高速公路智慧养护管理系统设计
摘要：随着科技的发展，计算机技术、网络技术等应用越发广泛，各领域都
掀起了智能化、智慧化的潮流，高速公路领域同样如此。

高速公路作为基础交通
设施，其养护工作十分重要，通过智能化技术提升其养护水平十分重要。

本文将
围绕着高速公路智慧养护管理系统设计展开研究，结合实际案例系统的构架设计
以及主要功能和系统实现做出具体分析，以期为公路智慧养护管理提供一定的思路，为高速公路运营质量提供较好的保障，提升其管理的智能化水平。

关键词：高速公路；智慧养护管理系统设计；智慧系统
引言
如今，高速公路工程不断发展，科技水平不断提升，高速公路的养护管理不
再是过去传统的管理方式，而是沿着信息化、智能化的道路不断前行。

加强信息
化技术和智能化技术在高速公路养护管理中的应用，构建高速公路智慧养护管理
系统，能够从技术和管理两个层面提升养护效率和水平，备受相关部门的重视。

其设计工作应当结合过往的管理工作经验，以及当前先进的技术，才能够发挥出
系统的最大优势。

1. 高速公路智慧养护管理系统结构组成
高速公路智慧养护管理系统的系统架构设计是基于现代信息技术和物联网技
术的应用，采用B/C/S三位一体的架构，该架构旨在提高道路运行效率和安全性。

该系统采用分布式结构，应用层、公共服务层、业务逻辑层与基础设施层等部分
组成。

其中，终端设备通过传感器实时获取道路状况和环境数据，并将其传输至
数据处理层。

数据处理层负责对数据进行处理、存储和分析，以便后续的业务逻
辑层进行处理。

业务逻辑层则负责实现各种功能模块，例如路况预测、保养计划
制定等。

最后，用户界面为用户提供友好的操作界面，方便用户进行操作和查看
相关数据信息。

2. 高速公路智慧养护管理系统主要功能
该系统以模块化为构造基础所研发的高速公路智慧养护管理系统，是一款基
于物联网、大数据和云计算等先进技术的综合应用软件。

该系统采用模块化设计，主要包括移动巡检端和高速公路全生命周期巡检管理系统两个核心模块，以及其
他辅助模块。

移动巡检端模块是一款基于移动设备开发的应用程序，具有实时监
测和处理道路问题的功能。

该模块集成了多种传感器和摄像头等设备，可快速获
取路面状况、交通流量等各种信息，并通过无线网络传输至后台进行分析和处理。

同时，移动巡检端还可以自动生成巡检报告，为后续评估和改进提供依据。

高速
公路全生命周期巡养管理系统是系统的另一个核心模块，旨在实现全面的养护管理，覆盖道路建设、养护、维修和更新等各个阶段。

该模块通过整合各类数据源，能够对道路状况进行全面、准确的评估和预测，从而制定科学合理的养护管理方案。

同时，该模块还具有故障管理、项目管理和知识库管理等多种功能，提高效
率和质量。

此外，高速公路智慧养护管理系统还包括其他辅助模块，如报警模块、数据分析模块和决策支持模块等。

这些模块相互协作，构成了完整的系统架构，
帮助用户实现路况监测、保养管理、故障报警等多种功能，提高公路运行效率和
安全性。

2.1界面功能
该系统的界面中主要由地图展示和图表展示两个模块组成，地图展示模块和
图表展示模块是高速公路智慧养护管理系统中非常重要的两个功能模块，为用户
提供了直观、可视化的数据展示方式和多种数据分析工具，帮助用户更好地掌握
道路状况和管理情况，从而更好地推进公路养护工作。

2.2用户管理
高速公路智慧养护管理系统的用户管理功能主要包括用户注册、登录和权限
管理，管理员可以根据用户角色和权限设置不同的操作权限，确保系统数据安全
性和操作规范性。

