高速公路勘察信息化云平臺的實現與優化

占建琴，何廷全，潘 勇

(1.廣西交通設計集團有限公司，廣西 南寧 530029；2.廣西新發展交通集團有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

高速公路工程地質勘察屬于綜合性較強的勘察業務，隨著“交通強國”戰略的持續推進和高速公路建設不斷向山區延伸，高速公路勘察難度持續增加，對勘察質量和進度提出了更高的要求。在高速公路勘察領域地質選線方面諸多學者[1-3]進行了深入研究。楊冰、鄧祥明等[4-5]就高速公路勘察過程中存在的問題及改進措施提出諸多見解。趙飛、楊成等[6-7]對BIM技術、GIS技術、綜合勘察等手段在高速公路地質勘察中的應用進行了探索。張震等[8]特別設計了山東省的高速公路工程地質信息管理系統，實現了工程地質信息的空間與屬性查詢管理、鉆孔柱狀圖和剖面圖的自動生成、地基承載力的確定等功能，但該系統更側重于高速公路勘察的后期，未考慮全過程的勘察信息化實現。徐前[9]對工程勘察數據采集信息化存在的問題與對策進行了研究。周長安[10]亦對工程勘察質量信息化管理系統的構建與實證進行了系統和全面的研究。但對于如何便捷、系統、更具針對性地實現高速公路等重大線性工程的勘察信息化尚缺乏具體深入的研究，本文將著重介紹某公司研發的勘察信息化云平臺(以下簡稱“交勘”平臺)在公路等大型線性工程勘察方面所做的嘗試及亟待優化的內容。

1 高速公路勘察特點分析

高速公路工程地質勘察作為一項綜合性的勘察業務，具有如下特點。

(1)路線長。高速公路勘察項目一般短則幾十公里，長則數百公里，跨越的地貌類型多種多樣，中山、低山、剝蝕丘陵、溶蝕峰叢谷地、巖溶峰叢洼地、巖溶峰林、峰叢平原、河流侵蝕堆積地貌均可能在同一個高速公路勘察項目內出現。

(2)地質復雜。項目沿線跨越多個地貌單元，地層巖性多樣，地質構造復雜，不良地質作用和特殊性巖土的廣泛分布。

(3)構(建)筑物類型多樣(即工點類型及數量多)。主要包括橋梁、涵洞、隧道、深挖路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋工程、沿線設施和筑路材料料場等。不同的構(建)筑物對地質條件的要求不一樣，對地質條件不同要素的敏感程度不一樣，勘察的側重點不一樣，適合采用的勘察手段亦有諸多不同。

2 項目創建與數據統計的便捷性

大多數勘察信息化平臺項目的創建需要逐個輸入項目編號、項目名稱、選擇工程類別、勘察階段、勘察等級、選擇項目負責人、指定項目位置等，這一系列的操作對于小型或者單工點項目問題不大，每個操作僅需完成一次。但高速公路勘察項目少則幾十個單工點，多則數百個單工點，前述的系列操作需要重復幾十遍甚至幾百遍，顯得非常低效。

高速公路勘察項目因為里程長、工作量多、工期緊，實施勘察的時候會將勞務隊伍分成若干個標段。此外，高速公路的工點類型種類較多，不同工點類型勞務單價往往會有所區別。為實現高速公路勘察項目多層次多維度的便捷統計，高速公路勘察項目宜創建為樹狀結構，且必須摒棄前述大量重復操作的創建模式。為此，“交勘”平臺特別開發了高速公路等重大線性工程模板導入的快捷創建功能，且采用了樹狀結構以便于多工點的統一管理、零散數據的系統化和多層次多維度統計，相較于原來的逐個標段、不同工點類型、逐個工點分別手動統計的方式，其效率和準確性均顯著提高。項目快捷創建導入模板層級結構及多維度統計思路如下頁圖1所示。

此外，原來的工點位置由創建人在地圖上點選的方式既不準確又浪費時間，可考慮采用工點第一個施鉆鉆孔的開孔位置稍加偏移作為工點位置。

圖1 項目導入模板層級及多維統計思路示意圖

3 項目組人員管理

3.1 項目組快捷組建

大多數勘察信息化系統項目組成員的組建需要每個單工點操作一次，這種操作模式對于高速公路等重大線性工程極度低效。為此，“交勘”平臺項目組組建的功能實現了按照層級從上往下繼承，從而大幅提高了項目組組建的效率，具體繼承思路如圖2所示。

圖2 各層級項目組成員繼承思路示意圖

在根節點添加的企業成員全部往下繼承，比如A1和A2是在高速公路這個層級添加的，則A1和A2進入該項目所有標段、所有工點類型的子工點里；B1和B2是在標段層級的1標添加的，則B1和B2進入1標下的所有工點類型的子工點里，以此類推，D1和D2僅存在于1標隧道2這個工點。

