潘广明

摘要：为有效降低公路施工中的各类风险隐患，提高工程的效率和质量，文章介绍了实时监测技术（RTM）在公路施工风险控制系统中的研究与应用，总结了RTM技术的基本原理和应用情况，分析了该技术应用于公路施工风险控制领域所具备的功能特性，完成了基于RTM的公路施工风险控制系统的架构设计，并以实际工程为例，进行了RTM应用前后的公路施工风险概率对比试验，证明了实时监测技术在公路施工风险控制系统中应用的可行性。

关键词：实时监测;公路工程;风险控制

中图分类号：U415.6A180653

0 引言

在当前国内的公路工程施工中，大量先进施工技术、施工设备和施工理念被不断运用，这在一定程度上提高了公路工程的施工质量，缩短了施工周期，降低了工程预算。但与此同时，智能化、自动化施工设备的应用也为公路施工带来了潜在的风险隐患，例如施工方案、施工技术和施工设备之间的匹配程度不一致会给公路的安全施工带来一定风险，加之先进的施工环境下人为管理因素和责任意识薄弱，都会给公路工程的施工造成一定的风险，这类风险对于公路工程的施工存在不利影响。为此，应加大对施工过程中各要素的监测力度，在最大程度上降低施工风险。

1 实时监测技术

1.1 基本原理

实时监测技术是伴随着计算机和网络技术而发展起来的一种新型技术，它以在线监测、数据存储和传输设备为基本框架，支持施工数据分析和场景模拟等组件，也可搭载施工风险预警和测试等模块，融合当前主流的大数据和云计算等施工历史数据平台，对未来的施工风险趨势进行综合预警，且对施工数据的分析具有可靠性、准确性和及时性等特点[1]。

1.2 应用情况

从广义上来说，实时监测技术涵盖了众多领域的应用分支，包括工业、农业、建筑领域等。例如公路施工中的实时监测技术，能够将公路施工现场的各类关联数据进行有效比对、整合，宏观上将公路工程的施工数据划分为施工现场数据（施工人员、施工物资）、施工后台数据（施工组织、施工管理）、施工预警数据等，施工物资部分的数据又包括施工原料和施工设备等。依托现有的施工条件，结合先进的实时监测技术，使公路工程施工的质量和效率得以提升，并有效降低施工的过程风险。公路工程施工数据、监测属性及作用如表1所示。

2 基于RTM的公路施工风险控制系统

2.1 系统功能概述

为有效降低公路工程在施工过程中的各类风险，所构建的风险控制系统应具备以下几个方面的主要功能：

（1）施工数据获取的及时性

及时性是风险控制系统的基本属性，及时获取公路工程的施工数据，能够为系统数据分析和处理提供必要支持，从而达到及时规避和弱化施工风险的目的。反之，公路工程施工数据获取不够及时，一方面会对系统数据分析和处理带来影响，另一方面也可能造成施工数据的偏差，影响后续施工数据的处理[2]。

（2）施工数据分析的可靠性

可靠性是指公路施工风险控制系统在进行数据分析时应具备的安全组件或安全策略，能够较为全面和真实地反映施工数据，包括施工数据的大小、类型、获取方式以及传输渠道等。可靠性还包括施工数据分析过程中的相关软硬件设备的可靠程度，例如公路施工风险控制系统应保证施工数据在获取、传输和处理等各环节中不被泄露和篡改，确保施工单位信息系统的安全。

（3）风险数据处理的准确性

对于施工现场的各类数据而言，在处理过程中应确保风险数据的准确性，包括数据处理的时间、施工位置、数据用途等，准确性较高的施工数据在进行系统分析、比对和判断时，能够减少试验误差的概率，对于风险控制系统的最终决策和方案部署具有一定意义。由于部分施工环节处于危险作业状态，增加了施工数据在处理过程中的难度，但这类关键数据对于系统在分析施工风险因素时很重要，因此，必要时应使用相应的辅助设备来进行风险数据的抽取，如工业机器人、无人机、辅助机械臂等设备[3]。

