高速公路養(yǎng)護(hù)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

沈杰

摘 要：本文通過對(duì)我國(guó)高速公路養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀及現(xiàn)在高速公路養(yǎng)護(hù)管理中存在的缺陷及問題進(jìn)行分析，針對(duì)現(xiàn)存的問題及狀況提出了建立高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，并對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)做出了結(jié)構(gòu)以及技術(shù)方面的分析。

關(guān)鍵詞：高速公路；管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

在我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步的今天，高速公路必然是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物。但是伴隨著高速公路的建成通車，隨之出現(xiàn)的問題也需要進(jìn)一步的完善解決，隨著時(shí)間的推移，我國(guó)高速公路的累積交通量大幅度增加，高速公路的使用性能逐漸減弱。為了保證高速公路的安全暢通，我們必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)維修。但是在高速公路的養(yǎng)護(hù)管理中利用傳統(tǒng)的方法也會(huì)出現(xiàn)很多問題，所以設(shè)計(jì)與開發(fā)先進(jìn)的高速公路養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)是非常必要的。

1 我國(guó)高速公路養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀

1.1 養(yǎng)護(hù)運(yùn)行機(jī)制及體系方面的問題

我國(guó)現(xiàn)在高速公路普遍采用的模式為“管養(yǎng)分離”，但是由于受到傳統(tǒng)的管理模式的影響，從運(yùn)行的情況來看，“管養(yǎng)分離”在一些方面還是存在不足。在進(jìn)行“管養(yǎng)分離”后，養(yǎng)護(hù)管理單位的人員進(jìn)行了縮減，但是由于高速公路的橋梁以及隧道需要的檢查工作量極大，很多時(shí)候未能按照規(guī)定進(jìn)行定期的檢查維護(hù)。而且在我國(guó)的高速公路養(yǎng)護(hù)中普遍存在的一個(gè)問題就是被動(dòng)養(yǎng)護(hù)，一般都是當(dāng)路面出現(xiàn)病害或者使用功能達(dá)不到要求的時(shí)候才進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，另外在公路的病害預(yù)測(cè)等方面缺乏相關(guān)的技術(shù)手段和預(yù)估模型相關(guān)系統(tǒng)。

1.2 養(yǎng)護(hù)過程中的科技含量不高

在現(xiàn)在的高速公路管理的經(jīng)營(yíng)形式中，幾乎所有的管理都采用“一路一公司”的形式運(yùn)行，通過委托養(yǎng)護(hù)單位進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，每一個(gè)單位所負(fù)責(zé)的高速公路里程不長(zhǎng)，一般都是兩三百千米左右。而且大多數(shù)的養(yǎng)護(hù)單位規(guī)模都比較小，對(duì)于現(xiàn)代化的養(yǎng)護(hù)設(shè)備的購(gòu)置使用或引進(jìn)新的技術(shù)、材料及工藝的使用都比較少，所以就導(dǎo)致了在公路養(yǎng)護(hù)方面科技含量不高。

1.3 養(yǎng)護(hù)管理人員素質(zhì)問題

在我國(guó)的高速公路的養(yǎng)護(hù)過程中所涉及的方面比較廣，包括公路、橋梁、隧道、綠化等相關(guān)的諸多專業(yè)的內(nèi)容。在我國(guó)的養(yǎng)護(hù)管理人員的思想意識(shí)中，一直都以修為重，并不太在意養(yǎng)護(hù)的問題，養(yǎng)護(hù)管理人員中專業(yè)技術(shù)人員的比例較少。因此導(dǎo)致高速公路養(yǎng)護(hù)管理人員的總體素質(zhì)比較低，這嚴(yán)重影響了高速公路的養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平。

2 高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)需求與結(jié)構(gòu)功能分析

高速千米養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的需求：針對(duì)高速養(yǎng)護(hù)的各類資料進(jìn)行存儲(chǔ)和分類管理，通過地理以及屬性等建立養(yǎng)護(hù)設(shè)施的詳細(xì)數(shù)據(jù)庫(kù)，使各類養(yǎng)護(hù)資料得到有效的管理，查詢方便；新建立的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程保持一致，對(duì)現(xiàn)有公路的質(zhì)量必須具有評(píng)價(jià)功能，通過對(duì)路面各種模型的集成形成一種對(duì)路面質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)的模型；通過提供可視化的決策和服務(wù)來降低高速公路的養(yǎng)護(hù)成本，對(duì)于養(yǎng)護(hù)管理的各類數(shù)據(jù)必須要實(shí)現(xiàn)檢索及分析處理，使得系統(tǒng)的系統(tǒng)具有一定的數(shù)據(jù)使用效率。

