基于智慧養(yǎng)護管理系統(tǒng)的城市應急搶險通行服務保障能力提升研究

基于智慧養(yǎng)護管理系統(tǒng)的城市應急搶險通行服務保障能力提升研究

北京市首都道路建設集團有限公司（以下簡稱“酋長集團”）是一家國有獨立公司，于1999年9月成立。它負責北京道路、城市和相關設施的投資、建設和運營管理。截至2019年底，首發(fā)集團共建成高速公路761公里，負責管理養(yǎng)護京港澳高速、京藏高速、京哈高速等874公里高速公路，承擔著高速公路的清掃保潔、養(yǎng)護維修、防汛除雪、應急搶險、清障救援、路燈照明系統(tǒng)維護及泵站、橋隧、配電站的管養(yǎng)工作。1加大應急管理及硬件保障能力建設近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，車輛出行率大大提高，首都北京各條高速公路的交通量急劇上升，同時伴隨全球氣候變暖，近年來強降雨、暴雪等極端天氣多次出現(xiàn)，給交通出行帶來極大的影響。如何在車流日漸增多，惡劣天氣頻繁，保障需求日益提高的情況下科學、快速、高效地做好高速公路搶險保通，最大限度減少人員傷亡、財產(chǎn)損失及社會影響，成為首都高速公路養(yǎng)護人所面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此，首都高速公路養(yǎng)護單位以高度的責任感和使命感，不斷致力于提高應急搶險通行服務保障能力建設。一方面，建立并不斷完善惡劣天氣下的應急管理機制，從管理和硬件方面充實提高綜合實力；另一方面，開拓思路，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展趨勢，豐富應急搶險保通的信息化手段，建成企業(yè)道路智慧養(yǎng)護管理系統(tǒng)，逐步形成了基于道路智慧養(yǎng)護管理系統(tǒng)支持的高速公路惡劣天氣保通工作模式。2環(huán)境應急監(jiān)控系統(tǒng)建設所謂“基于道路智慧養(yǎng)護管理系統(tǒng)（以下稱為“慧養(yǎng)護”系統(tǒng)）支持的高速公路惡劣天氣保通工作模式”是通過建立惡劣天氣保通的“保障標準、分級響應、資源配置、重點區(qū)域布控、作業(yè)模式”等一系列工作機制，運用“慧養(yǎng)護”系統(tǒng)的“道路視頻監(jiān)控、環(huán)境狀態(tài)實時監(jiān)測、專用通訊設備、應急搶險指揮車、車輛GPS監(jiān)控、車輛設備作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控、機電設備狀態(tài)監(jiān)控等一系列信息及通訊技術手段實現(xiàn)決策分析、指揮調(diào)度、應急搶險的惡劣天氣保通綜合工作模式。該模式顯著提高了惡劣天氣下保通工作的效率，運用信息化手段輔助的“互聯(lián)網(wǎng)+養(yǎng)護應急保障”工作模式成為了管理模式上的突破創(chuàng)新，形成了具有創(chuàng)新意義的工作模式。3該車輛的工作機制是確保邪惡天氣的3.1安全標準3.1.1超高保障標準鑒于首都的特殊地位，為全力做好管養(yǎng)路段的除雪保通工作，提出雪天“公路不斷行，運營不中斷”的超高保障標準和保障承諾，按照“提前預防、充分準備、周密部署、快速反應、協(xié)調(diào)聯(lián)動、果斷處置”的原則，根據(jù)道路的重要性、交通流量及除雪保通工作難易程度等因素，設置一般、較重要、重要、特別重要四級保障標準。3.1.2高效防洪技術構建“集中領導、統(tǒng)一指揮、結(jié)構完整、功能全面、反應靈敏、運轉(zhuǎn)高效”的防汛保通體系，執(zhí)行“安全第一、常備不懈、以防為主、全力搶險”的防汛總方針，以實現(xiàn)降雨天氣“不淹車、不塌路、不毀橋”為工作目標。3.2分類響應3.2.1備勤應對標準日常除雪工作，將雪情由低到高劃分為四個雪情預警級別，分別對應小雪、中雪、大雪、暴雪四級，并依次采用藍色、黃色、橙色、紅色加以表示。針對雪情預警級別，制定三級備勤應對標準，確定指揮體系，分級進行資源配置。針對暴雪等極端降雪天氣可能發(fā)生的搶險，根據(jù)險情對交通影響的程度，由高到低劃分為特別重大、重大、較大、一般四個級別，設置三級搶險響應，明確搶險的響應支援機制。3.2.2確定指揮體系日常防汛工作，按照降雨量的大小，確定四級防汛保通備勤響應，根據(jù)不同備勤等級，確定指揮體系，分級進行資源配置，做到防汛工作的整體化與標準化。針對特大暴雨等極端天氣可能發(fā)生的防汛搶險，設置四級應急搶險響應，明確參與搶險的響應支援機制。3.3資源配置3.3.1除雪資源配置(1）除雪設備配置標準模型除雪作業(yè)主要以機械設備為主，為保證除雪設備充足、連續(xù)穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn)，達到除雪時限的標準要求，提出“除雪設備配置標準模型”：以按照每30公里為一個配置標準段，每個區(qū)段配備撒布設備2部，推鏟雪功能的設備3部（撒布設備與推鏟雪設備可兼容），水車當量70噸。原則上按照每個中心配備處理匝道的小型撒布車4輛、拋雪車1輛、行政車3輛、巡視車4輛、小貨車若干。(2）成立雪麻黃隊組建除雪體系，成立除雪指揮部，設機務、后勤、信息宣傳等保障組，成立多支除雪搶險隊。每個除雪季初次融雪劑儲備量按照全路網(wǎng)兩場大雪準備，在除雪過程中，按照計劃存儲量及時補充。