高速公路作为国家交通的大动脉，其安全与畅通关系到经济发展和社会稳定。然而近年来，滑坡、坍塌等公路灾害事件频发，给高速公路的基础设施带来了严峻挑战。传统人工巡检模式效率低、覆盖面有限，且难以及时发现潜在风险，已难以满足现代化高速公路管理的需求。本文系统梳理国家政策导向、剖析当前技术应用现状，并通过近期全国各地典型案例展示科技手段如何重塑高速公路监测预警体系，以期为行业转型升级提供参考。
政策支持
自“十二五”以来，交通运输部先后组织开展了公路安全生命防护工程、危桥改造工程、干线公路灾害防治工程、自然灾害综合风险公路承灾体普查等工作，每年度组织开展全国公路交通军地联合应急演练，推进公路特大桥梁、隧道、边坡结构监测系统建设，持续深化多元化出行信息服务系。
2024年4月份，财政部与交通运输部联合发布《关于支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级的通知》，明确指出要对通道基础设施安全监测、运行管控和应急指挥调度体系进行数字化改造。该文件为各地高速公路智能化升级提供了财政支持和实施框架，加速了监测预警设备的大规模部署。
2024年8月份，交通运输部印发了《关于组织开展高速公路监测预警应用示范揭榜的通知》，分2批次、12个方向在全国范围内征集遴选技术先进、性能优异、应用效果好的监测预警解决方案。其中，在第一批征集到的218项方案中择优选出31项解决方案，在第二批征集到的157项方案中择优选出45项解决方案，形成典型案例集供各省参考。
技术发展现状
当前高速公路监测预警领域已形成多元技术路线并存的格局，各种技术方案各具特色，在实际应用中展现出不同的优劣势。
01、物联网技术
通过在高速公路基础设施上部署大量传感器，如桥梁应力传感器、边坡位移传感器、路面状况传感器等，实现对桥梁、隧道、边坡、路面等设施状态的实时感知和数据采集，并将数据传输至监测平台，为后续分析提供基础。
02、“3S”技术集成应用
GPS(全球定位系统)、RS(遥感)及GIS(地理信息系统)的组合在高边坡监测中表现突出。其中，InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术能周期性探测整条高速公路沿线边坡地表的毫米级形变，如同给绵延山脉做“无接触精密扫描”。而GNSS(全球导航卫星系统)监测站如同不知疲倦的“哨兵”，24小时不间断获取边坡表面三维位移变化，配合拉线位移传感器组成地面监测网络。
03、无人机+AI智能巡检
无人机低空巡检具有效率高、视域宽、机动性强、受地域影响小等优势，能够更高效、更精准地获取现场情况。无人机低空巡检可结合图像采集设备、AI图像识别技术和风险预警智能算法，构建“即时发现—实时预警—高效处置—重点巡查”的全链条闭环工作模式，实现数据采集、智能分析、预警推送、调度处置的端到端事件闭环，为公路交通基础设施领域安全风险监测赋能。
基于视觉AI的图像识别技术，采用无人机机载视觉传感设备、边缘处理设备和人工智能算法，对交通基础设施各类病害的识别不断训练和优化，实现对植被干扰严重、地形起伏较大、设施周边环境变化等区域信息的精准采集。
近期典型案例一览
本文梳理了近期全国各地在高速公路监测预警领域的创新实践，这些案例因地制宜，采用不同的技术组合解决实际问题，展现出科技赋能交通安全的多元路径。
四川：“空天地”一体智能监测系统
由四川路桥智能建造公司研发的高速公路边坡隐患监测系统日前在贵州江习古高速公路成功应用。该系统融合InSAR广域筛查、GNSS与拉线位移传感器精准监测与无人机现场核查，形成三位一体的监测网络。实际应用表明，相较于传统人工排查，该系统使隐患排查精确度提升60%、人力投入减少80%。
这套高速公路上的“空天地”一体的智能监测系统，系统的太空“千里眼”利用InSAR技术周期性探测边坡形变；地面“守护哨”由GNSS监测站和拉线位移传感器组成，实时感知细微变化；空中“侦察员”则通过无人机近距离、多角度观察危岩体的具体形态、裂缝的发育情况，坡面的防护措施现状等关键细节，与卫星遥感数据和地面传感器数据相互补充、交叉验证。
这种多技术协同模式实现了监测全域覆盖、隐患高精度识别、预警智能化响应，特别适合山区高速公路复杂地形。
福建：“哨兵”值守风险路段
今年以来，福建省高速公路集团有限公司依托自主研发的路桥灾害监测哨兵系统，在全省多处高风险高速路段部署了桥梁与边坡灾害预警设施。该系统依托断路监测仪与倾角振动监测仪两类核心设备，结合结构耦合的电路状态、振动和姿态数据，实现灾害事件的定性与定量双重判别机制。
其中，断路监测仪是一种覆盖面广、成本低的兜底感知设备，最远可监测3公里区域，具备无线通信、自动组网及自补电源功能，适用于快速部署与复杂现场条件。而倾角振动监测仪则聚焦结构姿态变化，融合倾角、加速度、温度等四类传感参数，可对桥梁桥墩或边坡体实现毫米级动态感知，具备IP67级防护能力，适应野外长期运作需求。
