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IoT 和 AI 技术彻底改变了道路养护

在意大利一个美丽的春日,蔚蓝色的天空漂浮着朵朵白云;今天是美好的一天,因为他们要沿着 Autostrada A1 高速公路驱车前往佛罗伦萨。

Mario 要带着家人参观该市著名的杜奥莫大教堂和维琪奥桥,希望他的孩子们能像他小时候一样享受这次经历。作为一名工程师,Mario 一直对这座桥特别着迷。这座桥横跨阿尔诺河,目前已有近 700 年的历史。

Mario 开车经过一座连接托斯卡纳起伏群山中的一座现代化桥梁,具有工程头脑的他被这座桥的建造深深吸引。他对公路沿线桥梁的规划、建设和持续管理所采用的技术感到惊叹。正是有了这些技术,他才能如此方便地前往佛罗伦萨。

700,000 个组件

 

集中式系统监控和管理来自 700,000 个组件的数据

4,000

 

帮助提高 4,000 座桥梁、高架桥和立交桥的安全性并延长使用寿命

我们以满腔的热情努力为 Autostrade per l’Italia 实施彻底转型,其中包括技术创新、基础架构数字化、增强环境可持续性和出行服务。 Roberto Tomasi 首席执行官 Autostrade per l’Italia
谁来管理道路?

MOVYON 首席执行官 Lorenzo Rossi 致力于为意大利高速公路基础架构管理带来创新。MOVYON 的前身是 Autostrade Tech,该公司是智能交通系统解决方案开发和集成领域的领导者,也是 Autostrade per l’Italia 的卓越研究和创新中心。Autostrade per l’Italia 采用 MOVYON 的技术解决方案,帮助管理和维护约 3,000 公里的高速公路,为 Mario 这样的驾驶员提供安全保障。此外,Autostrade per l’Italia 还管理着意大利各地超过 1,900 座桥梁和高架桥、近 1,800 座立交桥和 574 条隧道。

随着时间的推移,基础架构维护过程不断发展,从手动检查转变为部分手动、部分由技术援助支持的检查。例如,几十年来收集的大量数据已经过数字化处理,可以为现场审查和检查提供重要支持。

Autostrade per l’Italia 决心通过采用技术和进行全面的数字化转型,继续改进监控和维护大量资产的方式。它求助于 Rossi 和 MOVYON 来帮助它实现两个具体目标。

“首先,Autostrade per l’Italia 希望通过创新更有效地管理资产,”Rossi 说,“第二个目标是支持 ASPI 实现数字化转型。”

Rossi 希望与行业领导者合作,将他们的技术融入 Autostrade per l’Italia 的一流数字资产管理解决方案中。“我们不想通过从头开始开发技术来重新发明车轮,但我们可以用车轮来制造汽车,”他说。

桥梁和道路基础架构的新焦点

MOVYON 着手创建一个名为 Argo 的全新数字资产管理平台,Argo 的命名源自希腊神话中的百眼巨人,他每逢睡觉时都只闭上一两只眼睛,以监视周围环境。MOVYON 通过该平台为桥梁、高架桥、立交桥和隧道的创新资产管理创建新工具,并建立新的检查和维护流程,旨在取代以前的手动流程和不同的数据管理系统。

MOVYON 寻求与 IBM® Consulting 合作,不仅为了实施 IBM Maximo® Application Suite 解决方案及其 IBM Maximo for Civil Infrastructure 扩展,而且还帮助创建一种新型基础架构管理解决方案,两家公司可以将这种解决方案提供给其他道路运营商。

“我们认为 IBM 是最佳合作伙伴,可以为我们提供完成工作所需的部分技术,”Rossi 说,“我们的角色是整合这些技术,并与 IBM 一起创造一些以前不存在的东西。”

IBM Consulting 团队与 MOVYON 合作,设计一套基于 Maximo 解决方案和物联网 (IoT) 技术的综合解决方案,并通过 AI 进行增强,以实现更智能的基础架构管理方法。使用 Maximo for Civil Infrastructure 扩展可帮助 Autostrade per l’Italia 监控、管理和维护基础架构资产、预测故障并确定维修优先级。Argo 平台使用 IBM Cloud Pak® for IntegrationIBM Cloud Pak for Data 来集成 IoT 基础设施数据,以供 Maximo 解决方案使用。第三方公司 Fincantineri NexTech Spa(链接位于 ibm.com 外部)正在帮助安装 IoT 传感器并提供资产的 3D 数字建模。

作为关键的第一步,IBM 和 MOVYON 团队解决了 Autostrade per l’Italia 的数据管理和质量改进问题。他们引入了一个数据治理框架,其特点是控制和监控系统,以提供对所有资产相关信息和公司整个文档档案的可视化管理和快速访问。现在,单个仪表板提供活动和数据的集成视图,同时提供对数字档案的访问,以便支持技术人员在现场实时访问。

