T/CCTAS 149-2024 公路智慧养护信息系统建设指南

ICS 93.080
CCS R18
团体标准
T/CCTAS 149—2024
公路智慧养护信息系统建设指南
Guidelines for the construction of highway intelligent maintenance information
system
2024 - 10 - 30 发布2024 - 10 - 30 实施
中国交通运输协会 发布
T/CCTAS 149—2024
I
目次
前言............................................................................. I
1 范围................................................................................. 1
2 规范性引用文件....................................................................... 1
3 术语和定义........................................................................... 1
4 总体原则............................................................................. 2
5 总体架构............................................................................. 2
6 业务应用............................................................................. 3
6.1 一般原则..........................................................................3
6.2 基础数据管理......................................................................3
6.3 技术状况管理......................................................................3
6.4 养护决策管理......................................................................3
6.5 养护工程管理......................................................................4
6.6 安全与应急管理....................................................................4
6.7 日常养护管理......................................................................4
6.8 养护档案管理......................................................................5
6.9 数据驾驶舱........................................................................5
6.10 智能化应用.......................................................................5
7 数据管理............................................................................. 5
7.1 一般原则..........................................................................5
7.2 数据采集与传输....................................................................5
7.3 数据存储..........................................................................5
7.4 数据治理..........................................................................6
7.5 数据应用..........................................................................6
7.6 数据安全..........................................................................6
8 用户交互............................................................................. 6

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I
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国交通运输协会新技术促进分会提出。
本文件由中国交通运输协会标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：中交基础设施养护集团有限公司、中交基础设施养护集团宁夏工程有限公司、宁
夏交通投资集团有限公司、湖北楚天高速数字科技有限公司、上海市建筑科学研究院有限公司、江苏中
基工程技术研究有限公司、内蒙古高速公路养护有限责任公司、重庆首讯科技股份有限公司。
本文件主要起草人：王晓东、罗志明、于壮强、李金明、姚建群、于文志、李宇轩、李炬、丁松、
丁力、田海龙、杨书仁、武天泽、林海成、朱蓓、景彪、朱晨露、朱华新、赵荣欣、闫旭亮、张强、崔
猛、邢云。

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公路智慧养护信息系统建设指南
1 范围
本文件提出了公路智慧养护信息系统建设的总体架构、业务应用、数据管理、用户交互等相关要求。
本文件适用于指导公路管养部门开展养护管理信息系统建设和养护智能化应用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 917 公路路线标识规则和国道编号
GB/T 920 公路路面等级与面层类型代码
GB/T 11708 公路桥梁命名编号和编码规则
GB/T 22239 信息安全技术网络安全等级保护基本要求
GB/T 28788 公路地理信息数据采集与质量控制
GB/T 32630 非结构化数据管理系统技术要求
JT/T 132 公路数据库编目编码规则
JT/T 697.2 交通信息基础数据元第2 部分：公路信息基础数据元
JT/T 1037 公路桥梁结构监测技术规范
JTG 5120 公路桥涵养护规范
JTG 5142 公路沥青路面养护技术规范
JTG 5150 公路路基养护技术规范
JTG 5210 公路技术状况评定标准
JTG 5211 农村公路技术状况评定标准
JTG H10 公路养护技术规范
JTG H12 公路隧道养护技术规范
JTG/T H21 公路桥梁技术状况评定标准
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
智慧养护intelligent maintenance
智慧养护是以安全、绿色、高效、可持续为目标，以数据为关键要素，将先进传感技术、自动控制技术、
新一代信息技术等数字技术融合应用到公路检测评定、养护管理、养护决策和养护作业等实体业务，优化资
源配置，提高生产效率，提升工程质量，降低养护成本，为公众提供畅安舒美智的出行环境。
3.2
养护路段maintenance section
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2
养护路段是根据交通量、路面结构、材料、管养单位、路况性能等指标划分，用于后续养护决策分析的
路段。
3.3
养护决策maintenance decisions
管理者围绕养护目标，应用科学的分析手段与方法，按照一定的工作程序进行分析比选，制定公路中长
期养护规划、养护工程项目库和年度养护计划的活动。
4 总体原则
4.1 信息系统建设遵循“技术先进、安全可靠、经济适用”的原则。
4.2 信息系统应秉持“一数一源、同源共享” 集约化建设理念，加强数据全周期质量管理、数据交换共享
和数据应用服务。
4.3 信息系统应具有可拓展性、易操作性和易维护性。
4.4 信息系统网络安全设计、建设和维护管理应符合GB/T 22239的相关规定。
4.5 信息系统建设宜结合一张网运行管理需求，实现跨层级、跨部门、跨地域业务协同和数据交互。