公路施工风险控制系统功能需求分析如表2所示。

2.2 RTM风险控制系统架构设计

RTM（Real-Time Monitoring）实时监测技术具有较好的平台移植性和较强的功能扩展性，RTM屏蔽了基础架构设计环节中的底层部分，使用户不必知晓作为系统基础的硬件序列，仅由各自公路施工中对风险因素控制的具体需求便可完成系统架构的简单部署，这种系统架构模式在一定程度上简化了系统风险评估的流程，增强了用户在使用风险控制系统时的良好体验[4]。RTM风险数据流转系统架构如图1所示。

由图1可以看到，RTM风险数据流转系统主要包括三个层级，分别是第一层（数据获取层）、第二层（数据分析层）和第三层（数据处理层），此RTM风险数据流转系统强调了在第三层即数据处理部分的主要功能，将数据处理部分细化为处理时间、施工位置和数据用途三部分，将这三部分的施工数据与风险对比库中的数据进行比对，从而完成风险识别过程，最后将施工风险数据流转到风险控制环节。风险数据流转系统属于RTM风险控制系统的核心内容，在完成风险数据流转系统的搭建后进行RTM风险控制系统架构的部署，RTM风险控制系统架构如图2所示。

由图2可知，基于RTM的风险控制系统架构，将数据的抽取单元、分析单元和处理单元作为该系统架构的主要模块（内核），这三个单元与数据源的映射关系如下：处理单元-后台应用;分析单元-存储设备;抽取单元-施工现场。系统内核将施工数据进行抽取、分析和处理的过程也可称作“数据清洗”。随后进行施工数据准确性、可靠性和及时性方面的风险控制，完成数据风险指数的评估和风险因子的优化工作，最后反馈施工风险控制结果[5]。

3 工程应用与试验分析

3.1 工程应用

以广西境内某市绕城公路的施工为例，将本文所研究的实时监测系统应用于该公路的施工风险控制中，充分发挥RTM在公路施工风险领域中的过程控制作用，综合该系统自带的公路施工风险对比数据库，从施工环境、施工人员、施工设备以及施工技术等几方面对施工过程中的风险因素进行权衡，对比RTM在应用前后该段公路施工过程中风险概率的变化情况，完成相关的试验论证工作。

3.2 试验分析

为确保试验结果的合理性与可行性，在试验过程中调取了公路施工常见的四类数据（环境、人员、设备和技术），这四类施工数据均来自RTM的数据获取层级，将这四类数据随机传送至数据处理单元，由系统生成风险概率（%），對比RTM应用前后上述四类数据的变化情况。RTM应用前后公路施工风险概率变化情况如图3所示。

由图3可知，该试验中设定公路施工风险概率的基线值为1.0%，可作为施工经验值。在环境、人员、设备和技术四个施工风险因子中，环境与人员两方面无论RTM应用与否，均具有较高的施工风险概率，可见，施工环境（客观因素）和施工人员（主观因素）在公路施工风险中占有很高比重。另一方面，在应用RTM系统之后，这四类风险因素的发生概率均有明显降低，表明RTM技术在控制公路施工风险中具有一定的作用。

4 结语

公路施工过程中常伴有各类风险因素，部分风险因素会直接或间接地导致施工事故的发生，为此，研究公路施工过程中各类风险概率的控制措施十分必要。本文详细阐述了实时监测技术（RTM）在公路施工风险控制系统中的应用情况，完成了RTM应用前后的公路施工风险概率对比试验，取得了较为理想的结果，为从根本上降低公路施工事故、控制风险概率提供了有力保障。

参考文献：

[1]蔡 毅. 胡 鑫. 公路工程施工中的安全管理与风险控制分析[J]. 环球市场. 2019（17）：332.

[2]李 凡. 高速公路工程施工风险管理研究[D]. 北京：北京交通大学，2013.

[3]刘 娜. 高速公路路基施工工程风险评价与管理研究[D]. 西安：长安大学，2015.

[4]侯 凌. 西部山区高速公路重点路段设计安全性评价研究[D]. 西安：长安大学，2014.

[5]万 文，于军琪，赵江平，等. 高速公路施工安全管理模糊评价研究[J]. 中外公路，2016（1）：325-329.

收稿日期：2020-05-08