公路建設項目多維度檔案數據溯源管理系統的作用與功能實現

潘華良 丁海斌 唐密 馮皓

摘要：進行“公路建設項目多維度檔案數據溯源系統”的研究與設計，以檔案數據為基礎實現針對公路工程的多維度溯源，是一種電子檔案智能化利用的新途徑，是電子檔案管理系統數智化升級的新探索。公路地形地貌三維可視化追溯查詢、檔案信息可視化追溯查閱與利用，以及沿路設備設施可視化追溯管理是該系統實現的主要特色功能。該系統的實現以多元數據集成為基礎，以GIS、BIM等為主要技術手段，同時還需要項目質量管控，以及資金、人才和先進文化支持等。

關鍵詞：檔案數據 地理信息系統 建筑信息模型可視化 多維度 溯源

國外的溯源系統建設較早，可追溯于20世紀末期。溯源系統被應用的一大領域為食品安全領域：以“瘋牛病”問題為例，歐盟為了應對此問題，提出在牛肉生產、加工及銷售環節中建立牛肉安全追溯系統。我國對溯源系統的研究起步稍晚，2000年左右，國內的研究人員開始對溯源系統進行研究，并且研究也主要集中在食品安全領域。截至2023年5月10日，筆者在國家科技圖書文獻中心平臺上以“檔案溯源系統”為檢索詞進行專利檢索，發現目前國內暫無專門針對公路建設項目而設計和制作的檔案數據溯源管理系統。因此，不論從理論還是從實踐角度看，對公路建設項目電子檔案溯源管理系統的設計，是具有重要價值的。它可以擴展電子檔案溯源的理論研究與實踐應用領域，進一步推動電子檔案溯源理論與實踐的發展。

本文所研究的公路建設項目多維度檔案數據溯源系統是指在公路建設項目檔案工作中，以地理信息系統（GIS）和建筑信息模型（BIM）技術為基礎，將傳統的文本型電子文件（原生電子文件和掃描形成的電子文件）、聲像電子文件組合起來，實現獨立的平面文本、三維聲像和綜合立體的多維度“文本+聲像”檔案數據溯源管理系統。該系統是在廣西交通投資集團信息化建設的大背景下進行研究制作的，主要以檔案數據為基礎實現針對公路工程的多維度溯源，是一種電子檔案智能化利用的新途徑，是電子檔案管理系統數智化升級的新探索。

一、公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的價值與作用

檔案數據信息多維度可視化溯源是公路建設項目檔案管理系統的“第一價值”，推動檔案工作高效率開展及促進電子檔案管理工作不斷進步與發展是其“第二價值”。本文所指的“第一價值”主要是對于公路建設項目檔案形成單位而言的，“第二價值”則是對于社會而言的。具體來講，該系統的作用主要有以下幾個方面：發揮新基建背景下的檔案數據作用，實現數據賦能；滿足可追溯性需求，探索建設項目檔案增值管理道路；提供檔案信息可視化服務，擴展檔案利用與開發的新途徑。

（一）發揮新基建背景下的檔案數據作用，實現數據賦能

“數據作為一種新型生產要素寫入文件中……《意見》明確，加快培育數據要素市場，推進政府數據開放共享、提升社會數據資源價值、加強數據資源整合和安全保護。”[1]解讀《中共中央、國務院關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》，發現在互聯網大數據時代背景下，數據在市場配置中發揮著越來越重要的作用。“數據成為新基建的重要特征。”[2]該系統正是在新基建的趨勢與走向下產生的新“產品”。

由公路建設項目各參與單位形成的公路建設項目檔案規模龐大、種類繁雜，此前并沒有得到充分挖掘與利用。而隨著大數據時代的發展和人工智能等技術的進步，通過對公路建設項目檔案數據的運營，可以讓數據“活起來”，實現“數據賦能”。這種“數據賦能”能較大限度地發揮公路建設項目檔案數據價值，不僅可以告訴我們這些數據是什么，還能在更新的領域中告訴我們這些數據有什么用。

（二）滿足可追溯性需求，探索建設項目檔案增值管理道路

數據溯源多被應用在食品、醫藥等對信息真實性要求很高的領域，而“在工程建設項目檔案數據采集與存儲中，可采用標注法及逆置函數法等數據溯源技術”[3]。結合我國公路建設項目發展現狀，筆者認為數據溯源技術與公路工程建設項目的適配性較高。第一，建設過程、建設對象具有可追溯性；第二，建設對象中隱蔽工程的大量存在，使得工程建設的可見性溯源要求更強烈；第三，將用于溯源的檔案數據作為公路建設項目檔案數據采集與存儲的對象，使得公路工程檔案的收集范圍和種類得以擴大和進一步豐富，確保了檔案的完整性、真實性和可審計性。

