摘 要：近年来，我国公路运输事业发展迅速，且在较好地满足了人们出行需求的同时，也为促进国民经济的发展提供了良好的交通运输保障。作为公路运输效率和公路质量的重要保障，公路的养护管理工作不仅关系着公路本身的质量，而且对于整个交通运输事业的发展也具有重要影响。基于此，本文以当前大数据时代为背景，以高速公路作为主要研究对象，通过对大数据的定义和高速公路养护管理过程中涉及到的相关数据进行分析，在结合大数据时代下高速公路养护管理意义的基础上，针对当前高速公路养护管理存在的问题，提出了相应的解决对策。
关键词：大数据；高速公路；养护管理
一、前言
“大数据”无疑是互联网时代下最热门的话题，在网络信息技术高速发展的今天，社会各行业领域纷纷将大数据、云计算等作为其未来发展的关键技术，通过开展深入且广泛的数据挖掘工作来构建行业分析模型，从而为促进组织发展提供新的增长点。自交通运输部被纳入到我国互联网行动计划编制工作组至今，
我国高速公路的养护管理已经具备了一定的信息化养护管理水平，但关于高速公路的信息化养护和管理仍然处于前期的经验、决策阶段。在此背景下，如何在掌握高速公路养护管理工作中涉及到的大数据的前提下，针对高速公路养护管理存在的问题提出相应对策，已成为我国高速公路管理部门需要着重开展的关键工作。
二、高速公路养护管理中的大数据
在大数据背景下，高速公路养护项工作所产生的大规模数据，迫切需要科学合理的整合以及再利用。在合理整合前，需要了解大数据以及告诉公路养护下所产生的数据结构，具体如下：
（一）大数据定义
大数据，即Big Data，是指无法在一定时间范围内以常规软件工具予以捕捉、管理和分析的数据集合，是需要新的处理模式地进行处理的具有较强决策力、洞察发现力与流程优化能力的海量、高增长率的多样化数据信息资产[1]。大数据具有以下几方面特点：（1）容量大，数据体量较巨大，相应的数据量级可高达PB级别；（2）种类多，数据类型较多，且格式各种各样；（3）速度快，数据的产生与处理速度也相对较快，通常，以数据大都在1s内产生，而对数据的分析与处理也应在秒级内完成；（4）价值高，大数据的价值密度较低，但其商业价值却相对较高，从海量的数据中搜寻到对企业有用的数据，能够为企业战略决策的制定提供有力依据[2]。
（二）高速公路养护管理中的数据源
高速公路属于我国基础设施的重要组成部分，养护与管理高速公路能够保障其运行的安全性和顺畅性。在高速公路在养护与管理的过程中会产生诸多类别的信息和数据，主要包括以下几个方面。
1.基础档案资料数据
高速公路在建设的过程中便已经产生可了大量的基础档案资料，包括建设前期各界政府的立项、土地、环评审批资料，设计过程中的计算书、勘探、设计图纸等设资料，施工作用中的招标标书、合同、竣工图纸、监理过程、验收报告、使用说明等施工资料。所有的基础档案资料数据均需要在整理后于高速公路投入使用后移交给养护管理部门。但是，各个地区的高速公路占比基本上均比较大，若不能够对基础档案资料进行完备的保存，则会导致部分基础档案资料的缺失影响高速公路养护与管理中根据历史信息进行分析决策的准确性[3]。
2.日常养护资料数据
正常情况下，根据我国《公路技术状况评定标准》要求，高速公路技术状况的评定必须要保证在每季度一次或以上。此时，在每一次技术状况评定中均会在高速公路路面、桥梁、隧道、路基等构造物和沿线设施方面产生大量的日常养护管理资料数据。另外，每日的路况巡查亦是高速公路日常养护工作中的重要内容，每日的路况巡查工作中养护管理人员必须要填写相应的巡查日志，对巡查的情况形成信息数据等。在此基础上，养护管理人员需要根据高速公路养护与管理规范要求在每月、每季度和每年均形成完善的路况评定资料[4]。随着科学技术水平的提高，高速公路的日常养护与管理方面开始推行机械化，例如利用机械清扫车的行驶轨迹GPS数据形成部分养护与管理资料。
3.大中修与改建的养护资料数据
高速公路在长年的运行中受到自然環境以及车辆荷载等影响，其路况会逐渐出现衰减的状态。各个地区为了保证高速公路运行的顺畅性和行车的安全性与舒适性，基本上会定期对高速公路的狂进行检查，继而对路况较差，安全性、舒适性均不佳的高速公路进行大中修，甚至会根据具体的道路需求进行改建，目的在于满足社会发展以及经济发展的需求。高速公路的任何大中修与改建养护管理中基本上均会产生大量的该类资料与数据，对于整个高速公路性能的评定与判断会起到重要支持作用，为此必须要对高速公路大中修与改建的养护资料数据进行完整的保存[5]。
4.桥梁与隧道等结构物定期或特殊检测的资料数据
