随着江苏省高速公路网络规模持续扩大、交通流量快速增长以及路龄不断增长，路面养护管理面临着日益严峻的挑战。为提升养护管理的科学性、精准性与经济性，实现从传统经验型、被动式养护向数据驱动型、主动预防性养护的战略转型，开发与应用一套高效、智能的网级养护决策系统至关重要。该系统在开发与应用过程中，涉及多项核心关键技术，它们共同构成了系统高效运行的基石。
一、 多源异构数据融合与标准化处理技术
高速公路路面状况数据来源广泛，包括自动化检测车（如路况快速检测系统CICS、激光断面仪等）采集的路面破损、平整度、车辙、结构强度等指标，人工调查数据，交通量数据，气象数据，历史养护记录以及资产基础信息等。这些数据在格式、精度、时空尺度上存在显著差异。关键技术在于构建统一的数据接入标准与清洗规范，利用ETL（抽取、转换、加载）工具、数据中台等技术，对多源异构数据进行有效融合、清洗、补全与标准化，形成高质量、时空关联的“路面养护数据湖”，为后续分析提供可靠的数据基础。
二、 路面性能衰变预测与状态评估模型技术
准确预测路面性能的未来发展趋势是科学制定中长期养护规划的前提。关键技术包括：
- 衰变模型构建： 结合江苏省的地理气候特点、交通荷载特性、路面结构类型和材料性能，采用力学-经验法、统计学方法（如回归分析、时间序列分析）或机器学习算法（如随机森林、神经网络），建立符合本省实际的路面性能（如PCI、RQI、RDI等指标）衰变预测模型。
- 状态综合评估： 开发多指标综合评价模型，将多个单项性能指标合理融合，形成能够全面、客观反映路面整体技术状况的综合评价指数，并科学划分养护需求等级。
三、 网级养护需求分析与优化决策模型技术
这是系统的核心决策引擎，旨在有限的预算约束下，实现全路网养护效益最大化。关键技术涵盖：
- 需求分析： 基于性能预测和状态评估结果，结合养护标准规范，自动识别未来规划期内需要实施养护的路段、具体措施（如预防性养护、矫正性养护、修复性养护等）及时间窗口。
- 优化决策： 建立以全寿命周期成本效益分析（LCCA）为核心的多目标优化决策模型。模型需综合考虑养护成本、用户成本（行驶时间、油耗、安全等）、社会经济效益、资金预算约束、施工组织限制（如同一区域避免集中施工）等多种因素。运用线性规划、动态规划、遗传算法等优化算法，求解出在多年规划期内最优的养护项目清单、实施时序和资金分配方案。
四、 基于GIS与BIM的可视化与空间分析技术
为了直观展示路网状态、养护规划和决策结果，提升管理的直观性和交互性，需要深度融合地理信息系统（GIS）和建筑信息模型（BIM）技术。
- GIS集成： 将全部路网资产、检测数据、分析结果与电子地图精准关联，实现“一张图”管理。支持基于空间位置的查询、统计、热力图展示，以及缓冲区分析、最优路径分析等空间分析功能。
- BIM应用： 针对重点桥梁、隧道或复杂枢纽，集成BIM模型，实现养护对象从网级宏观定位到构件级微观信息的三维可视化管理和查询，为精细化养护提供支持。
五、 系统集成与平台化构建技术
养护决策系统并非孤立存在，需要与现有的高速公路综合管理平台、资产管理系统、财务系统、工程项目管理系统等进行数据交互与业务协同。关键技术包括：
- 微服务架构： 采用松耦合的微服务架构进行系统开发，使各功能模块（如数据管理、模型分析、决策优化、可视化）能够独立部署、升级和扩展，提高系统的灵活性和可维护性。
- 标准化接口： 制定统一的内部数据交换标准与对外服务接口（API），确保与外部系统间数据流与业务流的畅通。
- 云计算与大数据平台： 利用云计算的弹性计算和存储资源，结合Hadoop、Spark等大数据处理框架，应对海量检测数据和复杂模型计算带来的挑战，保障系统处理效率。
六、 技术咨询在系统全生命周期中的作用
在上述关键技术的开发与应用过程中，专业的技术咨询服务贯穿始终，发挥着不可或缺的作用：
- 前期规划与需求确认： 协助管理单位明确系统建设目标、功能范围、性能指标，制定科学合理的技术方案和实施路线图。
- 关键技术选型与方案评审： 针对数据模型、算法模型、系统架构等核心环节，提供多方案比选、技术可行性分析与风险评估。
- 实施过程监理与质量控制： 在系统开发、部署、集成测试阶段，提供第三方技术监理，确保开发质量与进度符合预期。
- 模型本地化校准与验证： 指导并参与将通用模型与江苏本地数据进行适配、校准与验证，确保预测与决策结果的准确性和可靠性。
- 人员培训与知识转移： 为养护管理、技术人员提供系统性的培训，确保其能够理解模型原理、熟练操作系统，实现知识体系的更新与转移。
- 后期运维与持续优化： 提供系统上线后的技术支持，并根据路网变化、技术发展和政策调整，协助进行模型的迭代优化和系统功能的升级扩展。
结论
江苏高速公路路面网级养护决策系统的成功开发与有效应用，依赖于上述多项关键技术的协同创新与深度融合。通过构建数据驱动的智能化决策支持平台，不仅能够显著提升江苏省高速公路路面养护管理的精细化、科学化水平，优化养护资金配置，延长路面使用寿命，降低全寿命周期成本，更能为公众提供更安全、舒适、高效的出行服务，有力支撑交通强省和现代化综合交通运输体系的建设。在这一过程中，专业、深入的技术咨询是保障系统建设质量、发挥系统最大效能的關鍵助推力。
