普通国省干线作为公路系统中最重要的组成部分之一，在交通运输中起着基础性、纽带性和战略性作用。交通运输部发布的《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》《公路“十四五”发展规划》等文件，明确提出推动新技术与交通行业深度融合，因此，普通国省干线数字化转型升级已十分迫切。本文结合山东省泰安市普通国省干线数字公路建设项目，从如何实现普通国省干线全寿命周期公路数字化转型升级，到构建公路全息数字画像，再到如何加快新技术研发与应用进行了探究，对于普通国省干线建管养运具有一定的实践价值。

泰安市普通国省道数字公路平台

随着物联网、大数据、GIS、AI等新兴技术加速应用到公路养护管理中，我国公路数字化时代已经到来。公路数字资源不但包括公路路基、路面、桥涵、隧道、交通工程、沿线设施、基础地理信息等静态数据，也包括运营过程中公路养护、管理、天气状况、车辆信息、交通量等运行监测与安全应急产生的动态数据。因此，通过先进的信息技术、智能的感知设备，探索公路基础设施全要素、全周期数字化应用，研究公路数字资源在智慧公路中的应用场景，提升公路安全水平、通行效率、服务水平和管理效能，对于推动公路数字转型、智能升级具有重大意义。

普通国省干线全要素、全设施数字化

根据《山东省普通国省道及农村公路智慧信息化建设标准（试行）》，泰安市普通国省干线数字化项目采用“AI人工智能采集+轻量化移动采集”组合方式，建立了普通国省干线全要素、全设施数字化采集和更新机制。该项目基于统一的数据标准、桩号体系，对数据进行治理，完善了公路设施与附属设施空间数据及基础属性数据，创建了泰安市高精度公路电子地图和路产基础信息，全面搭建了数据底座，实现了公路资产数字化、网格化管理，为建立公路全息数字画像及场景应用提供了支撑。

数据采集

利用人工智能技术对普通国省干线的公路标志、标线、道口桩、信号灯、隔离网等交通安全设施进行识别、处理，创建设计桩号、埋设桩号、空间桩号“三位一体”的高精度公路电子地图和路产基础信息，实现对公路设施数据的初始化采集。

通过轻量化移动应用采集工具，对普通国省干线交安设施、管理设施、服务设施信息进行补充与完善，形成常态化的数据采集更新机制，开发出后台数字化管理维护功能，建立起普通国省干线全要素数据库。

数据治理

基于统一的数据标准、桩号体系，对源头数据从提取、整理、数据建模、引擎分析、画像体系到可视化进行一站式管理，为公路全息数字画像及管理决策分析提供支撑。

数据提取 基于统一的数据标准、桩号体系提取数据，抽取各类业务数据库，建立业务数据集；进行数据埋点，记录用户的操作数据，包括用户数据、行为数据、内容数据三大类。

数据整理 针对采集到的数据，进一步深加工，将其变为可使用的数据。整理工作包括数据清洗，即清洗掉无意义的数据；数据标注，即为数据打标签；数据合并，即合并重复数据。

特征提取 提取合适的、表达能力强的特征，为下一步数据建模的准确性提供保障。

数据建模 针对目标业务场景，结合道路基础数据（路、桥、隧、设施）、业务数据（建设、养护、路政、应急等）、感知数据和第三方数据分别进行数据建模。

分析引擎 基于整理后的数据和搭建的数据模型，针对各种业务场景开展决策分析工作。例如，某个路段经常发生事故，要分析潜在原因。将公路隐患点（危险路段、下穿公路、易积水路段、漫水桥、危桥等）、公路基础数据（路面类型、路龄、车道数量等）、交通运行数据（交通量、拥挤度、事故、施工等）、气象数据（天气、预警等）纳入分析维度，对比事故多发路段，进行数据叠加分析。

可视化 利用计算机图形学和图像处理技术，借助图形化手段，清晰有效地传达信息，确保数据可视化的交互性、多维性、可视性，使信息内容更易理解，让用户在交互过程中理解数据、快速探索与分析数据。

普通国省干线全息数字画像

普通国省干线全息数字画像，即以普通国省干线全要素、全设施数字化为基础，以道路为主线，基于统一的数据标准、桩号体系，构建公路数据关系模型，打通公路从规划期、建设期，到运营期的全业务全周期链条，打造公路全息数字画像，形成每条道路的数字化全息档案，掌握道路“前世今生”各个阶段的全貌，为道路重点治理及监管提供决策支撑。

公路“身份证”

基于路线属性信息建立“公路身份证”，全面掌握公路建设年限、养护年限、资金投入、里程、承载构筑物、设施情况、路段等级分布、途经区县、技术状况等，支持数据穿透至公路每个路段的里程、路面结构、修建养护年限、技术等级、构筑物及设施情况。

公路规划期

在公路规划期，基于“公路身份证”，全面掌握道路前期规划情况，掌握道路规划年限、路线线型走向、投资情况、前期进展（工可信息、初设信息、施工图等）各个阶段的信息。

公路建设期

在公路建设期，基于“公路身份证”，通过与规划项目关联，建立公路“一项一档”，全面掌握项目建设情况及进度，建设情况包括建设年限、建设资金投入、建设单位、合同签订、重点里程碑节点、历次养护大中修情况等。