3.3.2防洪資源配置防汛工作的重要手段是積水路段定點值守和沿線巡視，提出“防汛巡視、值守標準配置”：(1）建立防洪監(jiān)督和服務基準巡視標準配置：人員2人、巡視車1部、攜帶巡視工具。在重點凹槽段設立值守小組，每個值守點設置5人、搶險車1輛、攜帶值守工具。(2）組成多防治應急隊組建防汛體系，成立防汛指揮部，設機務保障、后勤保障、信息宣傳等保障組，成立多支防汛搶險隊。準備排水單元、各種型號水泵、隨車吊、清障車設備。準備砂石料、編織袋、彩條布、水龍帶、皮劃艇、救生衣等各類工具材料若干。3.4責任到人，實名布崗除雪備勤點布控，按照30公里為一個除雪區(qū)段，根據(jù)道路區(qū)域及工區(qū)站點布局設除雪備勤點，劃分責任路段，責任到人，實名布崗。防汛重點區(qū)域路段，根據(jù)轄區(qū)路段特點，對汛期的重點保障位置凹槽路段、高填方路基、易落石路段、易滯水路段等進行排查，確定易積水值守點，易滯水巡視路段，制定布控圖表，按年份動態(tài)調(diào)整。4道路監(jiān)控及指揮調(diào)度平臺建設隨著保障工作標準的提高，各種應急保障的信息化支持手段應運而生，逐步建成了道路視頻監(jiān)控、氣象信息監(jiān)測系統(tǒng)、專用通訊設備、應急搶險指揮車、車輛GPS監(jiān)控、車輛設備作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控、機電設備狀態(tài)監(jiān)控等一系列信息及通訊技術手段，對于輔助搶險決策分析、指揮調(diào)度、發(fā)揮了巨大作用。4.1自動嘴唇監(jiān)控首發(fā)集團建成了覆蓋全路網(wǎng)的道路數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包含道路、收費廣場等1898個數(shù)字視頻監(jiān)控攝像頭，可對道路情況進行實時監(jiān)控及數(shù)據(jù)回傳，支持查看歷史數(shù)據(jù)，在應急搶險時對于道路情況的掌握發(fā)揮重要作用（見圖1）。為了配合應急搶險對現(xiàn)場視頻全方位掌握的數(shù)據(jù)需要，還專門配置了車載移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可在搶險現(xiàn)場隨時向指揮中心回傳視頻，給指揮部提供支持。4.2應急網(wǎng)絡平臺為掌握天氣情況，首發(fā)集團同北京市氣象局合作開發(fā)專門針對企業(yè)的“北京氣象應急網(wǎng)絡版”，實現(xiàn)衛(wèi)星云圖、降水量、風力，甚至實現(xiàn)了按路劃分的地面溫度顯示，對于防汛除雪措施的選擇和方案制定發(fā)揮重要決策支持作用，除雪季路面溫度對于除雪預撒措施及預撒時機的選擇起到關鍵輔助支持作用（見圖2、3、4）。4.3車輛的作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控400余車輛均配備GPS監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測車輛位置、行駛路徑、行駛速度，應急搶險時可隨時進行指揮調(diào)度，對于日常作業(yè)的超范圍、超速行駛等行為進行有效管控，并為除雪車、清掃車等特種作業(yè)車輛配備了作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，通過采用車載端安裝硬件（鏟臂、撒布、輪盤速度）傳感器的方法進行數(shù)據(jù)采集，隨時監(jiān)控車輛除雪作業(yè)狀態(tài)（見圖5）。4.4水泵信息化管理系統(tǒng)泵站配備自動控制系統(tǒng)。運用信息采集、自動化監(jiān)控、視頻監(jiān)控、軟件開發(fā)、光纖通訊等技術實現(xiàn)了集水池水位、路面積水、降雨量監(jiān)控及可視化，軸承、電力設備、環(huán)境監(jiān)控，水泵自動啟停、電力預警、水泵運行預警、排水流量預警，分層遠程控制，統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)存儲等泵站信息化管理功能，全面提升泵站汛期排水保障能力（見圖6）。4.5信息共享，實現(xiàn)一體化應用自主研發(fā)設計集成應急搶險指揮車，車輛到達搶險現(xiàn)場立刻形成一個連通搶險區(qū)域和指揮中心的通信紐帶、一個現(xiàn)場應急指揮室、一個高速公路信息中心，利用一體化的指揮體系、信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支持、往來信息的集中處理分析，增強現(xiàn)場處置的有序性，提高處置決策、支援調(diào)度的科學性，一體化的車輛設計、應用是道路交通行業(yè)企業(yè)中的首例，達到行業(yè)領先水平。4.6應急響應群的建立惡劣天氣應急搶險過程中，對于聯(lián)絡工具的性能要求高，傳統(tǒng)聯(lián)絡方式為固定電話和智能手機，但普通智能手機在雨雪天氣下不防水，待機時間短，且只能一對一通話，信息傳遞效率慢，不能滿足搶險作業(yè)長時間、高密度、防水等需求，為此，配備智能三防對講手機，設備防水、防塵、防摔，待機時間長，可建立多人通訊群組，實現(xiàn)群內(nèi)人員對講，且不受距離限制，信息互通共享，實現(xiàn)快速反應，對于應急搶險過程中保持通訊暢通發(fā)揮關鍵作用（見圖7）。5完善的應急保通工作機制，全面提升了高速公路的保障交通出行北京作為首善之都，交通運行保障使