高速公路工程質量管理數據庫

文/張曉航 黃湘輝 馬甄婷 (東北林業大學)

1. 概述

高速公路是一種安全、快速、通過能力大的新型交通手段，是經濟建設不可缺少的基礎設施。數據庫是按一定的結構和規則組織起來的相關數據的集合，它是綜合各用戶數據形成的數據集合，是存放數據的倉庫,是目前計算機處理與存儲數據的最有效、最成功的技術。數據資料集中存儲管理，不易流失、風格一致，易學易用的圖形、用戶界面使高速公路質量管理工作標準化，隨時準確的為社會提供咨詢服務，數據查詢快速準確，并能圖文并茂有效的輔助管理人員分析處理數據，可以減少大量的重復勞動。

2. 質量管理需求分析

質量管理數據庫屬于公路建設期間的綜合數據庫，它要求計算機能夠提供聯機事務處理能力，同時能夠完成數據管理，數據查詢能力等。

（1）高速公路質量管理業務分析

高速公路質量管理業務分析的主要目的是了解高速公路工程施工質量管理的實際操作規程,獲取系統設計所必須的需求信息,為隨后的數據庫各個階段的設計打下基礎。

1)質量監控

質量監控是對具體實測項目的檢驗情況及檢測完成情況進行追蹤,保證施工單位、監理組和市高指能夠做到對實測項目的質量實時監控,確保實測項目的施工質量水平達到要求。

2)質量評定

質量評定的目的是按照交通部規范對高速公路全部工程單元的施工質量進行等級評定,通過對工程的評分評定來保證整個項目的質量。

（2）數據流程分析

數據信息的采集、處理和反饋是貫穿質量管理數據庫的主線。本系統涉及到的數據有:各個施工標段的單元劃分及編號、實測項目的檢測數據等。

1)項目單元劃分管理流程

首先,建設單位將項目按地區分成若干標段。然后,根據交通部規范進行細分 ,建立工程質量單元層次清單。為順利進行質量管理,對全部工程質量單元進行編號,建立編號和工程單元之間的一一對應關系,有利于數據的統一管理和迅速查詢。

2)質量跟蹤和評定管理流程

在建立工程質量單元層次清單的基礎上進行工程質量評定和工程質量跟蹤。質量跟蹤管理流程主要對檢測數據進行統一管理，在實測項目層次上確保高速公路建設質量。

質量評定管理流程的主要內容是完成分項工程、分部工程、單位工程直至標段的質量評定,并自動生成評定報表,減輕管理人員的工作強度。質量評定的依據是交通部頒規范《公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1—2004)》,并可以根據具體情況的不同加以調整,以適應不同地區的實際要求。

3. 概念結構設計

概念結構設計是整個數據庫設計的關鍵，工程質量管理系統概念設計用實體聯系圖(E-R圖)分析實體間的聯系。圖中基本的圖形元素有三個:實體框，聯系框，屬性框。概念結構設計分為三個步驟：實體分析，設計局部模式，生成全局模式。產生一個用戶易于理解的、反映工程質量管理系統信息需求的概念模型。

（1）.實體分析

高速公路質量管理系統主要涉及到以下幾個實體。

1）高速公路——一個高速公路建設項目就是一個管理單元，所有的質量管理內容都以高速公路為單位進行。

2）標段——按照合同進行劃分，一個標段由一個施工單位完成。所有的質量檢測工作都是以每個標段進行劃分管理的。

3）分部工程——在一個標段內部，按照路基路面工程和橋梁工程結構部位、施工特點或施工任務等劃分的若干個施工單元。

4）分項工程——在分部工程中按照施工方法、材料、工序以及路段長度等劃分的若干個施工單元。

5）實測項目——在進行分項工程質量評定時的檢查內容。

（2）關系分析

采用E-R圖法，進行質量管理中實體的關系分析

1）單元劃分關系分析。單元劃分各實體之間的聯系是:一個單位工程可以劃分為多個分部工程;一個分部工程可分為多個分項工程;一個分項工程包含多個實測項目。

2）對于高速公路工程質量管理系統而言，在設計總體E- R圖之前，要分別設計數據填報單位的分E- R圖、工程質量檢測方面的分E- R圖，這里僅列出工程質量檢測方面的分E-R圖。

3）質量驗收評定分析：在質量管理系統中，通過低級工程的質量評分、等級評定來確保高級工程的工程質量。

質量檢測分析：實測項目質量檢驗跟蹤主要是在建立單元劃分的基礎上對實測項目完成率，合格率及符合率進行管理。

4）關系集成在質量管理系統中實體和關系分析的基礎上就得到質量管理系統全局概念模式圖。在集成中要注意解決矛盾，消除沖突，使總體E- R圖能準確地反映每個用戶的數據要求，最后還要進行總體E- R圖的優化，消除不必要的冗余。

工程質量檢測方面部分屬性的分E- R圖

質量驗收評定管理局部分E- R圖

4. 邏輯設計

質量管理系統邏輯設計的主要任務是將概念數據模型轉換成目標數據庫管理系統所支持的數據模型。是采取一定的策略，按照若干結構準則將概念模型轉換為關系數據庫管理系統能接受的一種關系模型，并利用規范化的理論和方法對這組關系模式進行處理，使所設計的數據模型能滿足所有的數據要求。

質量管理系統全局概念模型圖

5．物理設計

質量管理系統物理設計主要是確定系統在物理設備上的輸入輸出及存儲框架。工程建設產生的數據龐大，必須重視數據輸入輸出、存儲和傳輸速度，保證操作方便。為了提高系統的可操作性以及存儲效率，分標段建立數據庫。

6．系統應用

系統的實際運用操作：工程監理人員按標段把數據進行整理并輸入系統中，系統自動進行質量評定計算，并生成相應的質量管理報表，減輕了管理人員的負擔。本系統自動生成的報表主要包括質量評定報表和質量跟蹤報表，報表格式根據交通部規范以及黑龍江省高速公路建設質量管理工作中實際使用的報表進行設計，較好地適應了現實情況的需求。

7．結語

采用數據庫技術和計算機網絡技術進行高速公路質量管理，一方面利用計算機的快速計算功能和報表功能減輕了管理人員的工作強度，另一方面通過加快實際質量數據在施工現場和管理機構之間的傳輸，保證了高速公路建設的質量，是提高高速公路工程質量管理水平的有效技術手段。