基于B/S結構的公路路況數據采集系統的設計與實現

馮志慧，朱彥杰，翁 梅

（1.河南農業大學 信息與管理科學學院，鄭州 450002；2.許昌學院 經管學院，許昌 461000）

0 引言

公路是國家經濟發展和現代化建設的重要基礎設施，是為汽車運輸服務的線形工程結構物。截至2009年底，我國公路網總里程達到386萬公里，其中高速公路6.51萬公里，二級及以上公路42.52萬公里。公路建成通車后，因承受車輪的磨損和沖擊，受到暴雨、洪水、風沙、冰雪、日曬、冰融等自然力的侵蝕和風化，以及人為的破壞和修建時遺留的某些缺陷，公路使用質量會逐漸降低。公路養護管理工作是交通行業面向社會的窗口，以提高公路管理水平和公路設施的服務水平為目的[1]。因此，必須采取正確的技術措施加強公路保養、維修改善，保障行車安全、舒適、暢通，提高養護工作質量，以延長公路的使用年限。

河南地處中原，是古往今來的交通樞紐，公路總里程2.3萬Km，其中干線公路里程1.8萬Km。日前，干線公路路面量驗數據的采集還停留在人工方法，需道班工人定期上路測量數據后進行紙質記錄，后由專門人員錄入計算機匯總存檔，道班匯總后的數據再經由縣、市多級上報，其過程工作量大、耗時長且易出現錯誤或漏報數據。因此，本文旨在通過研制出能在手機上運行的、易于操作、可靠的公路路況數據采集系統，并借助GPRS無線網絡通信技術及時采集和傳輸各類數據，為公路養護工作人員提供便捷的數據采集方案。

1 系統開發模式

B/S（Browser/Server）結構即瀏覽器和服務器結構，它是隨著Internet技術的興起，對C/S結構的一種變化或者改進的結構[2]。在這種結構下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現，極少部分事務邏輯在前端（Browser）實現，但主要事務邏輯在服務器端（Server）實現，形成所謂3-tier結構。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。這種模式統一了客戶端，將系統功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用。客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer等，服務器安裝Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數據庫。瀏覽器通過Web Server同數據庫進行數據交互。B/S結構方案體現了“瘦”客戶端的思想，可最大限度的減少客戶端軟件對客戶機資源的占有量，且瀏覽器的形式也被廣大用戶所熟悉。

B/S結構的優點：

1）具有分布性特點，可以隨時隨地進行查詢、瀏覽等業務處理。

2）業務擴展簡單方便，通過增加網頁即可增加服務器功能。

3）維護簡單方便，只需要改變網頁，即可實現所有用戶的同步更新。

4）開發簡單，共享性強。

其中最大的優點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件，只要有1臺能上網的PC或手機就能使用，客戶端零維護，系統的擴展非常容易。 3層B/S結構圖如圖1所示。本系統采用3層B/S結構實現開發。

圖1 三層B/S結構

2 系統設計

2.1 系統設計原則

1）實用性：系統開發前應了解各級工作人員的需求，及時采納省級管理部門的意見。

2）穩定性：系統運行可靠穩定，各道班工作人員僅可對各自所轄區域內道路基礎數據進行操作。

3）完備性：在系統分析的基礎上，確保數據完備性和系統功能的完整性。

4）易用性：系統應具有友好的用戶界面、操作簡單方便。

2.2 系統結構

本系統作為河南省道路信息管理系統的一個子系統，提供整個系統所需的部分動態數據。道路信息管理系統如圖2所示。本系統后臺數據庫包括道班所轄路段、登錄用戶名密碼、各路段巡查數據等表。系統總體結構圖如圖3所示。

圖2 道路信息管理系統界面

圖3 系統總體結構圖

系統的工作流程為：用戶在手機瀏覽器地址欄中輸入網址，經身份認證后選擇所管轄路段對應的樁號里程，然后分類將所測量的數據分類輸入至系統網頁中，通過手機的GPRS網絡連入互聯網即可將所輸入數據上傳至數據庫服務器，服務器接收到的數據后分類存儲、分析，再由道路信息管理系統對之進行校驗、匯總、計算及綜合評價。

2.3 系統功能模塊

基于B/S的公路路況數據采集系統主要包括用戶登錄、巡查對象選擇、數據錄入、數據查詢和計算等模塊，其功能模塊圖如圖4所示。

圖4 系統功能模塊圖

1）不同道班工人須用所分配到的用戶名及對應的密碼才能正常登錄，登錄后只能對所轄路段進行操作。

2）巡查對象的選擇主要是根據測量對象選擇不同的類型，分為瀝青路面、水泥路面、路基、沿線設施、橋隧及其他[3]等。瀝青路面的損壞類型分為龜裂、塊裂、縱裂、橫裂、坑槽、松散、深陷、車轍、波浪擁包、泛油、修補等；水泥路面的損壞類型有破碎板、裂縫、板角斷裂、錯臺、層狀剝落、唧泥、邊角剝落、接縫料損壞、坑洞、拱起、露骨、修補、修補損壞等；路基的損壞類型有路肩邊溝不潔、路肩損壞、邊坡坍塌、水毀沖溝、路基構造物損壞、路基沉降、排水系統淤塞、排水系統淤塞、路緣石缺損等；沿線設施的損壞類型有防護設施缺損、隔離柵損壞、標志缺損、標線缺損、綠化管護不善、收費站服務區設施管理不善、緊急電話缺損、綠化空白等；橋隧包括橋梁、隧道和涵洞[4]；其他項是對平整度的調查。