5 总体架构
5.1 系统总体架构包括基础设施层、应用支撑层、数据资源层、业务应用层和用户交互层，见图1。
图1 总体架构图
5.2 基础设施层：为整个系统提供资源的保障，包括检监测基础设施和云环境两部分。应保证云环境安全可
靠，应结合公路等级、数据传输等需求选择公网或高速公路通信网等通讯网络。
5.3 应用支撑层：为业务应用层提供应用支撑和应用服务，包括且不限于GIS、三维图形引擎、工作流引擎、
消息中间件、数据报表和统一用户管理等。
5.4 数据资源层：为数据采集、建仓、存储与管理提供支持，包括基础数据库、业务数据库、主题数据库和
数据交换共享服务。
5.5 业务应用层：为用户提供应用服务系统，包括基础服务与智能化服务。
5.6 用户交互层：构建面向各业务领域的数据展示窗口，并进行人机交互，实现业务需求快速响应。
5.7 标准制度体系：根据公路智慧养护管理信息化建设内容，宜包括数据标准、接口协议、人员培训、考核
评价、管理制定等。
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5.8 安全保障体系：宜建立完善的系统运维和网络安全保障体系。
6 业务应用
6.1 一般要求
6.1.1 做到统一入口、统一信息门户、统一用户组织管理。
6.1.2 建立统一的地理信息服务，提供里程桩号和地理坐标自动转换服务。
6.1.2 建立完善的公路数据库，对基础数据和业务数据进行分类管理。
6.1.3 能根据检测数据进行技术状况评定、中长期性能预测，制定养护规划和计划方案。
6.1.4 实现日常养护、养护工程业务线上流程化管理，建立智慧工地管控系统。
6.1.5 对于特殊结构桥梁、隧道及重要边坡等构造物，宜建立监测预警系统、三维数字模型辅助养护管理。
6.1.6 建立公路资产的文字、数据、影像记录的详细记录，做到一物一档管理。
6.1.7 建立公路智慧养护数据驾驶舱模块，实现主动预警、决策分析和指挥调度。
6.2 基础数据管理
6.2.1 基础数据管理宜包含路线、路基、路面、桥涵、隧道、交通工程和附属设施、管理及服务设施等信息。
6.2.2 基础数据编码规则及内容按照照GB/T 917、GB/T 920、GB/T 11708、JT/T 132、JT/T 697.2 等执行。
6.2.3 宜结合养护统计调查、基础数据核查、路况检测、公路普查等业务，进行基础数据动态更新，更新频
率大于1 次/年。
6.3 技术状况管理
6.3.1 提供公路基础设施病害管理功能，记录主要病害类型、严重程度、数量等，支持病害发展趋势分析。
6.3.2 技术状况评定应符合JTG 5210、JTG/T H21、JTG H12 的相关规定，包括SCI、PQI、BCI、TCI、MQI
及各分项指标，支持单元路况、路段路况、路线路况及路网路况在线分析和查询。
6.3.3 公路管养单位可结合地区养护经验补充合理可行的评价指标，支持更全面的技术状况评定。
6.4 养护决策管理
6.4.1 一般要求
养护决策管理包含路面、桥梁、隧道等养护决策分析功能。
6.4.2 路况性能预测
6.4.2.1 根据历次检测数据，持续动态跟踪公路病害发展状况，掌握路况性能衰变规律。
6.4.2.2 建立不同路面性能评价指标与气候环境、使用年限、路面结构、材料、厚度、交通量及轴重等因素相
关关系模型。
6.4.2.3 建立不同桥隧构造物性能评价指标与气候环境、使用年限、交通量等因素相关关系模型。
6.4.2.4 根据历史数据，采用回归分析、神经网络、灰色理论、时间序列等方法进行路况性能预测，对比不同
模型的精度。
6.4.2.5 路况性能预测模型宜根据检测数据的更新自适应调整。
6.4.3 养护需求分析
6.4.3.1 根据公路技术状况评定结果、养护工作对象与内容，以及病害处治类型，建立公路养护对策模型。
6.4.3.2 针对不同的设施类型、技术等级分类、养护性质等不同的养护对策分类，分别建立对应的养护方案费
用模型。
6.4.3.3 在不考虑资金限制约束下，基于设定的养护标准，确定需要养护的设施或设施构件、养护时机、养护
措施和养护费用等。
6.4.3.4 包括需求汇总、设施技术状况预测、空间分析、时序分析和详细需求等内容。对不同养护标准下的养
护需求分析结果进行对比分析，综合考虑预期养护目标和资金需求等因素，确定最优的养护标准。
6.4.4 养护规划决策
6.4.4.1 从全寿命周期的角度进行养护方案的制定，对比不同方案的全寿命周期成本。
6.4.4.2 包括养护时间、养护路段、处治方案、养护资金、养护后路况指标预测等。