公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的制作與使用，可以在整個建設工程項目領域范圍內起到典型示范作用。國內建設項目管理方面的系統基本都是單系統獨立運作或者以小型局域應用為主。因此，專門性、集成性、可追溯性、可視化的公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的出現，能夠精準滿足建設工程的行業需求，探索出建設項目檔案增值管理的道路，促進整個行業檔案管理水平的提升。

（三）提供檔案信息可視化服務，增加檔案利用新途徑

檔案信息可視化服務的三個層次包括檔案系統界面可視、檔案管理媒體可視和檔案信息內容可視。進行多維度溯源系統建設，關鍵在于構建檔案信息可視服務系統，通過BIM技術、GIS技術、組件技術、網絡技術和數據庫技術等實現各功能模塊無縫融合，將公路建設項目檔案空間信息、屬性信息、管理信息和實體信息有效地融為一體，在三維的可視化空間中顯示出來，并向用戶提供信息檢索查閱服務。該系統以地理位置為基礎進行查詢檢索和可視化利用的方式與時俱進，為檔案信息的開發、應用和輔助決策提供了直觀便捷的新手段，使用戶可以及時、準確地獲取信息，同時也可以形成更加直觀的視覺效果。

公路建設項目檔案檢索、利用方式更為智能化、人性化，是當今信息技術不斷進步提出的新要求，同時也是電子檔案管理系統智能化升級的一個重要表現。公路建設項目檔案數據溯源系統本著為用戶服務的宗旨，充分考慮檔案利用的便利性，尤其是在檔案信息可視服務方面采用多種先進技術，以圖文結合方式進行動態性、直觀性的展示。在檢索方面，該系統按照公路建設工程項目檔案實際，系統整合相關信息，提供多種檢索方式，既滿足專業檔案管理人員的業務需求，又支持其他用戶的簡單“一圖式”瀏覽。“一圖式”瀏覽在此處是指用戶可直接通過系統同一界面模型圖（縮小、放大）實現該公路建設項目的基本瀏覽，無須重新打開新界面窗口。

二、公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的主要功能

該系統主要由系統管理、項目文件的產生與歸檔，以及項目檔案管理三個子系統組成，不僅具有文字文本、圖形、聲像數據管理的基本功能，還有實現多維度可視化的相關數據追溯功能。

（一）公路工程及地形地貌等空間信息的三維可視化追溯查詢功能

通過航拍數據與BIM數據相互融合的基礎數據，該系統可提供道路、建筑物、構筑物的位置、形態、面積和毗鄰地域地形地貌之間的關系等空間信息內容。對于公路工程及地形地貌等空間影像文件采集已有相關探索和實踐應用，如公路建設項目影像檔案溯源系統。[4]打通質量、試驗、計量等系統之間的數據壁壘，運用BIM+GIS技術不僅能充分實現相關空間信息的多維可視化查詢，還有助于深入研究建設項目電子文件歸檔和電子檔案管理。正如沿江高速寧攀段“BIM+GIS數字檔案管理系統”獲交通運輸部批復，同意其作為公路工程建設項目檔案“單套制”試點。[5]

（二）公路檔案信息的可視化追溯查閱與利用功能

該系統通過把3D模型與對應的檔案相關聯，實現檔案空間位置、屬性信息、構件檔案信息和構件實體信息互關聯互查詢，貫穿整個公路建設項目建、管、養全生命周期電子檔案的收集與利用，并且可以靈活應用在不同部門的業務上，促進公路建設項目檔案的綜合利用，從而有利于公路建設項目檔案利用方式向現代化、智能化、宏觀化方向轉變。多個單位可以通過該溯源系統隨時查閱其所需檔案信息，以便完成具體業務工作。例如，四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司開發完成多個關于高速公路建設管理的BIM+GIS應用產品，在工程質量管理、進度管理及計量管理等多個方面帶來積極效應，極大地提升了多個單位管理水平和工作效率。[6]檔案信息實現了三維立體化的直觀性展示，這極大地擺脫了傳統高速公路建設項目檔案利用中的局限性，為宏觀把握公路建設項目全局提供了更大的可能性。

（三）沿路設備設施可視化追溯管理功能

該系統基于3D數據模型，可實現公路沿途監控和設備運行維護的可視化管理；通過數據模型瀏覽公路的空間環境，點擊模型中的相應構件或機電設備，可查閱設備監控的畫面和原始動態、靜態數據；通過標段的切換，點擊分布在關鍵位置的監視、監測和控制的按鈕，可實現監視鏡頭的影像讀取、監測（壓力傳感器、橋梁變形監測器）數據的查詢；通過3D可視化方式，檢索原始運行數據，允許相關管理人員監控現場和設備情況，制訂相應的建、管、養計劃。傳統公路建設項目檔案管理往往存在著歸檔不及時、歸檔資料不完整，以及歸檔后借閱有時間與空間限制等問題，該系統則能很好地解決上述問題，尤其還能在重大突發事件出現時快速地線上調取檔案，解“燃眉之急”。另外，依托BIM精細化模型和WebGL技術，提供基于三維模型的相關數據信息的交互式瀏覽和可視化展示，不僅有助于現場施工與建設管理，還有助于監理單位實時監管多處細節。

