武漢城市道路養護管理系統

【摘要】 在世界銀行的幫助下，武漢市城市管理局與英國阿特金斯公司共同進行了“武漢市城市道路橋梁管理系統”的開發和研究工作，探討了如何結合具體實際，建立城市道路養護功效與不足以及管理上的探索。

【關鍵詞】 武漢;道路養護;管理系統

一、項目背景

武漢市是湖北省省會城市，全市國土面積8467.11 平方公里，人口731.79 萬，其中建成區面積240 平方公里，中心城區(江岸、江漢、橋口、漢陽、武昌、洪山、青山)人口380.38萬。目前武漢市中心有2415 條道路，面積約為1898 萬平方米。和所有其他城市一樣，武漢市也面臨用于道路養護和維護計劃以及新項目計劃的資金有限的問題，由于資金不足，導致路面、橋梁和結構物資產的狀況惡化和資產貶值。也導致武漢道路管理部門的服務水平有所降低，為了有效地使用財政資金，必須改進現有的道路養護模式，包括道路檢測、道路使用性能的評價方法，養護和改造計劃的預算編制以及道路建設項目的優序計劃等。

為了改善現有道路管理方法，世界銀行貸款項目武漢市道路養護管理系統(WHRMMS)的開發研究，是由武漢市城市建設利用外資項目管理辦公室負責管理，該項目由武漢市城市管理局進行實施。本項目的目標是為武漢市

城管局的決策者提供一個現代化的管理手段，用以改善現有的城市路網養護和管理水平。

二、武漢城市道路養護管理系統的定義和組成

結合實際的城市道路管理工作，可以定義城市道路管理信息系統是一套針對城市道路設施的管理工作，應用理論分析進行道路管理的計算機輔助決策系統，是集成道路基礎信息、道路使用性能分析、道路養護決策分析、道路病害管理信息為一體的綜合性管理系統。整個城市道路養護管理信息系統工分為三個主要部分:RIS(Road Information System)道路信息管理系統、PMS(Pavement Management System)養護決策分析系統、EMS(EMS)道路病害管理系統。

三、武漢城市道路養護管理系統的功效

武漢市道路養護管理系統作為先進的、行之有效的養護管理手段，已經具備了以下幾點基本要素:(1)市政路網(道路、橋梁及結構物)的數據庫和信息管理系統。(2)使用性能評價系統，以及考慮道路因環境及交通因素的預估系統。(3)關于路網的服務水平及投資政策的戰略規劃。(4)編制多年度的道路養護和改建計劃。(5)受預算限制的道路養護的優序計劃。

WHRMMS 的研發營運目標是幫助武漢市城管局達成:(1)管理路網的資產數據(路面、橋梁及構造物)以及有效的使用性能信息。(2)使用性能標準來評價道路的狀況。(3)預估各類道路的使用性能變化趨勢。(4)建立不同道路養護處理措施的經濟費用分析模型。(5)提出數年的年度養護、改建措施計劃。(6)優化每年度道路養護和改建的計劃清單資金分配。對于道路管理者，武漢RMMS 是非常重要的工具，能夠更有效地使用有限的資金來進行武漢市道路管理活動。

四、武漢城市道路養護管理系統的主要特點

1.科學完善的道路路面性能評價體系。城市道路路面技術狀況檢測和分析涵蓋了日常養護管理工作的全部內容，主要包括:(1)記錄道路當前的實際運營狀況;(2)分析車輛和交通量的改變給設施運行帶來的影響;(3)跟蹤了解結構與材料的使用性能變化;(4)對道路檢測結果進行評價;(5)輸出各種分析結果、報表供決策使用。通過對道路技術狀況分析的結果，系統可以評價對給定的道路當前的服務水平和質量，并通過對道路路面技術狀況的評價，預測道路路面使用性能，制定養護維修計劃和資金分配方案。有效的檢測數據和準確的技術狀況評價，決定道路的養護管理決策是否科學合理。

