基于GIS 的干線公路路政巡查與信息化管理平臺應用研究

顧守江，張?zhí)K龍，李大明，葉 煒，金 鑫

1.連云港市公路管理處，江蘇 連云港 222000

2.江蘇東交智控科技集團股份有限公司，江蘇 南京 210000

1 公路路政管理概述

公路路政管理是指路政管理機構根據(jù)國家的法律法規(guī)和規(guī)章制度，對公路進行的行政管理[1]。路政管理的職責除了對標識、標牌、標線以及護欄等交通安全設施進行管理，還需要對路產(chǎn)路權進行保護，及時查處超限、超載、違法占用公路控制區(qū)等違法行為。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟和交通建設的發(fā)展，我國干線公路網(wǎng)規(guī)模逐漸擴大，路政管理的工作量與難度也逐漸增大[2]。多年的應用經(jīng)驗表明，傳統(tǒng)的交通安全設施管理方式具有較強的人力依賴性，不能自動導入、更新交通安全設施信息，缺乏GPS 定位功能，不能高效獲取交通安全設施的位置信息，無法自動對數(shù)據(jù)進行分析整理，從而降低了基礎設施的管理效率[3-4]。而且在執(zhí)法過程中，如何在有限的人員車輛配置前提下及時查處違法案件、更好地保證路產(chǎn)路權不受損害是當前急需解決的問題。可以看出，傳統(tǒng)的路政管理模式和方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化的需求，急需朝著智能化、信息化、精準化、高效化的方向發(fā)展[5-6]。

因此，該項目基于信息化的手段開發(fā)了路政工作中的交通安全設施管理和巡查工作的管理平臺，并在連云港地區(qū)進行了2 年左右的工程應用。結果表明，該平臺可以有效提高路政管理效率，降低人工巡查成本，具有較好的推廣和應用價值。

2 路政工作內(nèi)容及方式

2.1 路政工作內(nèi)容

根據(jù)《省交通運輸廳公路局關于印發(fā)2017 年度普通國省道路政管理工作手冊的通知》（蘇交公路政〔2017〕123 號）的要求，路政巡查的工作內(nèi)容主要分為以下四個方面：

（1）路面、標志、標線、交通安全設施等運行管理，特別是影響車輛正常行駛的路面沉降、路基坍塌、橋梁損壞以及護欄等安全設施損壞或受損位移等危及車輛安全行駛的各類現(xiàn)象；

（2）公路、公路用地及建筑控制區(qū)管理，包括路面障礙物、馬路市場、污染、搭接、非標，公路用地及建筑控制區(qū)內(nèi)非法占用、利用、非法修建建筑物或構筑物的行為，管線穿跨越、埋設、架設行為，以及其他影響公路正常使用的問題等，全面掌握路域環(huán)境管理的存量問題，及時發(fā)現(xiàn)并制止增量問題的出現(xiàn)；

（3）施工路段管理和路政許可事項現(xiàn)場監(jiān)管，包括施工標志、安全標志設置情況，分流引導標志、安全警示設施完好狀況，有無違反相關規(guī)定和路政許可的行為等；

（4）巡查中及時糾正公路違法行為，處理輕微違法案件，并履行公路法律法規(guī)規(guī)定的其他管理職責。

2.2 路政工作方式

根據(jù)《省交通運輸廳公路局關于印發(fā)2017 年度普通國省道路政管理工作手冊的通知》（蘇交公路政〔2017〕123 號）的要求，巡查覆蓋率應達到100%。中隊巡查頻率：日查不少于1 次/d，夜查不少于1 次/月，步查不少于1 次/季；大隊督查頻率：不少于1 次/周；支隊督查頻率：不少于1次/半月。巡查過程中以人工巡查為主，資料以紙質文件的形式進行流轉和存檔。

3 連云港地區(qū)路政管理現(xiàn)狀

通過調(diào)研連云港地區(qū)路政管理工作的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)交通安全設施巡查及管理存在如下問題，需要運用信息化的技術進行改進與提升。