Argo 平台基于 Maximo Asset Management 和 IBM Cloud Pak 解决方案,可与 IoT 传感器实时通信。该解决方案还包括根据 Argo 解决方案中的可用数据生成的这些桥梁和高架桥的简化建筑信息建模 (BIM) 技术模型。Maximo 软件根据从 IoT 传感器收集的实时数据提供 Autostrade per l’Italia 执行基础架构管理活动(例如安排检查)所需的详细信息。

该项目还为现场操作员定义了一种新的数字检查流程。使用该流程可以通过移动应用程序实现多设备访问。该应用程序支持技术人员查看桥梁的简化 3D 模型,并将该模型与面前的结构进行比较,确保他们可以检查每个部件。新的工作流程可以简化检查,支持操作员在评估问题严重性时选择特定参数,从而有助于减少模糊或主观的报告。

借助该系统的其他增强功能,可以将受监控基础架构的 3D 模型与技术人员在现场拍摄的图像结合起来,并对这些图像进行 AI 分析。这将使系统能够确定可能需要维护的部分,并在检查员仍在现场时为其他检查和物理检查提出实时建议。

面向未来的道路安全解决方案

从 2019 年 Argo 项目开始,IBM 和 MOVYON 的目标就是基于经过验证的 IBM Maximo 技术并进行扩展,为基础架构管理运营商创建新的资产管理解决方案。因此,Autostrade per l’Italia 不仅是客户,而且还为 Argo 平台及其解决方案提供了测试场地。

“我们能够为欧洲最大的高速公路运营商之一设计这项技术,”Rossi 说,“这让我们有机会在 3,000 公里的高速公路试验场进行测试,以证明该技术并展示它的优势。然后再部署到市场。”

公路测试非常成功。IBM 和 MOVYON 在短短 18 个月内将 Argo 平台投入生产。2020 年 11 月,MOVYON 宣布使用 Argo 平台对 Autostrade per l’Italia 网络的 4,000 座桥梁、高架桥和立交桥上超过 700,000 个独立组件进行监控和管理。

如今,检查员使用连接到数据库的平板电脑进行检查,该数据库可以收集与 Autostrade per l'Italia 管理的高速公路网络中每个基础架构的历史相关的所有信息。可以根据检查结果和任何必要干预措施所需的评估时间对数据进行实时更新。

2021 年全面部署数字孪生体模型并执行进一步的 AI 分析。Autostrade per l’Italia 正在使用 Fincantieri NextTech 3D 扫描设备绘制桥梁和高架桥地图,该设备安装在配备激光技术和高清摄像头的无人机上。完成后,借助数字孪生体技术,Autostrade per l’Italia 能够分析结构和维护趋势并开发新算法,以改进 Maximo 解决方案管理的维护活动。

“我们可以看到同一个图像随着时间推移发生的变化,”Rossi 说,“我们拍一张照片,三个月后,我们在同一地点再拍一张照片。然后我们可以运行 AI 算法,看看这个位置是如何演变的。”

Argo 平台及其相关技术是 Autostrade per l’Italia 正在进行的数字化转型的一部分,使该公司成为欧洲乃至全球技术最先进的出行服务运营商之一。Autostrade per l’Italia 正在实施其他智能道路技术和全新的智能服务区,这将有助于像 Mario 这样的家庭享受更快速、更愉悦的自驾游体验。例如,提醒他们沿途出现的问题,并告知他们服务区的状况,以便他们更高效地计划停靠点。

“我们以满腔的热情努力为 Autostrade per l’Italia 实施彻底转型,其中包括技术创新、基础架构数字化、增强环境可持续性和出行服务,”Autostrade per l’Italia 首席执行官 Roberto Tomasi 表示。

尽管 IBM 和 MOVYON 共同努力满足 Autostrade per l’Italia 的特定需求,但他们将 Argo 平台设计为可重复、可部署的上市解决方案。可以为其他基础架构运营商和国家或地区进行定制;它并非特定于意大利市场。任何需要监控桥梁、隧道或高架桥等实体资产的收费公路或道路运营商都可以使用该解决方案,并结合使用强大的 Maximo Asset Management 解决方案、IoT 和 AI 技术,以更好地维护这些资产。

“随着 MOVYON 的发展,我们将继续发明、实施和集成隐形技术,以实现可持续的出行服务,”Rossi 总结道,“我们将继续实现创新,畅想新技术如何让各种形式的出行变得更加容易。”

了解数据治理解决方案

Autostrade per l’Italia Spa 徽标
关于 Autostrade per l’Italia Spa

Autostrade per l'Italia(链接位于 ibm.com 外部)运营着欧洲一条最长的高速公路,管理着意大利高速公路系统的约 3,000 公里(即 50%)。MOVYON(链接位于 ibm.com 外部)旧称 Autostrade Tech,为 Autostrade per l'Italia 和其他移动运营商设计、实施创新智能和可持续出行解决方案,包括基础设施、交通和安全管理、收费和智能道路技术。

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如需详细了解本案例中介绍的 IBM 解决方案,请联系您的 IBM 代表或 IBM 业务合作伙伴。

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美国出品,2022 年 3 月。

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