS雙核心數(shù)據(jù)鏈作為數(shù)據(jù)主線，以BIM技術(shù)、GIS技術(shù)、IoT、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)為支撐，構(gòu)建以數(shù)據(jù)為核心的工程建設(shè)協(xié)同管理新模式。

動(dòng)態(tài)融合工程建設(shè)多要素信息的“數(shù)字大屏”

建設(shè)管理平臺(tái)全面打通質(zhì)量、試驗(yàn)、安全、進(jìn)度、造價(jià)、環(huán)水保等多業(yè)務(wù)領(lǐng)域、多維度、全過(guò)程數(shù)據(jù)，通過(guò)BIM模型及GIS數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)建設(shè)管理過(guò)程的可視化，并通過(guò)BIM實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合，通過(guò)BIM模型的顏色狀態(tài)、數(shù)據(jù)清單可如游戲般實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)狀態(tài)查詢，做到足不出戶，掌握建設(shè)狀況。平臺(tái)推動(dòng)工程管理由事后追溯轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)警、被動(dòng)管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)干預(yù)、經(jīng)驗(yàn)決策轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)決策，促進(jìn)信息不對(duì)等、決策效率低、管控力度弱等問(wèn)題的有效解決，全面支撐工程建設(shè)數(shù)字化管理應(yīng)用，推動(dòng)工程建設(shè)管理數(shù)字化應(yīng)用。

基于BIM+GIS融合公路養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)多維數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理一張圖

養(yǎng)護(hù)平臺(tái)構(gòu)建公路基礎(chǔ)設(shè)施立體、動(dòng)態(tài)、全面的管理支撐體系，推動(dòng)先進(jìn)信息技術(shù)與高速公路基礎(chǔ)施舍管理深入融合。以養(yǎng)護(hù)EBS+WBS數(shù)據(jù)鏈為中心整合各階段數(shù)字化成果形成數(shù)字路產(chǎn)，可高效支撐路產(chǎn)管護(hù)、養(yǎng)護(hù)維修及竣工驗(yàn)收等數(shù)字化應(yīng)用，提高整體管控質(zhì)量和效率；基于BIM+GIS融合公路養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)多維數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理一張圖，可提供直觀的路產(chǎn)管控、安全運(yùn)行等多業(yè)務(wù)一體化管理應(yīng)用支撐；融合養(yǎng)護(hù)管理各業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化協(xié)同應(yīng)用管理功能，可支持全業(yè)務(wù)流程的在線化應(yīng)用與跨部門數(shù)字化協(xié)作；便捷易用的APP，可支持多業(yè)務(wù)流程的移動(dòng)應(yīng)用，極大提高業(yè)務(wù)協(xié)作效率。

目前基于BIM+GIS的數(shù)字化建設(shè)管理平臺(tái)已在樂(lè)西高速、成綿高速、雅安G318、雅康高速等十余個(gè)新建及養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中應(yīng)用。

安全守護(hù)

智能監(jiān)測(cè)守護(hù)結(jié)構(gòu)安全

在公路養(yǎng)護(hù)階段，四川公路設(shè)計(jì)院自主研發(fā)智能監(jiān)測(cè)云平臺(tái)、協(xié)同檢測(cè)平臺(tái)和養(yǎng)護(hù)平臺(tái)，守護(hù)工程安全。

集群化監(jiān)測(cè)數(shù)字大屏

智能監(jiān)測(cè)云平臺(tái)是圍繞公路工程結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行和科學(xué)管養(yǎng)需求，自主研發(fā)的公路基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)健康與安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，為橋梁、隧道、邊坡路堤、房屋建筑等結(jié)構(gòu)物進(jìn)行全天候、自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，提供貫穿結(jié)構(gòu)全壽命周期的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)分析、靶向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署運(yùn)維、精準(zhǔn)預(yù)警與響應(yīng)聯(lián)動(dòng)、智能評(píng)估與養(yǎng)管決策支持等服務(wù)。具有采用風(fēng)險(xiǎn)事故樹(shù)辨識(shí)方法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)靶向監(jiān)測(cè)、基于GIS+BIM+loT數(shù)字底座實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合、創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)事件報(bào)警和安全狀態(tài)預(yù)警聯(lián)動(dòng)機(jī)制提高預(yù)警準(zhǔn)確率、融合智能監(jiān)測(cè)與人工檢查數(shù)據(jù)有效支撐科學(xué)管養(yǎng)決策等技術(shù)優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)。

2020年9月20日，雅西高速姚河壩1#大橋路段突發(fā)高位塌方，造成高速公路右幅橋梁垮塌，高速公路和橋下國(guó)道同時(shí)中斷。四川公路設(shè)計(jì)院快速部署應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)施工作業(yè)和左幅橋保通提供了有力的安全保障，僅用6天就實(shí)現(xiàn)了右幅橋梁恢復(fù)重建和雙向通車。