同时，还可以对用户信息进行查看、编辑和删除等操作，方便
进行用户管理。

2.3任务管理
高速公路智慧养护管理系统的列表模块主要用于展示和管理相关数据，包括
路段、设备、人员等。

而病害列表则是针对道路出现的各种问题进行分类、记录、查询和分析，帮助管理员及时发现并采取措施处理，提升公路的安全性和可靠
性。

2.4消息管理
高速公路智慧养护管理系统的消息管理模块主要用于发布、接收和处理各种
信息和通知，包括交通预警信息、设备维修计划、工作任务等。

管理员可以通过
该模块方便地进行消息的发送和查看，并对相关内容进行编辑、删除等操作，实
现消息的及时交流和共享。

2.5数据处理
资料管理模块功能主要包含桩号列表：用于记录和管理公路不同位置的桩号
信息，包括桩号编号、里程数等。

管理单位列表：用于管理各个管理单位相关的
信息和数据，包括名称、地点、联系方式等。

基础数据列表：用于记录和管理公
路建设和维护过程中的相关基础数据，如材料、设备、文献资料等。

交通事故列表：用于记录和管理公路发生的交通事故信息，包括时间、地点、车辆信息、责
任方等。

恶劣天气列表：用于记录和管理公路受恶劣天气影响的情况，如暴雨、
大雪、台风等，以便进行预警和及时采取措施。

2.6道路资产管理
道路资产管理模块可以独立地对公路沿路分路段进行设施设备的注册管理，
从而可以实现对公路设施设备的注册存储与查询，其中还包括了数据列表和地图
展示等子功能模块。

资料清单可供高速公路资料详细资料的展示及汇入、汇出，
并可对单一资料进行新增、删除或关键词查询；地图显示功能将资源的数据在地
图上以不同的符号表示，支持资源的详细浏览。

2.7全周期管理
全生命周期管理功能主要是对公路从设计、施工到运营、养护的整个生命周
期的档案数据进行管理，其中还包括了对道路性能状态指数的计算、性能预测分
析以及养护决策的优化等功能。

在对路段已有的性能数据进行分析的基础上，预
测出在没有养护行为和有养护行为的情况下，这个路段将来的性能指数。

在此基
础上，通过对路面性能指标、决策树及维修预算进行分析，实现了对路面维修的
最优选择。

3. 高速公路智慧养护管理系统运维
我国南方某省高速南部建设的“智能监控”全寿命周期管理系统，自建成通
车以来，由于车辆流量急剧增加，前期重载、超车比例显著增加，部分路段已发
生不同程度、不同类型的病害，影响了道路的使用和使用，给道路的使用带来了
很大的风险。

所以，以信息化技术为基础，开发出一套高速公路全生命周期的智
能巡养管理系统，可以对高速公路养护管理的全过程数据进行实时共享和分析，
并对路面的使用情况进行预测和评估，从而制定出科学的、精细化的养护决策方案，这是一项非常有意义的工程应用。

该系统的开发是以 windows系统下的 JS语言为基础的，在后台使用
express框架，在前端使用 vue框架和地图 leaflet库，并与 mongodb数据库
相结合来进行开发和设计。

手机平台使用的是安卓系统中的 Java语言，使用的
是高德地图 SDK、SQLite数据库，在后台使用的是天空和大地，通过空间和时间
的变换，将前后端的数据联系在一起。

在后台网络上，实现了对公路工程施工过
程中的全程文件的管理，为工程管理人员和施工人员提供了完整而详细的工程施
工过程中的各个环节的数据；在此基础上，利用病害监测与历史运行数据，对沥
青混合料的使用寿命进行智能预测，并在一定的维护费用与维护目标下，实现对
沥青混合料的维护决策。

结束语
综上所述，高速公路作为交通网络中的重要部分，除了建设质量需要得到充
分保障之外，运营养护管理也十分重要。

构建高速公路全智慧巡养管理系统具有
重要意义。

高速公路全智慧巡养管理系统采用B/C/S的三位一体的架构设计，应
当对其中的数据管理、公路资产管理、全生命周期管理等功能模块进行优化设计，
采取智能化技术，实现智能化管理，保证高速公路的养护管理水平，延长其运营寿命，推进高速公路运营管理的智能化和信息化进程。

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