系统采用“一线一仪”复合布设策略，当感知线被拉断或设备检测到姿态异常等多参数共振信号时，即自动触发垮塌或滑坡预警，并联动现场声光报警器。
相较传统方案，该系统总体成本可降低60%至90%，单设备仅需数千元，为高速公路安全运行提供了可复制、可推广的技术样本。目前已在省内38处风险路段成功部署，此外，省内136座高速公路中小桥群也已完成哨兵系统设计方案，湖南等地也同步展开跨省试用。
石家庄：“电子管家”全天候值守关键点位
河北省石家庄市高速公路和国省干线公路基础设施技术性监测预警系统于近日正式投入运行。该系统在全市91处关键点位布设智能监测设备，如同24小时在岗的“电子管家”，对重点桥梁、隧道、边坡结构状况进行实时监测、动态评估与预警报警。
该系统集成AI视频设备、倾角计、光电挠度仪、裂缝计等高精度传感器，可全天候采集结构健康数据，通过智能算法分析及时识别突发风险并发出预警信息。
以京昆石太高速公路小作河1号桥为例，监测设备能精准捕捉墩柱倾斜角度、主梁位移变形等细微变化。当倾斜角度达到2.96度，就会触发二级报警，养护人员立即采取交通管控措施并开展桥梁专项检查；当达到3.7度时，会触发三级报警，则启动现场拦阻装置，经确认后封闭交通。这种分级响应机制既确保了安全，又避免了过度反应。
浙江：“无人机+AI”破解改扩建安全难题
近日，甬金改扩建金华段项目“基于无人机+AI技术的高速公路改扩建智能巡检及主动预警技术”，入选交通运输部智慧化赋能交通运输安全生产典型案例名单。项目面临施工保通压力大、涉路施工工况多等情况，传统人工巡检模式难以应对。
项目创新采用无人机巡查与人工智能识别场景应用，实现了对全长69.74公里施工现场的全天候、高频次、无死角巡查。搭载的智能识别系统基于海量典型事故隐患图像数据库和专用算法，能够精准自动识别高边坡和锥坡开挖防护规范性、交通组织临时设施完好性、桩基孔口无防护、高空作业临边防护缺失、吊装警戒区未设、人员未佩戴安全帽等近20种常见安全隐患，并在图像中精准标记位置和类型，识别准确率平均达90%。
这一技术的应用，将传统依赖人工的“定期巡查”模式升级为高效覆盖的“日常监督”模式，隐患排查效率提升30%以上，有效节省人力成本约50%，实现了从“人防”到“技防”的转变。
行业痛点问题
虽然行业在监测预警方面开展了大量的工作，但仍面临很多难点和挑战，主要体现在几个方面。
一是我国地域辽阔。地质与气候条件复杂多样，公路基础设施覆盖范围广泛，加之自然灾害的高度动态性、随机性及强大的破坏力，给监测预警工作带来巨大的挑战。面对我国500多万公里公路，100多万座桥梁，近3万座隧道，干线公路10米以上40万个边坡，公路网遍布东西、贯穿南北，跨越从寒温带到热带的广泛地域，由于自然灾害的高动态性、随机性和破坏性，仍有可能出现监测预警盲区与事件盲区，因此点到点精准监测预警面临着巨大的挑战。
二是在全球变暖背景下，我国传统区域气候特点也已发生较大变化，比如主雨带呈显著北移趋势，北方局地极端降水发生的频次和强度的显著增加，这也使得汛期持续时间增加、非汛期发生自然灾害事件屡见不鲜、传统旱区多雨、地质灾害风险与公路叠加路段显著增加等，这些环境条件的变化也引起了公路外部环境条件的变化，不能用传统经验、一成不变思维来应对现实问题，极端天气气候事件多发频发重发，更增加了监测预警难度。
三是技术标准不统一。各地采用的技术路线和设备厂商各异，导致数据格式、通信协议不兼容，难以实现跨区域、跨路段的数据共享和综合分析。
四是因不同地区自然灾害的类型、发生频率及影响程度存在差异，使得各地区对监测预警的认知、管理经验以及技术应用方面表现出不同程度的差异性，导致技术应用效果参差不齐。有的省份由于历史上受突发地质灾害影响不多，所以容易出现麻痹大意思想。也有的省份受资金约束，在具体工程措施上捉襟见肘。同时，也存在跨行业协同联动的局限性。跨行业协同联动、数据共享虽已受到行业普遍重视，也得到了其他行业的理解与支持，但具体操作层面仍不高效，受法律法规、数据安全等因素限制，共享程序复杂，效果不显著。
五是专业人才短缺。智能监测设备的运维、数据分析需要兼具交通工程和信息技术背景的复合型人才，目前行业储备明显不足，制约了技术效益的充分发挥。
从“人巡”到“智检”，从“被动应对”到“主动预警”，科技正为高速公路织就一张立体防护网。随着政策的持续发力，技术的不断迭代，高速公路监测预警体系将愈发完善，为交通强国的建设筑牢“安全基石”。
内容来源 | 交通运输部、交通运输部公路科学研究院、中国交通报、中国交通新闻网、中国公路、蜀道集团、福建省交通运输厅、河北省人民政府、河北省交通运输厅、河北交通广播、金华市交通运输局等。如有侵权，请联系小编删除。
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