目前，該平臺(tái)已全面應(yīng)用于四川、重慶逾兩千余公里高速公路和近十個(gè)市州普通公路的百余座橋、隧和邊坡集群化監(jiān)測(cè)中，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著，贏得業(yè)主和行業(yè)主管部門的普遍認(rèn)可。經(jīng)工程實(shí)踐檢驗(yàn)，其安全預(yù)警準(zhǔn)確率超過(guò)80%，多次化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)事件，減少生命財(cái)產(chǎn)損失。

協(xié)同檢測(cè)

在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與模式創(chuàng)新

協(xié)同檢測(cè)基于EBS的數(shù)據(jù)管理

協(xié)同檢測(cè)平臺(tái)在檢測(cè)業(yè)務(wù)中創(chuàng)新應(yīng)用EBS+WBS的數(shù)據(jù)架構(gòu)，不僅可滿足檢測(cè)業(yè)務(wù)應(yīng)用，還可支撐跨業(yè)務(wù)、跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)融合與應(yīng)用；創(chuàng)新將傳統(tǒng)檢測(cè)以檢測(cè)機(jī)構(gòu)為中心的模式變革為以管養(yǎng)單位為中心，通過(guò)協(xié)同應(yīng)用，強(qiáng)化過(guò)程監(jiān)管，通過(guò)數(shù)字化交付，為管養(yǎng)單位不斷積累橋隧檢測(cè)數(shù)字化資產(chǎn)。

該平臺(tái)不僅是檢測(cè)機(jī)構(gòu)的作業(yè)系統(tǒng)，也是管養(yǎng)單位的數(shù)字化管理系統(tǒng)，同時(shí)還是基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)構(gòu)件化的采集系統(tǒng)。

檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)機(jī)構(gòu)可依據(jù)平臺(tái)內(nèi)置的規(guī)范通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)件及數(shù)字化拆分實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)數(shù)字化，為管養(yǎng)單位大量節(jié)省資產(chǎn)數(shù)字化的經(jīng)費(fèi)；檢測(cè)機(jī)構(gòu)可通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化快速采集、自動(dòng)評(píng)分評(píng)級(jí)、自動(dòng)報(bào)告輸出；同時(shí)管養(yǎng)單位也告別了檢測(cè)過(guò)程無(wú)法監(jiān)管、紙質(zhì)報(bào)告堆積如山、歷年檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法跟蹤與追溯的狀況。

系統(tǒng)上線后，已完成42條高速公路、7000余座橋梁檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了300余萬(wàn)個(gè)橋梁構(gòu)件的資產(chǎn)數(shù)字化，為養(yǎng)護(hù)管理數(shù)字化應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

硬件設(shè)備

為軟件平臺(tái)安全高效運(yùn)作提供有力支撐

結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、智慧感知數(shù)據(jù)的安全傳遞和高效使用，都離不開(kāi)配套的硬件設(shè)備，為此，四川公路設(shè)計(jì)院同步研發(fā)了一系列硬件產(chǎn)品。

LoRa無(wú)線智能采集設(shè)備

LoRa無(wú)線智能采集設(shè)備是專為大型工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)需要開(kāi)發(fā)的一系列無(wú)線低功耗現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備，它可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，使用無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)搭配不同的傳感器節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用低功耗無(wú)線通信技術(shù)，可支持32個(gè)無(wú)線采集終端接入。

為了提高工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定可靠性，減少現(xiàn)場(chǎng)施工難度，四川公路設(shè)計(jì)院還自主研發(fā)了LET-Cat1無(wú)線采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)低功耗傳輸，為客戶提供更多更優(yōu)的解決方案。

智能一體式數(shù)據(jù)采集箱是專為大型工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)需求開(kāi)發(fā)的一款傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，該設(shè)備可快速接入多種信號(hào)傳感器，比如RS485類型傳感器，模擬信號(hào)類型傳感器等，同時(shí)還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求非常靈活的搭配不同類型的采集端口及傳感設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)控制采集終端則是根據(jù)實(shí)際隧道控制采集需求而研發(fā)的一款物聯(lián)網(wǎng)終端，可替代傳統(tǒng)PLC設(shè)備，實(shí)現(xiàn)照明、風(fēng)機(jī)控制以及動(dòng)環(huán)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、告警，不僅可實(shí)現(xiàn)本地控制，與云平臺(tái)連接還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，為后續(xù)新建或改造項(xiàng)目在數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)智化應(yīng)用方面提供更為便捷和高效的解決方案。

此外，接入網(wǎng)關(guān)AGW、視頻網(wǎng)關(guān)VGW、LoRa傳輸節(jié)點(diǎn)等眾多設(shè)備的推出，為客戶提供了多樣化解決方案選項(xiàng)，以應(yīng)對(duì)客戶在不同場(chǎng)景下的訴求。

大量自主研發(fā)硬件設(shè)備的投入使用，在大幅減少安裝成本、提高施工效率的同時(shí)，能更加全面掌控?cái)?shù)據(jù)安全，靈活挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)潛能。

來(lái)源：封面新聞