2.實現了道路使用性能的預測和預防性養護。影響道路使用性能的因素有很多，主要因素有路面結構因素、交通因素、施工因素和自然因素等。作為道路管理信息系統的重要組成部分，系統在對道路使用性能預測時，會分析考慮各種因素的影響，建立符合道路實際情況的預測模型，核心是實現了道路預防性養護。主要體現在兩個方面:一是讓狀態良好的道路系統保持更長時間，延緩未來的破壞，不增加結構承載能力的前提下改善城市道路網絡系統的功能狀況;二是在適當的時間，將適用的措施應用在適宜的路面上。系統根據工程經濟學的基本理論，通過確定型預測模型和概率型預測模型預測最佳成本效益的養護措施，強調養護管理的計劃性。

3.實現了智能化管理決策與決策優先排序。系統決策的核心內容是考慮到現實環境，可以設定有限的預算資金和其他資源，系統自動尋求最優的養護策略，使得養護管理的效益實現最大化，或是在一定的使用性能和資源限制下，尋求最優的養護策略，使得費用最小化。目前在道路養護管理系統采用的優化方法是數學規劃優化方法和人工智能優化方法兩類，實際應用中以數學規劃優化方法為主，智能優化方法作為前者的補充。

采用道路養護管理系統之后，對道路檢測數據進行分析，依據規范和標準要求，進行道路性能現狀評價和預測，可有效提高決策的客觀性和可靠性。需要指出，系統給出的決策排序雖然最終能體現道路養護管理的迫切性和重要性，在實際工作中，管理者也必須要結合實際情況，從整個城市路網的整體高度和綜合性能出發，進行決策。

五、項目實施過程存在的問題

1.道路管理信息系統并不能根治“重建輕養”的管理思想。近年來，全國各地均在加強公路建設，建設年年都能上一個新臺階，公路在進入運營期后，為了確保其使用性能良好，管理養護工作就會取代建設成為工作的重點。作為一個現代化的管理工作，系統本身只能輔助管理者進行決策，無法從根本上改變管理思維改變管理體制，“重建輕養”必然嚴重影響到，道路管理信息系統的實際使用效果。

2.在系統開發上基本屬于在國外系統基礎上進行的二次 開發和研究的路面評價、預測和決策模型與我國城市道路管理的實際需求仍然存在差異。

3.歷史數據和資料收集困難，數據庫建立投入過大。為了保證系統良好的運行，分析結構準確合理，需要前期導入城市道路的基本信息，動態數據的采集業要求精準。城市道路不同于其他公路，城市路網中各種結構類型、道路等級、不同養護標準的道路長期共存，給采集和導入數據帶來了很大的難度，需要耗費相當的人力、物力。部分道路橋梁的歷史數據不全或完全遺失，無法保證系統的分析結果最優。需要操作人員一方面盡可能的搜集更多更準確的數據和資料，另一方面需要研發人員在不降低可靠性的基礎上，盡可能簡化輸入過程。

4.動態數據采集工作和儀器操作對人員素質和培訓工作提出了較高要求。目前多數實地數據采集采用的是PDA個人掌上電腦和各類專業檢測儀器。從實際效果來看，系統對操作人員的素質要求比較高，必須進行系統的培訓和演練。數據采集人員必須操作熟練，才能保證采集到的數據滿足系統進行分析的要求，PDA內的采集程序比較復雜，導致實際采集工作中耗時費力。

5.道路使用性能評價和道路養護決策之間聯系不夠緊密。道路養護管理系統雖然能比較客觀準確的分析道路的使用性能，養護決策的制定還是比較缺乏與之相配套的量化標準，實際管理決策上仍然以管理者的主觀判斷和經驗為主。

6.系統能夠正常營運需要一支高素質的人才隊伍。由于系統科技含量高，對所有參與系統運行的工作人員在基本素質、專業知識、工作經驗上都有一定的要求，人員要求達不到系統要求時，必須組織系統的學習和培訓。這容易延長系統投入使用的進度，局限了系統本身的發揮。

參考文獻

[1]WRMMS DATA COLLECTION REPORT-CN-v1.英國阿特金斯顧問(深圳)有限公司.2008(9)

[2]Wuhan RMMS Business Review v1-EN Final.英國阿特金斯顧問(深圳)有限公司.2008(9)