淺談路面管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

呂春成

(重慶交通大學 土木工程學院，重慶400074)

隨著經濟的發(fā)展和路網的逐步完善，我國在上世紀80 年代建成了第一條高速公路——呼家高速公路，到2018 年底，我國公路總里程經過快速極速增長，目前完建484 公里65 萬公里。公路養(yǎng)護里程475.78 萬公里，過去“重建設，輕養(yǎng)護”的觀念，已經不適應我國道路高速發(fā)展的趨勢。

隨著公路建設的不斷發(fā)展和路網的逐步成熟，經濟的快速發(fā)展，帶來了交通量的增加和道路年齡的增加，道路的各類病害也相繼出現(xiàn)，如坑洼、斷板、龜裂、空殼、車轍、裂縫、泛油等，嚴重影響到了路面的使用性能以及行車的舒適性、安全性。嚴重的路面損壞可能直接導致區(qū)域經濟發(fā)展放緩。當前急需解決的問題是如何有效的對道路進行養(yǎng)護和管理[1～2]。

1 概述

路面管理系統(tǒng)（PMS）的開發(fā)，使路面養(yǎng)護決議計劃模式產生了轉變，路面管理系統(tǒng)決策由傳統(tǒng)的依靠人為經驗轉化為以數據導向。如何將有限的資金分配到最需要的路段是路面管理系統(tǒng)最核心的任務，研究人員利用檢測設備對路面損傷數據進行采集，并對數據進行處理建立完整的數據庫，利用評價方法和標準建立起養(yǎng)護模型，對路網中眾多公路的養(yǎng)護優(yōu)先級進行排序同時還可以對公路的病害進行預測分析，路面管理系統(tǒng)有以下四個組成部分：數據采集系統(tǒng)；數據庫管理系統(tǒng)；網級管理系統(tǒng)；項目級管理系統(tǒng)[3～5]。

本文著重闡述國內外路面管理系統(tǒng)的發(fā)展歷程及未來發(fā)展趨勢，隨著公路的發(fā)展以往路面管理系統(tǒng)出現(xiàn)了多元化的問題不能讓管理者的決策達到最優(yōu)成本效益，針對這些問題路面管理系統(tǒng)需結合多門學科以大數據為背景進行優(yōu)化改進，使數據動態(tài)化、實時化、精確化、模型合理化、預測精準化，有效的將路面管理與養(yǎng)護維護結合起來。

2 國內外路面管理系統(tǒng)的發(fā)展

2.1 國外路面管理發(fā)展狀況

20 世紀70 年代初，北美高速公路高速發(fā)展后，面對龐大路網的養(yǎng)護管理問題，路面管理系統(tǒng)的研究與應用開始起步。亨德森教最早授對路面管理系統(tǒng)進行研究。利用運籌學和系統(tǒng)工程對系統(tǒng)進行論證，20 世紀70 年代完成了系統(tǒng)的初步開發(fā)。路面管理系統(tǒng)經過多年的進步和完善，在20 世紀80 年代開發(fā)了nhips 和HPMS。緊隨其后十幾年內約35 個州建立了路面管理系統(tǒng)。

同時，其它國家也陸續(xù)開展了相關研究，其中又澳大利亞RTA-NSW 路面管理系統(tǒng)、新加坡路面管理系統(tǒng)、英國CHART路面管理系統(tǒng)為典型代表[6-7]。

總結國外路面管理系統(tǒng)的特點如下：

a.路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)經過不斷地完善，其精確性性、大數據平臺共享性以及實際工程應用性進步較快。

b.擁有調理清晰、簡便易用的數據庫。

c. 當商業(yè)元素被引入又進一步地地完善了系統(tǒng)設計思想，使最新的科學技術在公路路面管理系統(tǒng)中的應用得以提升。

2.2 國內路面管理系統(tǒng)發(fā)展狀況

我國于1985 年中國江寧市營口區(qū)從英國引進路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)，這也成為中國計算機介入公路養(yǎng)護管理的重要標志。在“七五”和“八五”期間；我國雖然初步建立路面管理系統(tǒng)并進行了推廣。但是由于受落后技術條件限制，我國整體資金不足，在系統(tǒng)推廣過程中沒有同步推廣配套新設備，技術人員對其基本理論認識不足，間接導致系統(tǒng)推廣效果不是很明顯。面對新形勢下的新情況，我國公路部門不斷加大力度更新完善路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)，并著重培養(yǎng)一批專業(yè)的技術人員來對路面管理系統(tǒng)進行探索和完善。各研究部門也紛紛提出了自己的解決方案，然而由于我國地理環(huán)境復雜，在公路路面管理系統(tǒng)相關模型上還有進一步提升的空間[8-10]。