高速公路处于山水网密布的区域，在高速公路建设中必然需要架设一定数量的桥梁和隧道等结构物。近年来，由于高速公路桥梁或者隧道等结构物出现问题而引起的道路安全事故越来越引起社会各界的高度重视，因而逐渐加强了对高速公路桥梁与隧道等结构物的定期或特殊检测，以便对其安全性能进行准确的评定，保障高速公路运行的安全性。此时，高速公路的养护与管理中便会出现大量的桥梁与隧道等结构物养护与管理资料数据，对高速公路的桥梁、隧道等结构物特点、性能、状况等均能够作出真实的反映，有利于更加恰当的安排大中修或者改建工程，加强高速公路的养护与管理[6]。
5.日常监测与监控的资料数据
对于比较重要的高速公路，公路基本上会于其重要的路段、桥梁、隧道等结构上建设健康以及环境检测系统，以便对道路桥梁、隧道运营状态下的结构情况进行反应，形成负载数据、内力相应数据、表面形态数据、环境状况数据等。另外，该类系统能够对道路上过往车辆进行检测，包括流量、行驶轨迹、车辆类型等。此时，在该高速公路养护与管理下会产生大量日常监测与监控的资料数据，亦属于整个高速公路养护与管理信息和数据的重要组成部分。
三、大数据时代下高速公路养护管理的意义
公路的养护管理工作是公路运输效率和公路质量的保障，不仅关系着公路本身的质量，而且对于整个交通运输事业的发展也具有重要影响。在大数据背景下，科学合理的整合数据并进行利用的对公路养护管理有巨大的意义，具体如下：
（一）有利于提高养护管理的预测水平与安全预警能力
大数据技术的核心便在于预测，该点属于人工智能的重要组成部分，亦属于机器学习的基本内容，在大数据技术中，其能够更好的应用数学算法预测事情发生的可能性。高速公路养护管理中对大数据技术进行应用，促使大数据在整个养护管理系统中能够起到一定辅助决策作用，在对系统中的海量数据进行分析基础上，能够对所有相关数据之间的特别线性进行处理，继而提高高速公路养护管理中的预测水平。同时，大数据时代下的高速公路养护能够提高整体安全预警能力，即对近期高速公路上桥梁、隧道、路面等技术状况进行分析，巡查其中可能存在的危险状态，在多种数据进行动态采集与整合分析的情况下将能够作出有效的安全预警[7]。
（二）有利于整合养护管理中的各类数据并实现共享
我国大部分地区的高速公路养护与管理中均存在数据开发时目比较单一的情况，因而存在着大量格式并不相同的信息与数据，各类型信息与数据之间呈现明显的独立性。同时，各个地区自身的高速公路养护管理信息数据与其他地区之间亦不存在良好的关联性，难以实现信息与数据的实时共享。大数据时代下的高速公路养护与管理在一定程度上要求各个地区均能够从大数据视角和思维进行高速公路的养护与管理，重点在于对数据进行整合并且实现共享。在此方面，大数据技术能够对各个地区内部的高速公路养护与管理各类数据进行整合，对于各个地区之间的信息与数据能够建立比较全面的、通畅的、相互联系的全国高速公路养护信息网，消除传统信息与数据孤立的状态，在实现信息与数据共享的情况下便于对高速公路运行与养护管理等情况作出实时掌握。
（三）有利于应用先进养护技术提高养护管理效率
大数据时代下的高速公路钢护管理，有利于应用更加先进且创新的养护管理技术，能够切实的提高养护管理效率。在我国高速公路养护管理系统中，需要根据时代的发展积累养护与管理经验，并且要进行新技术的探索与应用。大数据时代的到来，一方面能够促使高速公路对其传统的、典型的“一时、一地”养护管理模式进行改进，修正养护与管理经验，另一方面能够建立比较科学的高速公路路面使用性能预估模型，便于对高速公路未来路面使用中的性能变化等进行准确的预测，继而更加准确且有效的制定养护与管理方案。因此可以说，大数据时代下的高速公路养护管理效率能够得到有效提升。
四、目前我国高速公路养护管理存在的问题
高速公路养护管理系统需要将路网技术状况评定的各类数据作为核心的技术数据，并且要对具体的交通量、交通历史等进行了解，以此建立有效的分析模型，而后采取具有针对性的管理措施。目前，我国高速公路养护管理中，以上海沪嘉高速公路为例，其仍旧存在着一定问题。
（一）养护管理分析决策不科学
养护管理分析决策的不科学在一定程度上会导致养护管理的目标、方法、措施等均不能够明确，因而难以达到预定的养护管理目标。产生该种问题的主要原因在于，高速公路的技术状况与水平等均需要由高速公路技术状况评定的相关数据进行客观的反映，以此指导具体的养护管理工作开展。高速公路技术状况评定数据需要通过具有专业检测资质的单位进行采集。事实上，具有专业检测资质的单位在养护管理单位受招、投标与检测资金等因素的限制下会出现检测手段不统一、检测时间不一致，检测水平差距较大等情况，由此使得检测到的数据并不具有较高质量。此时，养护管理中的分析决策便不能够得到科学的、统一的、准确的数据支持，便难以具有科学性。
（二）养护管理系统未充分利用
