[发明专利]基于5G的两级架构道路全寿命基础设施管理系统及方法

权利要求书

1.一种基于5G的两级架构道路全寿命基础设施管理系统，其特征在于，所述的管理系统包括：

地方项目公司管理平台，用于获取两级道路全寿命基础设施的状态数据，并进行本地存储和分析；

集团中心管理平台，用于整合经过地方项目公司管理平台汇总或者直接由边缘上传的数据，实时监控设施状态，并根据异常数据制定针对性的养护实务作业；

5G路侧无线传输模块，用于实时的传输两级道路全寿命基础设施的数据至集团中心管理平台和地方项目公司管理平台；

所述的地方项目公司管理平台包括：

专项检测子系统，用于通过专项检测车检测路面情况；所述的路面情况包括路面损坏状况、路面行驶质量、路面结构强度、路面抗滑性能和路面车辙；

自动化巡检子系统，用于满足车载移动测量、储存、发布和数据的预处理计算功能；

交通监控子系统，用于获取车流量数据与车型比例数据；

第三方数据服务子系统，用于通过相应服务提供商提供的数据接口获取气象监测数据和交通运行信息数据，并在所述地方项目公司管理平台完成存储分析；

上述各子系统分别进行对应基础设施的状态数据的前期处理，并上传数据给集团中心管理平台。

2.根据权利要求1所述的基于5G的两级架构道路全寿命基础设施管理系统，其特征在于，所述的自动化巡检子系统包括：

基于分布式传感的路面振动检测模块，包括智能变频三轴加速度计和5G车端数据传输子模块，用于快速安装在各类小型车上，实时检测车辆轮轴振动，并基于功率谱密度分析算法剔除车辆振动，进而反算获取路面振动；

基于高清视频图像的路面图像采集模块，包括高精度工业相机和5G车端数据传输子模块，用于固定在车辆顶端，实时采集路面高清图像信息并上传；

基于5G技术的车道级定位模块，包括GPS模块和RTK模块；所述的GPS模块用于快速安装于各类小型车上，实现车道级定位；所述RTK模块包括GNSS接收机和天线，用于配合路侧RTK基站进行定位；

所述的5G车端数据传输子模块用于配合5G路侧无线传输模块，借助5G技术，进行路面振动与图像数据的准确、快速采集和传输。

3.根据权利要求1所述的基于5G的两级架构道路全寿命基础设施管理系统，其特征在于，所述的专项检测子系统、自动化巡检子系统、交通监控子系统和第三方数据服务子系统均配备有GPU、CPU和硬盘，用于完成检测数据汇总、多元数据融合和信息上传功能；所述的地方项目公司管理平台通过采集终端的多源数据接入，分别与所述专项检测子系统、自动化巡检子系统、交通监控子系统和第三方数据服务子系统匹配。

4.根据权利要求1所述的基于5G的两级架构道路全寿命基础设施管理系统，其特征在于，所述的集团中心管理平台的硬件上包括处理端、管理终端和网络通信设备，用于集团中心管理平台上的全寿命基础设施管理数据存储和处理。

5.根据权利要求1所述的基于5G的两级架构道路全寿命基础设施管理系统，其特征在于，所述的集团中心管理平台的软件上包括设备运行状态监测系统、业务模型管理系统和项目公司监管系统，用于对地方项目公司管理平台进行透明化监管和数据的统一管理。

6.一种采用权利要求1所述的基于5G的两级道路全寿命基础设施管理系统的方法，其特征在于，所述的方法包括：

路面行驶质量数据高频采集方法，用于通过自动化巡检子系统实现月度、季度的多维路面行驶质量数据的快速检测；

路面行驶质量数据传输方法，是基于5G路侧无线传输模块实现的方法，包括超密集异构网络技术、内容分发网络技术和D2D通信技术；

路面行驶质量数据分析管理方法，是在集团中心管理平台和地方项目公司管理平台建立基础上，将检测数据汇总，通过对道路性能进行多维度的可视化展示，生成道路养护辅助决策，为驾驶员提供交互式的道路健康信息以及出行路径建议；所述的路面行驶质量数据分析管理方法包括道路基础设施状态提取与精细化性能评估方法、多源交通数据融合管理和集成分析方法以及面向出行者的道路交通状态精准发布和双向交互方法。