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6.4.4.3 处治方案应根据路况指标、病害严重程度、交通量等因素综合制定，包含具体的处治部位、方式、材
料、厚度等。
6.4.4.4 规划方案应考虑国家及地方标准规范技术、行业管理及管养单位内部需求及可使用资金等因素综合制
定。
6.4.5 养护计划管理
6.4.5.1 根据养护规划结果，优选亟需的养护路段进入养护项目库。
6.4.5.2 养护项目库应根据养护规划结果进行动态留痕管理。
6.4.5.3 从项目库推荐的排序中选择养护路段进行养护计划编制，列入年度养护计划。
6.4.6 养护后评估
6.4.6.1 进行养护工程后评估，逐步建立养护工程后评价体系。
6.4.6.2 养护工程路段检测宜不少于1次/年。
6.4.6.3 养护后评估宜从养护决策、养护技术、养护工程等角度进行。
6.5 养护工程管理
6.5.1 立项管理
6.5.1.1 养护工程立项主要依据宜参考已列入养护计划的项目。
6.5.1.2 养护工程应记录项目资金来源、地点位置、所处桩号、项目类型、计划实施日期、项目总投资等信息。
6.5.2 施工管理
6.5.2.1 施工管理应包含进度控制、质量控制、安全管理、造价管理等内容。
6.5.2.2 进度控制通过进度计划安排、实施进度动态跟踪以及进度报表自动生成等，完成项目施工过程进度全
面掌控。
6.5.2.3 质量控制可通过安装智慧工地设备，进行原材料、实验室、预制场、拌合站、施工现场等工程质量控
制全过程的闭环管理。
6.5.2.4 实施养护施工的路段宜作为养护历史在基础数据库中进行更新。
6.5.3 交竣工管理
6.5.3.1 工程交工后，按照规范及设计文件，实施交竣工管理。
6.5.3.2 宜完善养护工程交竣工各项文件、资料，保存完整档案资料。
6.6 安全与应急管理
6.6.1 安全监测管理
6.6.1.1 根据构造物结构特点、路域环境、技术状况、病害特征等开展重点设施安全监测，并实现联网运行。
6.6.1.2 设施安全监测系统宜与所在路段养护管理系统互联互通、数据共享，并实时展示监测结果。
6.6.1.3 充分利用北斗高精定位、摄影测量、毫米波雷达、InSAR（干涉雷达）等新型测绘与感知技术。
6.6.1.4 桥梁监测应符合JT/T 1037 中对健康监测系统的相关规定，隧道和边坡监测宜参照执行。
6.6.1.5 设施监测系统宜提供数据分析、预警预报和状态预测等功能。
6.7.1 日常养护计划管理
6.7.1.1 对于固定的养护项目，宜列入日常养护计划管理，包括年度计划、季度计划和月度计划。
6.7.1.2 日常养护计划管理信息宜包括工作量清单、时间计划、产值情况、考核情况等。
6.6.2 应急管理
6.6.2.1 能实现应急事件预警、应急预案、在线报送、处置等业务流程。
6.6.2.2 包含应急站点、物资、设备、人员、预案、处置等内容。
6.6.2.3 在事后形成完善的档案。
6.7 日常养护管理
6.7.2 养护维修管理
6.7.2.1 根据养护巡查的病害，下发任务单，进行养护维修作业。
6.7.2.2 记录维修作业时间、现场病害尺寸、维修后效果等信息，作为后续验收的依据。
6.7.3 养护验收管理
6.7.3.1 提供养护验收流程化管理功能，当验收不合格时，宜具有反馈机制。
6.7.3.2 记录验收时间、验收人员、实际工程量等信息。
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6.7.4 计量支付管理
6.7.4.1 宜以养护巡查、维修、验收等流程信息为依据。
6.7.4.2 宜能实现审批流程管理，并具有月度、季度和年度报表统计功能。
6.8 养护档案管理
6.8.1 养护档案管理宜包含文件收集、组卷、归档、查询、分类、审批、备份等功能。
6.8.2 对于桥隧等构造物，宜建立一物一档管理，存储规划、设计、施工、检测、维修等历次信息。
6.8.3 对电子文件和电子档案进行管理。
6.9 数据驾驶舱
6.9.1 根据项目规模、资金状况等条件建立数据驾驶舱，实现数据可视化展示，提供数据统计、辅助决策、
应急指挥调度等功能。
6.9.2 数据驾驶舱宜基于公路路域环境、路基路面、桥隧边坡、交通工程安全设施等实景模型，实现与路段
联动的基础数据、交通量、技术状况、监测预警、养护决策、日常养护、养护工程、养护巡查等信息展示。
6.10 智能化应用
6.10.1 根据定检和巡检数据，实现公路技术状况自动化评定，并根据需求导出报表及报告。
6.10.2 养护巡查宜记录路线轨迹，自动识别并获取病害位置、类型、数量等信息。
6.10.3 养护工程宜进行智能化施工，实现无人拌合、碾压、摊铺等工艺。