3）數據錄入是在選擇巡查對象及對應的類型后，按每百米為單位將測量的數據錄入。

4）數據查詢是查看并檢驗之前錄入的所有數據信息，可進行修改和刪除。

5）計算功能是根據所錄入數據計算出當前路段的公路技術狀況指數MQI、路面使用性能指數PQI、路基技術狀況指數SCI、橋隧構造物技術狀況指數BCI、沿線設施技術狀況指數TCI、路面損壞狀況指數PCI、路面行駛質量指數RQI[4]。

本系統的應用主要采用手機作為操作終端[5]，因其攜帶方便，便于在測量現場使用。

3 系統實現

3.1 開發工具

ASP是Active Server Page的縮寫，意為“動態服務器頁面”。ASP是微軟公司開發的代替CGI腳本程序的一種應用，它可以與數據庫和其它程序進行交互，是一種簡單、方便的編程工具。ASP是一種服務器端腳本編寫環境，可以用來創建和運行動態網頁或Web應用程序。ASP網頁具有以下特點[6]：1）利用ASP可以實現突破靜態網頁的一些功能限制，實現動態網頁技術；2）ASP文件是包含在HTML代碼所組成的文件中的，易于修改和測試； 3）服務器上的ASP解釋程序會在服務器端執行ASP程序，并將結果以HTML格式傳送到客戶端瀏覽器上，因此使用各種瀏覽器都可以正常瀏覽ASP所產生的網頁；4）ASP提供了一些內置對象，使用這些對象可以使服務器端腳本功能更強。例如可以從web瀏覽器中獲取用戶通過HTML表單提交的信息，并在腳本中對這些信息進行處理，然后向web瀏覽器發送信息；5）ASP可以使用服務器端ActiveX組件來執行各種各樣的任務，例如存取數據庫、發送Email或訪問文件系統等；6）由于服務器是將ASP程序執行的結果以HTML格式傳回客戶端瀏覽器，因此使用者不會看到ASP所編寫的原始程序代碼，可防止ASP程序代碼被竊取；7) 方便連接ACCESS與SQL數據庫，還可與XHTML和WML語言結合制作WAP手機網站。

本系統采用ASP為開發工具，后臺數據庫采用關系數據庫管理系統Microsoft SQL Server 2005。

3.2 系統運行

啟動手機中的瀏覽器，在地址欄中輸入網址，瀏覽器向服務器發出請求后服務器引擎開始運行ASP程序，ASP文件按照從上到下的順序開始處理、執行腳本命令，執行HTML頁面內容后頁面信息發送到瀏覽器。

在主頁面中輸入用戶名及密碼后點擊“登錄”；正常登錄后“路線”列表中顯示當前用戶名分配到的路段編號，選擇路線并輸入路線范圍內的整數樁號后點擊“錄入”；在下一個頁面中先按百米選擇區間，后選擇巡查對象，如瀝表路面、水泥路面、路基、沿線設施、橋隧或其他，再選擇對應屬性，最后輸入調查值并點擊“保存”。反復此過程，即可將當前路段所巡查對象的所有數據上傳保存至后臺數據庫。

“查詢”功能可查看當前所錄入的路段對應的屬性數據，并可進行修改和刪除。

“返回”可返回到上一頁面。

“計算”功能可根據所輸入的數據計算得出當前路段的MQI、PQI等指標數據。

部分運行頁面如圖5所示。

圖5 手機運行頁面

4 結束語

基于B/S結構的公路路況數據采集系統經測試后，在河南省18個地市公路局120多個縣級公路養護單位的1030個道班進行了推廣應用。該系統在手機上的應用改變了傳統的手工錄入數據方式，

操作方便、穩定可靠且運行效率高，大大減少業內工作時間，提高數據采信的效率和準確率。實時的數據傳輸為道路信息系統提供基礎數據，有助于加快養護管理部門制訂養護方案，提供養護管理和決策支持。

[1] 周傳林.公路養護技術與管理[M].北京:機械工業出版社,2010.

[2] 胡曉旭.基于B/S模式和JSP技術的網絡教學系統的研究[D].華東師范大學.2010.

[3] 潘玉利.路面管理系統基礎教程[M].北京:人民交通出版社,2002.

[4] 公路技術狀況評定標準[M].北京:中華人民共和國交通部,2007.

[5] 陳城,杜豫川,孫立軍.基于PDA的便攜式交通量數據采集系統研究[J].交通與計算機,2006,24(4):127-29.

[6] 呂繼迪,孫明麗,龐婭娟.ASP從入門到精通[M].北京:清華大學出版社,2008.