锚定桥隧管理痛点 打造智慧运营标杆

　　一、实施背景

　　广西交通投资集团百色高速公路运营有限公司(以下简称“百色高速”)管辖的S65巴友高速公路巴马至田东段(以下简称“巴田路”)是《广西高速公路网规划(2018-2030)》中“1环12横13纵25联”主骨架“纵11”巴马至凭祥(友谊关)高速公路的关键组成部分。巴田路地处桂西北山区，南北走向，沿线北部群山环抱，地形地貌复杂。这一地理特征直接导致了项目桥隧比例极高。其中项目全长67公里，全线共设桥梁89座(含特大桥2座，大桥71座)，隧道8座，其中有长隧道4座，上加山特长隧道全长约4公里，桥隧比高达50.83%。同时，项目设置巴马南、义圩、朔良、林逢、田东等5处互通式立交，其中2处为枢纽互通，并同步建设了总长12.513公里的三条二级公路标准连接线，分别接入G243、X306及G324等国省干线，最大限度地发挥对沿线城镇的交通辐射效能。然而，高桥隧比、复杂地形以及重要的通道地位，给运营管理带来严峻挑战。一是隧道运营安全压力巨大。特长隧道、长隧道群内的通风、照明、消防、监控等机电设备种类繁多、系统独立，传统模式下集成化程度低，无法实现设备状态的实时感知与统一管控，维护烦琐，故障响应滞后，难以应对隧道内突发紧急事件。二是桥隧结构健康监测手段落后。对89座桥梁、8座隧道及高边坡等构筑物的巡查，长期依赖人工目视或接触式检测，缺乏信息化、数字化工具支撑，路产路况数据无法快速整合分析，难以实时掌握结构运行状态，导致应急处置和科学管养决策往往滞后于实际需求。三是管理效率与成本控制难。传统的人海战术、被动式维修模式，在面对桥隧相连的复杂路段，管理效率较低，人力、物力成本高昂，难以满足现代化高速公路精细化、智慧化运营的需求。

　　为应对高桥隧比带来的挑战，百色高速深入践行“建管养一体化”理念，聚焦桥隧管理核心痛点，主导规划实施多项标志性创新项目，构建智慧桥隧运营管理体系，实现对隧道关键基础设施的全生命周期、可视化、智能化管理，全面提升巴田路运营管理效率、安全保障能力与综合经济效益，为广西乃至全国高桥隧比高速公路的智慧化运营树立标杆，提供一套成熟、可复制、可推广的解决方案。

　　二、主要做法

　　(一)建设隧道智能监控系统，实现桥隧设备统一管理

　　针对巴田高速桥隧比高、传统管理模式效率低的实际情况，百色高速重点打造《基于边缘计算的隧道智能巡检与维护系统的研究与应用》隧道智能监控系统，有效改变以往“各管一摊、被动应对”的落后局面。一是建立集中管控平台打破信息孤岛。项目采用先进的“云—网—端”三层协同技术架构，将隧道内分散独立的照明、通风、消防、监控等八大类机电设备全部接入统一管理平台，管理人员在监控中心即可监控隧道内所有设备运行状态，避免多个系统来回切换查看难题，设备管控效率显著提升。二是部署智能监测设备实现精准感知。在巴田路的隧道关键位置安装12个智能传感器，实现实时监测设备运行数据，自动识别异常状态，精准采集环境参数，智能调节通风照明，24小时不间断运行，及时发现安全隐患。三是构建预警处置机制提升应急能力。隧道智能巡检与维护系统，通过建立三级预警机制，在发现设备数据异常时，自动发出初级预警，出现设备故障征兆时，启动中级预警并推送处置建议，遇到重大安全隐患时，立即启动高级预警并联动应急响应。