6.10.4 具有构造物安全监测数据实时回传分析、主动预警、智能调度等功能。
6.10.5 养护决策宜能实现中长期性能模型自主动态修正。
7 数据管理
7.1 一般要求
7.1.1 公路数据库宜包括支持系统运行的基础性、通用性信息等，复杂状况下可建立针对公路养护的知识
图谱。
7.1.2 结构化数据宜包含基础数据、检测数据、巡查数据、监测数据、模型数据、参数等，应储存于数据
库中。
7.1.3 文本数据宜按文档格式分类分级长期存储，视频、图像数据存储时间可大于90 天。
7.1.4 对图像、音频、视频及文本非结构化数据的特征抽取应符合GB/T 32630 相关规定。
7.2 数据采集与传输
7.2.1 公路数据库数据来源宜包括公路养护统计调查、竣工文件、现场调查、日常巡查、经常性检查、定期
检查、专项检查、应急检查、设施监测、业务管理系统等。
7.2.2 公路地理信息数据采集按照GB/T 28788 执行，宜包含地理坐标信息、道路几何信息、图像信息等。
7.2.3 路基、桥涵、隧道、交安设施技术状况定期检查内容、频率应符合JTG 5150、JTG/T H21、JTG H12、
JTG 5210 的相关规定，可通过人工调查结合无损检测采集设备相结合的方式进行。
7.2.4 路面技术状况定期检查内容、频率应符合JTG 5210、JTG 5211 的相关规定，宜采用自动化检测设备，
并根据不同的公路等级和路面类型，采集路面破损、平整度、车辙、抗滑性能、跳车、结构强度等指标。
7.2.5 公路日常养护巡查内容、频率应符合JTG H10、JTG 5142、JTG 5120、JTG H12、JTG 5150 的相关
规定，可采用车载视频、无人机、人工巡查等方式，人工巡查可辅助app 或小程序进行。
7.2.6 重点设施安全监测内容应符合JT/T 1037 的相关规定，数据宜通过物联网采集，如北斗定位系统、摄像
头、各类传感器等。
7.2.7 根据不同数据传输量采用WiFi（移动热点）、ZigBee（紫蜂）、蓝牙、4G、5G、互联网专线等传输方
式。
7.2.8 定检巡检数据传输宜采用http(s)（超文本传输安全协议）、MQ（消息队列）等协议，构造物监测数据
可采用MQ（消息队列）、websocket（网络套接字协议）、TCP（传输控制协议）等协议。
7.3 数据存储
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7.3.1 数据存储宜优先考虑存储在私有服务器上。
7.3.2 信息化建设及运行过程宜采取定期异地备份、数据库备份或双机热备等方式进行数据备份。
7.3.3 数据存储宜采用数据库、文件、密匙等方式进行加密管理。
7.3.4 各类缓存数据可通过浏览器、服务器、数据库等方式存储。
7.3.5 移动端宜具备离线存储功能。
7.4 数据治理
7.4.1 建立数据中台，开展数据汇聚、清洗、质量管理和安全管理，建立公路养护主数据和元数据，提供
数据分析应用和交换共享服务。
7.4.2 数据汇聚与清洗宜采用数据ETL 技术，建立完善的主数据、元数据的数据资源目录和动态更新机制。
7.4.3 建立数据质量全周期管理流程和质量核验规则，定期生成数据质量分析报告。
7.4.4 建立统一的数据交换API 接口和交换协议。
7.5 数据应用
7.5.1 监测数据经清洗后，有效数据所占比例不低于95%，分析样本时长可根据监测内容特征确定。
7.5.2 数据分析宜采用统计分析、相关性分析、趋势性分析、时域分析法、比对性分析、频域分析等方法， 可
采用机器学习等可靠方法。
7.5.3 数据分析可形成分析报告，可采用月度、季报、年报、特殊事件专项报告等方式。
A
A
7.6 数据安全
7.6.1 根据用户的业务需要，设置权限管理分级，配置其所需的最小数据访问权限。
7.6.2 按照满足业务所需的最小集原则收集和管理用户个人信息、基础地理信息等敏感信息，数据使用时应进
行脱敏处理。
7.6.3 根据公路信息化应用需求和数据安全需求，对数据采集、处理、查询以及交换和共享等过程实现日志
记录和审计功能，日志和审计记录存储周期不少于半年。
7.6.4 数据及应用容灾备份、应急管理方案应符合GB/T 22239 相关规定。
8 用户交互
8.1 根据应用系统复杂程度、人机交互体验以及展示需求，合理选择Web 应用、APP、小程序和客户端等终
端交互方式。
8.2 采用异步通信、缓存和性能优化等技术，提升系统响应时间，客户端用于缓存加载需求大、功能较复杂
的情况。
8.3 采取安全认证、访问控制、数据加密和防火墙等技术手段提高系统安全性。
8.4 设置统一用户管理，根据不同的用户体系，建立单位、部门、角色、权限、用户等管理模块。