（1）連云港下轄3 個市轄區(qū)、3 個縣級行政區(qū)：海州區(qū)、連云區(qū)、贛榆區(qū)、灌南縣、東海縣、灌云縣。在人員車輛配置方面，連云港市區(qū)大隊7 人3 車，東海16 人4 車，灌云34 人8 車，灌南12 人4 車，贛榆12 人5 車，共計81 人，24 輛巡檢車輛。現(xiàn)有的路政人員車輛配置和需要巡查的路線相對較少，處于人手相對緊缺的狀態(tài)，因此需要充分利用現(xiàn)有的人員車輛，提高巡查效率。

（2）當前交通安全設施的數(shù)據(jù)采集主要采用紙質文件的形式，查詢、統(tǒng)計以及分析較為不便，無可視化展示，依靠現(xiàn)有的紙質資料無法統(tǒng)計出各路段的交通設施數(shù)量、位置分布等信息，給交通安全設施的有效管理帶來了難度。

（3）巡查過程中發(fā)現(xiàn)交通安全設施出現(xiàn)損壞等問題以后，需要走紙質流程進行上報、流轉和審批，信息傳遞存在滯后性。

（4）雖然在先前管理和養(yǎng)護的過程中積累了一定的紙質數(shù)據(jù)，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)難以對運營期內(nèi)交通安全設施全壽命周期的運行情況進行評估分析，且缺少相關數(shù)據(jù)與結論指導設施比選和養(yǎng)護決策。

4 基于GIS 的路政管理平臺

4.1 主要功能

根據(jù)對連云港地區(qū)路政工作現(xiàn)狀和路政管理需求的分析，文章擬開發(fā)的路政管理系統(tǒng)主需具備以下功能。

（1）用戶權限管理功能。路政部門的角色較多，每一個角色又有不同的職責。因此不同的角色需要被賦予不同的權限，不同的權限只能使用路政管理系統(tǒng)中的限定功能。通過超級管理員給路政領導添加一個賬號，領導賬號可以添加業(yè)務員賬號。每種不同的賬號類型能使用的功能不同。

（2）路產(chǎn)數(shù)據(jù)管理功能。路產(chǎn)數(shù)據(jù)管理就是對路面、路基、公路用地、建筑控制區(qū)、安全保護區(qū)、橋梁、隧道、涵洞、服務器、收費站、加油站、附屬設施等路產(chǎn)數(shù)據(jù)進行增刪改查。巡查人員可以利用終端設備對路產(chǎn)信息進行數(shù)據(jù)查詢等操作。同時，巡查人員采集的路產(chǎn)信息也可以錄入路產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，方便路政對路產(chǎn)信息的管理。

（3）路產(chǎn)信息可視化功能。標志標線、交叉口、標牌等的數(shù)據(jù)量非常大。單純的文字記錄顯然不能直觀地管理和查看相關信息，因此需要實現(xiàn)路產(chǎn)信息的可視化功能。利用Web GIS，可以在地圖上顯示路產(chǎn)信息，從而更加直觀和方便地管理路產(chǎn)信息。

（4）巡查管理功能。巡查管理功能主要包括新增巡查記錄、巡查記錄查詢等功能。巡查人員通過新建巡查記錄，可按照系統(tǒng)提示輸入路產(chǎn)信息，然后打印巡查記錄。路政管理系統(tǒng)的需求與功能如表1 所示。

表1 路政管理系統(tǒng)的需求與功能列表

4.2 平臺頂層設計

基于GIS 的干線公路路政綜合管理平臺集路政巡查、交通安全設施信息采集、巡檢、維護于一體，主要對管理范圍內(nèi)的標志標牌、護欄、道口等交通安全設施進行數(shù)據(jù)采集和排查，并自動生成設施二維碼銘牌。該平臺運用GIS地圖實時展示交通安全設施分布位置和詳情，利用移動端進行日常巡檢和維護，協(xié)助管理單位完成交通安全設施清點排查與統(tǒng)計、日常巡檢考核、設施維護上報審批以及資料便捷整理等工作。平臺頂層設計結構如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)頂層設計

該平臺改變了傳統(tǒng)的路政管理方式，建立了各單位在同一數(shù)字管理平臺下進行協(xié)同工作的模式，切實提高了日常工作效率和管理水平，實現(xiàn)全面有效的交通安全設施管理與路政巡查。