3.2 項目組成員結構優化

當前“交勘”平臺高速公路勘察項目組成員顯示方式為全展開的平鋪式，即每個子工點的每個項目組成員作為一條記錄平鋪顯示。如“交勘”平臺上有個高速公路勘察項目有2個標段、6種工點類型、總共215個子工點，其項目人員構成高達2 729條記錄，這對于查看項目組成員構成和平臺維護都極為不便。

由于高速公路勘察項目具有層次性，故項目組成員結構采用項目成員樹的方式較為合適，如圖3所示。因平臺的設置是項目組成員從上往下繼承，所以對于圖3的橋梁1工點來說，其項目組成員應該是A1、A2、C1、C2、E1、E2、G1、G2，而隧道1的項目組成員應該是A1、A2、C1、C2、F1、F2、J1、J2。這個項目樹的成員可搜索，可刪除(僅能刪除在該項目里面未采集任何數據和進行任何編輯操作的成員，如只有查看某數據權限的人)，且刪除操作是自上至下的。假如在根節點刪掉A1和A2，則該項目所有子工點都會把A1和A2刪除；假如在標段層級的2標把A1和A2刪除，則2標里面的所有子工點都會把A1和A2刪除，其余標段則不會改變。項目成員樹的結構顯著提高了項目組的維護效率，避免了當前平臺的低效維護模式。當前平臺需要進入對應層級逐一操作，假如2標里面總共有50個子工點，要把A1和A2刪除則需要操作100次。

圖3 項目成員樹優化示意圖

3.3 項目組成員權限管理優化

隨著系統的深入開發，涉及的權限管理工作也日漸復雜，當權限控制不夠方便的時候，平臺管理員或項目負責人會采用粗放式的權限控制方式，即把能開的權限都開給所有用戶或項目成員，以避免各用戶或成員因權限設置不當而出現部分功能無法正常使用的情況，但這對于平臺數據的安全來講是一個較大的隱患。而這種權限管理問題對于高速公路等多工點勘察項目來說會更加突出，因為所有的操作可能都需要重復幾十遍甚至幾百遍，權限管理問題亟待優化。

當前“交勘”平臺項目負責人邀請其他企業成員進入項目的時候，都是以“平臺-項目默認角色”存在于該項目中，如該角色的權限不合適，需逐一修改。比如某業主A1或者其他部門設計人員A2需進入該項目，但只允許其查看各鉆孔柱狀圖、巖芯拼接圖，不允許其下載任何數據，且當前平臺項目級常用默認角色都跟上述權限設置不一致，項目負責人就要專門新建一個這樣的角色，然后把該角色賦予該名業主或設計人員，對于高速公路項目來講有多少個子工點，這個操作就要重復多少次。針對這一問題，其優化方案如下：在根節點按照對應的權限需要設置好對應的角色，假定該角色名稱為aa，當在根節點邀請A1和A2進入項目時選擇aa角色，則A1和A2會進入該高速公路勘察項目的所有子工點，而且A1和A2在所有子工點里面的權限和角色aa對應。此時，如修改aa的權限，A1和A2亦對應變動；如在2標里面A2的權限需調整，則可在根節點設置好與新的權限要求對應的角色bb，然后在標段層級的2標節點將A2的角色從原來的aa修改為bb，此時僅2標里面所有子工點的A2和A1權限不一樣，其他標段A2和A1的角色均為aa。

對于一個完備的平臺來講，必須高度重視權限控制問題，以避免誤操作帶來的不可逆后果，同時實現平臺數據安全的精準管控。

4 不同工點類型項目試驗套餐的配置

高速公路勘察項目構筑物類型較多，包括橋梁、涵洞、隧道、深挖路塹、高填路堤等，因為不同的構筑物對地質條件的要求不一樣，所以不同工點類型室內試驗必做項目和選做項目都會有所區別。

為提高各類工點室內試驗的針對性，避免因為技術人員經驗欠缺導致必做試驗項目未做，卻做了大量無用指標的情況，“交勘”平臺擬根據規范要求按照不同工點類型配置室內試驗套餐，如配置橋梁、隧道、深挖路塹等各種工點類型的室內試驗套餐。如當擬送樣的工點為橋梁時，平臺默認推薦橋梁室內試驗套餐，技術人員可在此基礎上稍作調整。

5 結語

隨著“交勘”平臺的深度開發，我們的目標將不再限于打造一個信息化采集系統，而是提升為一個覆蓋全過程的智能化集成系統，在“神經中樞”的協調下，聯動所有相關要素，整合相關資源，實現勘察的規范化、標準化、智能化，最大限度地節約資源，讓所有相關方受益。

當然，要實現這一長遠目標，還需要解決許多技術難題，比如如何將勘察規范和信息化系統有機結合，如何針對勘察現場存在的各類地質問題有效地指引一線技術人員開展平臺的后續研究工作等，這些問題都有待進一步完善。