農村公路的精細化可視化檢測

文

農村公路普遍短小且分散,線形復雜且變化周期較短,傳統的路面檢測可視化方式無法滿足農村公路路面檢測項目的實際要求。結合浙江某縣實際路面質量檢測項目,探究發現精細化可視化技術在直觀性、實用性、歷史對照性等各方面有著傳統路面檢測可視化方式無法比擬的優勢,能夠為農村公路養護單位提供養護、管理、監督、決策、預測等多方面的有效幫助。

傳統形式無法滿足管養需求

傳統的農村公路檢測結果展示方式一般為表格或者平臺型的GIS（地理信息)，表格形式較為抽象，不適合檢測結果的有效反饋和利用，平臺型的GIS展示方式更加注重宏觀路網的整體路況，不能滿足一線養護管理人員的實際工作需求。由于農村公路里程普遍較為短小，且在空間上存在較高的分散性，比起整體路網情況的宏觀把控，農村公路路面檢測項目需要具體到每條道路的精細化展示。而一般平臺型的GIS系統往往無法跟上農村公路線形的變化速度，因此能夠具體到每條道路的精細化、可視化技術，對農村公路的檢測養護管理者來說就尤為重要。另外，目前我國農村公路仍存在施工質量難以得到保障的情況，也存在路面質量不佳的情況，這時，精確定位病害位置和病害類型的可視化技術，可減輕農村公路的養護工作量。

與農村公路管養特點匹配

相比于平臺型GIS可視化技術，精細化可視化技術的直觀性、實用性、歷史對照性都能夠完美匹配農村公路養護管理的特點。

直觀性

與平臺型GIS可視化技術不同,精細化可視化技術不執著于宏觀路網情況，而將視點放在每一條農村公路上。只有將視點放在每一條道路上，才能更直觀地反饋檢測結果。

另外，農村公路線形復雜，且大多由鄉鎮或者村委會直管，線形變化周期快。就算得到了傳統的檢測報告結果，對路況不熟悉或沒有經驗的工作人員，也很難定位病害位置。只有將道路線形和路面質量不佳路段放在同一張圖中,才能去除農村公路養護管理工作中的經驗門檻，達到“看圖辦事”的效果。

圖1 線型曲折的農村公路示例

圖2 路面平整度較差路段（轉彎處）可視化

實用性

精細化可視化技術可以快速定位病害,同時精細到點，并回傳病害圖片，可省去養護決策人員的二次審查，同時也可以為養護決策提供有效憑證。每條線路的GIS視圖，可作為養護責任劃分的有效憑證，以便制定更好的養護策略。例如，一條農村公路同時穿過村莊A和村莊B,而村莊A附近的路段質量明顯好于村莊B,則可認定村莊B對于該農村公路的監管沒有到位，或者村莊B附近路段重車較多,村莊B所得的養護補貼不足以支撐其對農村公路的有效養護監管。

除提供養護憑證外，精細化可視化技術還可為拆遷計劃的制定，提供憑證。例如，當一條已設計好的農村公路，在施工過程中，出現了折角避讓，則可以考慮此處出現了“釘子戶”，地方項目推進單位，在拆遷過程中，可能遇到困難，需要進一步關注。

歷史對照性

精細化可視化技術可將每一次的檢測內容可視化存檔,將為多次檢測工作的對比提供歷史材料。例如路段A本次檢測結果為不及格,養護單位撥發了養護補貼用于大中修，若下一次路段A的情況并未好轉,則就有必要追究養護補貼的使用情況或者該路段是否存在使用過度的情況。

另外，由于農村公路線形變化快，每次檢測工作還可以作為線形變化的依據，從而及時更新各養護單位的數據庫，避免信息滯后。當養護檢測數據積累較多時，可結合氣象等其他數據,通過數據挖掘、數據分析預測等手段，預測農村公路的未來健康狀況，為養護單位提前開展預防工作提供依據。

檢測結果更直觀

以浙江某縣實際的農村公路路面檢測項目為例,本次路面檢測項目主要針對路面質量,具體指標為路面平整度(RQI)和路面損壞(PCI)。對于農村公路來說,路面平整度主要由路面不平、路面坑洼、路面隨意開挖、橋頭跳車等原因導致,而路面破損主要有裂縫、坑槽、網狀裂縫等類型。隨著高精度定位技術的發展,定位精度越來越高,可以將路面檢測結果和高精度定位結合,從而使檢測結果直觀化。

以圖1為例,農村公路中不乏此類線形復雜曲折的道路,通過傳統的檢測手段很難直觀定位不良路段,沒有經驗的新人甚至不能確認具體路段走向。但是通過具體到每一條路的GIS展示圖,養護人員可直接判斷病害的位置。

圖3 路面平整度較差路段（道路交匯處）可視化

圖4 路面平整度較差路段（橋頭跳車處）可視化

圖5 PCI指標可視化

圖1至圖5中以不同顏色代表不同評分。其中綠色代表80以上,藍色代表70至80,黃色代表60至70,紅色代表60以下。

由圖2可見,該線路中,西南方位和東北方位轉彎折角處，路面平整度沒有達到80以上,具體位置也一目了然,極易定位。

網狀裂縫病害圖片

由圖3和圖4可見,針對每一條路段的精細化可視化技術,可以讓道路養護管理人員更加清楚地知道本單位管轄區域內道路交匯、橋頭交接等特殊路段處的路面質量。為了視圖的清晰度,每一段展示路段可以縮小至100米,精確定位質量較差的路段。

而對于路面損壞檢測(PCI)來說,除了精確定位病害,還需要同時了解病害類型。精細化可視化技術需要滿足如下要求:當養護人員點擊GIS可視化圖中，較差路段時,能夠彈出對應地理位置的路面圖片,并自動將病害框選出來,為養護人員提供判斷材料和修復憑證；需要依托擁有自主學習能力的圖像識別技術。例如點擊圖5中的黃色路段,精細化可視化技術，就可彈出對應的路面圖片、其對應的經緯度坐標,路面圖片自動框選病害后，系統可自動判定病害類型。若養護人員查看圖片后認為系統判定正確,則可在電腦端，確定修繕地點和養護方案。