系統(tǒng)的建立以高速公路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)和養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)要支持高速養(yǎng)護(hù)決策，需通過一系列可視化的信息與決策的支持來對(duì)高速公路進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)服務(wù)，該系統(tǒng)需要集成的系統(tǒng)有養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，養(yǎng)護(hù)模型庫(kù)、公路病害的外業(yè)采集系統(tǒng)和自動(dòng)化辦公系統(tǒng)。系統(tǒng)的運(yùn)行首先通過高速公路的外業(yè)采集系統(tǒng)進(jìn)行路面病害的采集，將采集的數(shù)據(jù)錄入養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過數(shù)字化對(duì)路面、橋梁及隧道進(jìn)行檢測(cè)，將需要養(yǎng)護(hù)的高速公路數(shù)據(jù)錄入養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)里面的專家知識(shí)庫(kù)及歷年數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)高速公路的養(yǎng)護(hù)作出數(shù)字化的服務(wù)與決策，該系統(tǒng)的建立必須要依賴于GIS平臺(tái)，利用GIS平臺(tái)進(jìn)行空間內(nèi)的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)制圖、數(shù)據(jù)維護(hù)及數(shù)據(jù)發(fā)布等。

3 高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)技術(shù)分析

高速公路的分布在空間上具有線性特征，在對(duì)公路的信息進(jìn)行采集時(shí)通過里程值作為線性參考，但是傳統(tǒng)的GIS平臺(tái)采用的是坐標(biāo)，所以在對(duì)線性問題進(jìn)行分析的時(shí)候并不能達(dá)到人們預(yù)期的目的，而且在數(shù)據(jù)的組織方式上，GIS平臺(tái)采用的是按照不同的屬性進(jìn)行不同的分段，這與實(shí)際的業(yè)務(wù)流程的吻合度不符，所以在開發(fā)利用高速公路養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的時(shí)候，對(duì)于GIS平臺(tái)的優(yōu)化也提出了較高的要求。利用動(dòng)態(tài)分段的思想將分段問題進(jìn)行細(xì)化解決，以公路的基樁為基點(diǎn)，將里程值與坐標(biāo)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，根據(jù)不同的道路進(jìn)行各自的轉(zhuǎn)換，對(duì)于采集的不同屬性的相關(guān)數(shù)據(jù)，采用獨(dú)立存儲(chǔ)的方式，將不同路段的不同屬性分開來進(jìn)行記錄。在對(duì)公路病害數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的時(shí)候，要求要能夠快速準(zhǔn)確地獲取用于養(yǎng)護(hù)決策的相關(guān)數(shù)據(jù)與各種資料，利用全球定位系統(tǒng)和激光測(cè)距等技術(shù)來解決GIS平臺(tái)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不完善及不準(zhǔn)確性問題，通過相關(guān)平臺(tái)的運(yùn)用和相關(guān)技術(shù)的緊密配合，高速公路管理維修養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)就具有了分類體系，針對(duì)具體不同的病害能夠準(zhǔn)確有效地作出相關(guān)的決策，使可視化的管理能夠更好地為高速公路的養(yǎng)護(hù)工作服務(wù)。

在本系統(tǒng)開發(fā)后的運(yùn)行中，由于一次的數(shù)據(jù)只是瞬時(shí)的，不能代表整個(gè)歷史養(yǎng)護(hù)的數(shù)據(jù)，所以我們需要考慮怎樣使評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)系統(tǒng)提取的數(shù)據(jù)具有代表性，此外由于高速公路路線較長(zhǎng)，某一點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)并不能代表全部的特征，所以如何保證不同區(qū)域之間的數(shù)據(jù)得到共享也是需要進(jìn)一步研究解決的問題。

4 結(jié)語(yǔ)

將高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的高速公路養(yǎng)護(hù)進(jìn)行對(duì)比可以看出，基于GIS的高速管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是特別明顯的，通過這一系統(tǒng)的使用使我國(guó)的高速公路養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)向現(xiàn)代化和技術(shù)化邁進(jìn)了一大步。本文通過對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀的分析、系統(tǒng)在基于GIS平臺(tái)的設(shè)計(jì)，以及建立該系統(tǒng)需要的技術(shù)的分析，得出了該管理系統(tǒng)未來很有可能是智能化管理的一個(gè)組成部分的結(jié)論。

參考文獻(xiàn)

[1]王華斌，萬(wàn)慶.高速公路養(yǎng)護(hù)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].地球信息科學(xué)，2005，7（4）：71-76.

（作者單位：浙江杭長(zhǎng)高速公路有限公司）