公路运营期

进入公路运营期，基于“公路身份证”，全面掌握该条公路的巡查情况、发现的各类养护病害、事件情况，历次路况评定情况，设施维修、路面养护（保养、小修）、桥梁隧道养护维修情况，应急资源（物资、队伍、机构）情况、发生的应急事件和人机料投入情况，历次发生的涉路许可办理情况，相关路域整治情况，以及该路段的隐患点与历次发生事件的情况、硬件设备投入情况（视频监控、物联感知设备）和历年交通量情况等。

普通国省干线数字场景应用

泰安市普通国省干线数字公路项目，立足于普通国省干线管养实际，搭建了“一个平台”“十个系统”。“一个平台”即数据融通、业务贯通、流程畅通的数字公路综合管理平台；“十个系统”包括路网智慧感知系统、公路巡检分析系统、数字公路综合展示系统、路管业务系统、养护管理系统、公路智库、应急管理调度系统、出行服务系统、养护决策分析系统及综合管理系统，实现了路产管理精准化、养护管理精细化、决策分析智能化、出行服务便捷化，全面提升了业务支撑能力。

路产管理精准化

在实施过程中，泰安市利用“人工智能技术+轻量化移动采集”工具，完成了对全市892公里普通国省干线全要素、全设施的数字化采集工作，构建了标准统一的公路资产数据资源库（“路产库”），形成了数字化“一张图”，实现了公路资产可查、可视、可管理应用。通过实景影像，以实景视频的方式将每公里公路、交叉口、交安设施、隧道、桥梁、服务区乃至构造物呈现出来。

在路产管理中，通过智能巡检设备的路产巡查功能，采用空间定位技术，对巡查过程中发现的损坏、缺失、倾斜路产进行智能识别，与路产数据库进行对比，将路产问题信息推送到数字公路平台，由业务人员进行人

工核实并快速妥善处置。该功能解决了人工巡查中存在的发现不及时、识别不准确、统计工作量大等问题，为精准发现问题隐患、保护路产资源提供了数字化保障。

养护管理精细化

项目实施过程中，通过固定式智能摄像机AI算法、车载式智能巡查设备和移动端App三种模式对交通安全设施、构造物、服务设施、管理设施信息及路面的裂缝、坑槽等病害信息进行自动采集，高精度定位，将识别到的病害信息储存到统一的“病害库”进行管理，构建道路病害“一张图”。通过数字公路平台，对病害进行审核、派单、处置、验收等流程管理，完成了以“数据链”为主线，从病害检测、计划下达到竣工验收的闭环数字服务。

数字公路平台将各个流程梳理出的病害信息、处置流程信息等储存在数据库中统一管理，可随时掌控全市普通国省干线的真实路面状况，有效提升公路养护工作效率，提升精细化管理水平，不仅解决了病害处置位置不明确、处置数量统计难等问题，也方便随时查看公路的病害信息。

决策分析智能化

充分利用公路全资产、全寿命建养数据，打通公路基础数据库、巡查病害数据库、业务流程数据库、文档信息数据库、养护决策数据库、路网运行数据库、项目信息库等全业务链条，让孤立的数据有机串联，形成公路全资产数字档案，构建公路全寿命周期“一张图”。使公路基础数据和业务数据形成大数据池，实现全业务模式下无壁垒的数据存储、拆分、组合和挖掘分析。采用切片式路面状况研判模式，把每一路段、每一桩号的扫描图像、病害检测结果、养护动态情况，以及交通流数据直观地呈现在管理者面前，并根据不同路段、不同时段、不同工艺维修后的路况切片数据进行分析，建立公路生命周期模型，进行综合评定，分析养护投资效益，获取最佳养护决策，实现效益最大化。通过公路全寿命周期“一张图”，管理者可直观掌握路网中交通量较大路段、易拥堵路段分布，以及养护频率最高、养护费用最多路段及构造物分布、道路状态、结构特点、气象条件、交通量、车辆类别等情况。

出行服务便捷化

实时路况信息反馈 通过安装的智能摄像机，实时监测道路的交通状况，包括拥堵信息、施工信息、事故状况等，并将信息传输至数字公路平台，实现实时路况信息反馈，帮助公众选择最佳出行路线。

交通流量监测 借助前端摄像机的智能结构化能力，识别中小客车、特大型货车、小型货车、中型货车等多种类型车辆，实时采集车辆流量等交通数据，并利用数字公路平台处理、分析数据，提供泰安市普通国省干线交通量实时分布图，帮助公众便捷出行。

交通违法监测 通过安装监控摄像机，实现对交通违法行为的监测和抓拍。在重点路段部署雷视一体机，结合专用的车牌车型AI识别算法实现车型车号识别，精准查找出肇事车辆，为交通安全设施维护追责提供有力证据，有效保护了路产路权，减少了交通违法行为的发生和交通事故的发生率。

普通国省干线数字化及应用场景建设是对交通信息化、数字化公路的一项创新性探究，具有革命性、颠覆性特征。泰安普通国省干线数字化探索与创新，不仅实现了数据互通、信息共享和业务协同，更全面提升了公路网精准感知、精确分析、精细管理和精心服务的能力。

【编辑： 任 燕】