　　(二)建立桥隧三维监测平台，提升路产路况管控能力

　　针对巴田高速桥隧结构复杂、传统巡查效率低的问题，百色高速积极推进《基于数字孪生技术的高速公路桥隧路产路况监测报警系统研究与应用》项目落地实施，打造桥隧三维监测平台，对巴田路全线89座桥梁、8座隧道的全时段、全方位智能监测，为道路真实反映桥隧路产路况的实际状况，提升应急处置效率。一是投入专业团队，完成全线桥隧设施的精细化三维建模，成功还原桥梁墩柱、隧道衬砌等主体结构，完整记录从建设到运营的全部资料，可随时调取建设时期的原始图纸、施工记录，以及运营期间的历次检测报告等任意一座桥梁或隧道的完整信息，做到“一桥一档、一隧一策”的精细化管理。二是在特大桥梁关键截面安装结构健康监测，建立结构健康状况评估模型。今年以来，巴田路累计安装桥梁结构健康监测系统1套，安装路基监测系统7套，同时用桥梁检测车、路面技术状况检测车等先进检测设备，为科学养护提供数据支撑，辅助道路养护管理，为桥隧涵外业巡查、检查发现病害实时，准确上传养护管理云端，高效、准确记录相关病害。

　　(三)构建多元化服务体系，推动技术成果转化与应用。

　　百色高速基于数字孪生桥隧监测系统的成功研发，着力构建全方位技术服务体系，推动创新成果的规模化应用与市场化运作。用微服务架构开发新一代路产路况管理平台，成功在广西区内快速部署应用4个示范项目，与广西北投集团等达成战略合作，拓展区内市场，与广西建工集团、中铁隧道等开展技术合作，完善系统功能，通过合作伙伴的项目资源，实现系统在新建项目的推广应用，并进一步建立培训认证体系，为合作企业培养专业人才。

　　三、取得成效

　　(一)管理效能与安全保障实现跨越式提升。一是效率倍增。设备故障发现时间从平均2小时缩短至10分钟，隧道机电设施的管理效率较传统模式提升约10%。桥隧路产路况监测的准确性和及时性提升15%，大量原本依赖人工反复巡查、肉眼甄别的工作被自动化、智能化的监测手段所替代。二是安全保障强化。实现了从“人工管理”到“智能管理”、从“事后处置”到“事前预警”的根本性转变。自系统自投入运行以来，成功预警设备隐患60余起，避免重大故障10余次，隧道运营安全系数提升35%，切实筑牢巴田路坚实的安全防线，为司乘人员提供更高水平安畅出行保障。三是养护科学精准。基于数字孪生平台的结构健康监测数据，为桥梁、隧道的预防性养护和专项维修提供科学依据，使养护决策从“经验驱动”转向“数据驱动”，优化养护资金配置，有效延长设施使用寿命，预防性维护比例提高到75%，设备使用寿命较传统延长20%以上。

　　(二)经济效益与成本控制取得实质性突破。一是运营成本显著降低。通过隧道设备的预测性维护和智能化控制，有效避免因设备突然损坏导致的紧急维修和高额损失，设备减少人力巡查压力。二是市场收益与知识产权双丰收。在项目实施期内，成功在广西区内建立4个高标准示范工程，累计实现相关销售收入达3127.31万元。同时，围绕两大系统积极进行知识产权布局，共申请获得2项软件著作权，形成具有自主知识产权的核心技术体系。三是带动区域经济发展。巴田路智慧化运营带来的通行效率与安全性提升，进一步增强巴田路活力，为沿线特色农产品外运、旅游资源开发提供更优越的交通条件，间接推动巴马、田东等地的经济发展与乡村振兴。

　　(三)行业影响力与社会效益持续扩大。一是形成可推广的“巴田经验”。项目成功解决了设备异构互联、数据实时处理、三维可视化监测、预测性维护等行业共性难题，为高桥隧比高速公路乃至普通公路、市政道路的智慧化运营管理提供了成熟的技术路径和实践模板。二是引领智慧交通发展潮流。百色高速巴田路的实践，是新一代信息技术与交通运输行业深度融合的典范，得到行业内的广泛认可，吸引多家单位前来考察学习，技术成果正通过战略合作在更广阔范围内推广应用。三是践行绿色低碳发展理念。智慧运营系统通过优化隧道照明、通风等能耗设备的运行策略，有效降低了能源消耗。同时，与巴田路在建设运营中秉持的生态防护、边坡复绿、“一坡一景”、路域环境整治等绿色实践相结合，共同打造“路景相融”的生态环保高速公路，推动“交通+旅游”融合发展。