目前，高速公路养护管理中并未完全利用养护管理系统，相关工作仍停留在相对简单的基础数据收集和整理方面，而对于数据的应用则存在不足，这也导致了高速公路养护管理中，相关负责人并不能对高速公路的技术状况、运行状况等作出准确、深入的分析与评价，从而难以为整个高速公路的养护管理提出切实可行的意见和建议，并未完全发挥高速公路技术状况检测相关数据的功能与价值。对这一问题产生的原因进行分析可知，当前我国各级高速公路的养护与管理单位中，部分单位大都对上级的相关养护管理规定、制度、要求放入的贯彻和落实有所携带，所辖范围内的高速公路养护管理基本流于形式。
（三）養护管理模式严重滞后
就现阶段而言，我国高速公路的养护管理模式仍然相对滞后。以上海沪嘉高速公路为例，这一问题主要表现为，公路的养护管理目前仍以传统的“一时、一地”养护模式为主，但对现阶段我国整体高速公路进行分析可知，其具有鲜明的“综合交通”特性，各高速公路虽然各自独立，但又彼此关联，故从公路养护和整体发展来看，此种养护管理模式并不科学，加之现阶段我国基于大数据的公路养护管理系统的建设和应用尚处于初级探索阶段，使得大数据时代下该公路养护管理的效果并不尽如人意。因此，对于沪嘉高速公路负责人而言，有必要也必须在结合我国高速公路网综合性特点的基础上，将大数据系统予以全面融入，从全局出发进行统筹规划，切实的开展高速公路养护管理工作。
五、大数据时代下高速公路养护管理策略
通过分析大数据对高速公路养护管理工作的意义，以及我国目前高速公路养护管理中存在的问题，可以发现从科学管理的角度大数据是可以为公路养护管理提供一定的分析基础。针对我国目前高速公路养护管理中存在的具体问题，通过大数据对其提出的应对策略如下：
（一）提高养护管理分析决策的科学性
在提高养护管理分析决策科学性方面，必须要充分的利用大数据特性，要能够对高速公路养护管理中各个方面的信息、数据等进行准确的收集与管理，包括高速公路建设图纸、交通量、养护施工具体情况、检测评定数据、高速公路桥梁隧道健康监测等。将上述诸多方面的信息与数据通过大数据进行分门别类的建档、存储，由此建立起一个比较完善的、动态的、丰富的“高速公路资产全寿命信息数据库”。另外，该数据库中要能够收集并且储存每一条高速公路各个时期的信息与数据，以便为高速公路养护管理的分析决策提供更加科学的、统一的、准确的信息与数据支持。但是，重点在于选择信息与数据采集的专业资质检测单位时，必须对于检测方法、检测时间、检测水平等进行统一和了解，从检测方面保证信息与数据的有效性。
（二）强化大数据思维，强化对养护管理系统的利用效果
大数据思维的引入与运用直接关系着高速公路养护管理的成效。在当前大数据背景下，我国高速公路管理单位应尽快形成与公路养护和发展方向相符的大数据思维，一方面，通过加大对相关人员的培训力度，使其在了解大数据的概念和功能的基础上，充分认识到大数据在高速公路养护工作中的重要作用；另一方面，相关管理部门和公路建设与养护单位还应进一步加大对大数据与公路养护复合型人才的引入与培育力度，通过设计和完善公路养护管理系统，从系统海量信息与数据中发现高速公路养护与管理的规律，争取能够建立出科学的养护施工效果预测模型、养护决策分析模型等，保证能够在高速公路的养护与管理中充分发挥大数据的优势，切实的提高养护与管理的效率。
（三）创新并完善养护管理模式
因传统的“一时、一地”的养护管理模式并不能够适应当前高速公路网“综合交通”的养护管理需求，必须要在大数据时代下对养护管理模式进行创新与完善。在此方面，我国各地的高速公路养护与管理部门可以利用大数据技术，结合整个高速公路的养护管理流程，建立比较先进的高速公路资产信息3D模型库，在其中农比较快速的、直观的查看高速公路历史情况、当前信息、基础设施等状态。同时，通过大数据技术的支持，高速公路养护管理部门亦可以利用无线技术促使整个高速公路养护管理系统中的监控系统、检测设备与技术专家进行联合，以此能够实时掌控高速公路运行状态，及时发现问题并解决问题。
六、结论
综上所述，大数据时代下高速公路的养护管理系统更加具有先进性、科学性和创新性，能够对具体的养护管理中各类数据进行综合性的整体与存储，便于养护管理部门作出科学的分析与决策。本文从大数据的定义出发，细致化的分析我国高速公路养护与管理的现阶段问题，并通过大数据的介入，从科学性、数据思维、管理模式等内容提出相应的应对策略。充分说明，大数据时代下的高速公路养护管理系统，能够对养护管理系统、养护管理模式等进行创新应用，极大程度的提高了养护管理效率，保障了高速公路的安全运行。未来，在大数据技术仍旧不断发展的状态下，我国高速公路养护与管理系统仍旧需要进一步加强对大数据技术的融合，争取获得更加稳健的发展。
参考文献：
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