3 發(fā)展趨勢

地理信息技術即（GIS 技術）對不同地理環(huán)境和不同地形以及空間狀況具有得天獨厚的優(yōu)勢。以GIS 道路管理系統(tǒng)的對數據的分析結果最為參考，道路運營主管部門會綜合考慮資金和道路實際情況，以路面管理系統(tǒng)所出結果作為導向對道路維護做出決策，最終達到道路管理的智能化的效果，近年來，國內許多學者也在將路面管理系統(tǒng)集成到GIS 應用技術中進行了一些有益的探索。GIS 路面管理系統(tǒng)因其數據直觀、內容易擴展、面對復雜地形地貌適應性強、數據結構化明顯等特點。可實現(xiàn)管理的高效化、精確化、可視化與現(xiàn)代化[11]。

路面管理系統(tǒng)從無到有，發(fā)展至今隨著社會經濟的進步，科學技術的提高，以及各綜合學科的加入，基于GIS 的路面管理系統(tǒng)開發(fā)已是目前和將來的發(fā)展趨勢[12]。

結合目前國內外路面管理系統(tǒng)的趨勢，路面管理系統(tǒng)開發(fā)者在逐漸彌補以往系統(tǒng)不足的基礎上，充分利用“互聯(lián)網+”時代帶來的大數據和云計算服務。[13-14]

基于B/s 模式的道路管理系統(tǒng)jspms 操作異常簡單。僅需要一個瀏覽器。服務器安裝mysql、SQL/server/Oracle 等數據庫。就可實現(xiàn)用戶在瀏覽器上與服務器進行數據交互。基于云存儲、云計算等云技術的快速發(fā)展及普及，采用B /S 網頁模式替代傳統(tǒng)C /S 客戶端模式是數據資源共享以及系統(tǒng)發(fā)展的優(yōu)勢選擇。

進一步利用新興科技來幫助路面管理系統(tǒng)發(fā)展是大勢所趨，是保障交通工程高效服務的基石；路面管理系統(tǒng)要做到聯(lián)合多領域協(xié)同有效發(fā)展，需將計算機領域、土木工程領域以及材料學領域等進行統(tǒng)籌，便于輔助決策者做出最優(yōu)的養(yǎng)護方案是路面管理系統(tǒng)未來發(fā)展的根本所在。5G 時代來臨中國已經走在了世界前列，帶給各行業(yè)時不可失的紅利，交通行業(yè)可以充分利用5G 的優(yōu)勢，進一步完善和發(fā)展我國的路面管理系統(tǒng)，使之處于世界前列是可期的。

4 結論

4.1 對國內外路面管理系統(tǒng)現(xiàn)狀進行梳理發(fā)現(xiàn)，國內外路面管理系統(tǒng)的研究已進入高速發(fā)展的時期，路面管理系統(tǒng)始終圍繞著一個主題，為路面的養(yǎng)護改造提供科學的數據支持和決策依據，以數據為導向從而更好的實現(xiàn)有限資源的高效利用，從而提高路的服役壽命，并對路面管理服務水平進行的提升，最終達到降低運輸成本和節(jié)約社會資源的目的。

4.2 5G 時代的到來，將物聯(lián)網和大數據以及云平臺進行統(tǒng)籌，對未來道路管理系統(tǒng)的發(fā)展是前所未有的優(yōu)勢。傳統(tǒng)路面管理系統(tǒng)數據繁多傳輸緩慢，實時性和共享性不足的劣勢將隨著5G 網絡時代的到來得以改變。