高速公路信息管理系统中的大数据应用

引 言

随着高速公路的大规模建设与发展，高速公路通信、监控、收费、隧道及供配电等机电系统的建设也迎来了发展高峰。为保证高速公路高速、高效、安全的运行，如何做好机电设备的运行维护和管理已成为高速公路运营管理的一个重要课题。

高速公路机电设备种类多，数量大，涉及的专业领域广， 涵盖了收费系统、通信系统、监控系统、隧道机电系统、供配电系统、防雷与接地系统等系统。为进一步规范管理流程， 提高机电设备管理的科学化、高效化、信息化、流程化水平， 机电设备信息管理系统在各高速公路运营公司广泛使用。

1 高速公路机电设备信息管理系统的基本组成

1.1 设备管理

详细记录设备名称、型号、生产厂家、供应商名称、出厂日期、启用日期、规定使用年限、设备状态、使用地点、使用单位、管理单位、维修记录等信息，可实现对设备状态的全方位跟踪和管理。

1.2 故障管理

实现对设备故障从报修、维修、确认、评价的规范化、流程化、信息化、痕迹化管理。

1.3 日常保养

记录设备保养的详细记录，以实现对不同设备的定期保养， 包括周、月、季度、年度的保养计划，保养费用，保养过程等。

1.4 机电工程管理

机电工程管理包括机电系统改造和维修工程的计划管理、审批管理、工程实施管理、支付流程审批等。

1.5 用户管理

对登录信息管理系统的用户进行分组管理、权限管理等。

2 故障管理的应用

高速公路机电设备的运行环境恶劣，受天气、温度、空气质量等各种因素影响，设备故障率相对较高。高速公路机电设备故障对高速公路的保通保畅有重大影响，因此运营单位对故障修复的及时性、有效性都有较高要求，在对机电维护人员进行管理时，故障修复的及时性、有效性指标等可作为一项对维护人员进行考核考评的重要依据。

高速公路机电设备故障修复的一般流程 ：管理人员上报故障→维护班长确认是否为有效故障→维护班组长分配故障→ 维修人员进行维修→管理人员确认维修结果。这些要素在故障修复过程中环环相扣，共同决定了故障的最终修复时长。

高速公路信息管理系统详细记录了每一次故障维修中每个环节的时间点，处理人，处理结果等信息，在对人员进行考核时可从该系统中提取并分析得到相关数据。

2.1 故障修复流程中的相关参数

考核班组长对于故障的处理效率。从故障提出时间到故障分派时间的时长，可简称为故障分派时长。

考核维修人员对于单个故障的维修效率。从故障分派至维修员的时间到故障维修完成的时长，简称为故障维修时长。评价该维修员任务量饱满度。每个维修员在一段时间内累计处理的故障数目，可简称为故障处理累计数目。

评价维修效率。设备从故障出现提出时间到故障维修完成时间的时间间隔，可简称为平均故障维修时长。

评价维修质量。同一个设备从故障维修完成到下一次出现故障的时间间隔，可简称为平均故障间隔时长。

2.2 设备管理的应用

高速公路信息管理系统中的设备信息能够详细记录所管理设备从启用到报废之间的各类情况，将数据导出分析后，能够得到很多用于决策判断的新依据。

随时随地对设备状态进行跟踪管理。针对设备用途、位置生成二维码并粘贴在设备上，每次维修、保养前扫描二维码， 可自动调出设备信息，如品牌型号、启用时间、上次保养时间、上次维修时间、保修期限、电子图纸等相关信息。同时，维护工程师到现场维修、保养的记录、图片或影像资料均可保存在系统中，便于随时随地对设备状态进行跟踪管理。

合理预测机电设备的使用年限，为维修决策提供依据。设备的最佳使用年限取决于设备自身的物理寿命和经济寿命两个因素。设备的物理寿命通常由制造商在设备制造过程中根据相关理论和经验计算得到，经济寿命则需要同时考虑设备的运行、维护维修费用以及设备的固定资产折旧费用等因素。根据设备的浴盆曲线理论，随着使用年限的增加，运营过程中机电设备不断磨损和老化，设备故障率逐步上升，维护维修费用也不断增加，加之固定资产折旧费用越来越少，在这种情况下，确定设备的最佳更换时机尤为重要。

通过高速公路信息管理系统可以获得所管理设备的所有故障信息，包括启用时间、故障次数、故障修复费用、修复时间等相关信息，从而得到设备的运行维修费用；再结合固定资产的折旧费用即可确定设备的经济寿命。通过一些常规算法， 即可计算得到设备最佳使用年限，在合适的时间对设备进行更换，确保运行维护成本最小。

3 结 语

随着高速公路建设的迅猛发展，如何将机电设备进行系统化、科学化、信息化管理将成为智慧交通发展研究的重要课题。高速公路信息管理系统可提供机电运营、维护单位的维护数据、故障信息、设备信息等全方位的数据服务，未来基于信息管理系统的大数据分析和应用将给高速公路机电设备维护工作带来巨大的应用前景。