5 應用實例

目前，該系統(tǒng)針對交通安全設施的管理模塊在2018 年8 月開始采集交通安全設施數(shù)據(jù)，2018 年10 月正式上線使用，目前已采集5699 個標志、3451 條護欄、3962 個道口的信息，累計上傳270 次維修記錄。此外，連云港市區(qū)、贛榆縣、灌云縣、東海縣以及灌南縣的日常路政巡查均使用該系統(tǒng)進行巡查記錄的上傳，目前已上傳4185 條巡查記錄，實現(xiàn)了交通安全設施和巡查記錄的數(shù)字化管理。

5.1 數(shù)據(jù)管理

日常的路政巡查數(shù)據(jù)由巡查人員經(jīng)移動端上傳至系統(tǒng)平臺，數(shù)據(jù)傳輸完成后，需對其進行匯總分析。以護欄數(shù)量為例，對連云港各區(qū)縣、各國省干線公路的護欄數(shù)量進行匯總統(tǒng)計，具體結果如圖2、圖3 所示。

圖2 各區(qū)域護欄數(shù)量匯總統(tǒng)計圖

圖3 各線路護欄數(shù)量匯總統(tǒng)計圖

通過路政巡查與信息化管理平臺的應用，護欄數(shù)量得到明確的統(tǒng)計。由圖2、圖3 可知，在區(qū)域分布上，灌云縣所設最多，而市區(qū)則相對較少；在線路分布上，G204、S236 及S242 道路上所設護欄較多，均達到400 處以上。通過該平臺將日常巡檢內(nèi)容和巡檢圖片實時填報上傳，實際操作界面如圖4所示。為了保障巡檢數(shù)據(jù)的真實性和有效性，每填寫一次巡檢內(nèi)容，都需要進行在線電子簽名，目前已累計市內(nèi)路政巡查記錄5313 條。該平臺將每一次的巡查內(nèi)容做成整個的閉環(huán)記錄，讓信息調(diào)取做到有源可依，有利于保證巡檢工作的正常開展，大幅度提高工作效率。

圖4 巡檢數(shù)據(jù)一覽表

5.2 社會經(jīng)濟效益

在實際應用過程中，路政管理人員和基層巡查人員普遍反映該系統(tǒng)的上線應用確實提高了工作效率，在數(shù)據(jù)上傳與分析等方面取得了較好的效益。綜合管理平臺可實現(xiàn)設施信息的智能錄入和采集，推進基礎信息、版面、技術參數(shù)、維護和檢修記錄的精細化管理。同時，還可采集設施運行狀態(tài)并集成實時可視化展示與統(tǒng)計，為管養(yǎng)預算方案的制訂、人員調(diào)度、資源配置的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐，并為設計、制造、路政、交警和財務管理部門提供決策研判的依據(jù)。

6 結論

基于系統(tǒng)開發(fā)以及在連云港地區(qū)的工程實踐，可以得到以下主要研究結論：

（1）通過調(diào)研路政管理的需求以及連云港地區(qū)的路政管理現(xiàn)狀，提出了管理系統(tǒng)的功能需求，開發(fā)了基于GIS的集路政巡查、交通安全設施信息采集、巡檢、維護于一體的路政綜合管理平臺。

（2）該平臺在連云港地區(qū)已進行了工程應用，自使用以來已采集5699 個標志、3451 條護欄、3962 個道口的信息，累計上傳270 次維修記錄。此外，連云港市區(qū)、贛榆縣、灌云縣、東海縣以及灌南縣的日常路政巡查均使用該系統(tǒng)進行巡查記錄的上傳，目前已上傳4185 條巡查記錄，實現(xiàn)了巡查記錄的數(shù)字化管理。

（3）通過路政巡查與信息化管理平臺的應用，對各干線公路的標志、護欄、道口以及歷次巡檢信息進行匯總統(tǒng)計，實現(xiàn)了交通安全設施的數(shù)字化管理。對比分析各干線公路歷年交通安全設施的設置量變化，更有利于明確后期的工作側重點，便于下一階段巡檢維護計劃的制訂。

（4）經(jīng)濟效益方面，路政管理人員和基層巡查人員普遍反映路政巡查與信息化管理平臺的上線應用確實提高了工作效率，在數(shù)據(jù)上傳與分析等方面取得了較好的經(jīng)濟效益。