三、公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的基本實現路徑

公路建設項目多維度檔案數據溯源系統利用統一標準化接口，共享利用各類業務系統的數據，將用于溯源的檔案數據作為公路建設項目檔案數據采集與存儲對象之一，通過GIS、BIM和數據溯源等關鍵技術進行公路建設項目檔案空間信息、屬性信息，以及公路工程建設檔案信息資源的融合，搭建檔案立體溯源的新平臺，實現數據的可視化展現和立體溯源。同時，該系統的設計、制作和運行還需要項目質量管控，以及資金、人才和先進文化支持等。

（一）以數據集成平臺為基礎

電子檔案管理系統與各類業務系統之間的數據傳輸是實現電子檔案單套制不可回避的步驟。公路建設項目多維度檔案數據溯源管理系統在已開發的系統（數據）集成平臺的前提下，利用統一的標準化接口，實現與各業務系統（OA、變更、征遷、試驗和房建等）的數據互通，實現多源（業務系統）數據集成。這個系統運行平臺和通過該平臺進行的多源數據集成，為實現公路建設項目多維度檔案數據溯源提供了基礎條件。

（二）以相關技術為實現工具

系統全程溯源過程主要采用的是GIS+BIM技術、元數據技術、電子簽名和人臉活體識別技術、數據溯源技術等。其中，GIS+BIM技術是實現檔案溯源的核心技術，元數據技術、電子簽名和人臉活體識別技術是保證檔案信息安全可信、安全利用等方面的基本技術，數據溯源技術則是最終實現多維度檔案數據全程溯源的直接技術。通過實地勘探、采集影像等在網絡平臺上搭建具體模型，可以還原公路建設項目的相關過程和實現項目實物的可視化瀏覽。

（三）以項目質量管控為保障

該溯源系統的設計與制作是公路建設項目檔案工作的重要部分；該系統的實現打破了單獨業務系統的藩籬，有助于充分發揮電子環境下的“數智化”優勢。從整體上看，對項目檔案工作進行質量管控有利于公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的順利實現與優質功能呈現。

一方面，提升檔案工作人員的專業能力。公路建設項目的參建單位數量多，檔案工作人員專業水平參差不齊，因此有必要培養他們的自主學習意識，尤其是學習最新檔案法規政策、電子檔案管理系統要求，以及單位標準規范等與公路建設項目檔案工作密切相關的內容。除了培養自主學習意識外，還要開設業務技能培訓課程，建議召集各單位檔案工作人員，以理論教授、檔案業務實操和案例演示的形式來開設課程。公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的用戶往往包括各參建單位檔案工作人員，因此提前學習系統使用方面的知識，不僅有利于提高檔案工作效率，降低工作成本，還有利于用戶提出針對性意見，幫助改進或完善溯源系統。

另一方面，建立激勵約束機制。具體工作要在法律法規允許的范圍內進行，適當的獎勵政策可以充分調動各方積極性，而嚴格的“尺度”標準不能因片面追求速度而有所降低。在公路建設項目多維度檔案數據溯源系統的設計與制作過程中：一是可以及時記錄在各項工作開展中表現優異者或者先進事跡，在定期開展的交流會中進行表揚，并公示各單位進度情況。二是工作開展中若有重大違規違紀情況，應按照嚴格的“尺度”標準，遵循相關規章制度嚴肅處理。

（四）以資金、人才和先進文化為必備條件

資金、人才和先進文化是公路建設項目多維度檔案數據溯源工作開展的必備條件。穩定的資金投入是保障，業務能力強的學者與技術專家是智力與技術的雙重配備，敢于創新的先進企業文化是鼓舞人心的“旗幟”。

第一，穩定的資金投入。系統的落地需要專項資金的投入。建成公路建設項目檔案管理系統，實現檔案數據溯源，以及在此基礎上建設數字檔案館，是一個長期持續的過程。若某一環節有所推遲甚至中斷，所帶來的損失必然是巨大的。其中，穩定的專項資金必不可少。第二，業務能力強的學者與技術專家。邀請各行各業的學者與技術專家加入項目建設隊伍。在理論方面，學者給予針對性的意見或指導以避免溯源系統的設計與制作走入“邏輯黑洞”，往往能節約參與單位大量的時間、精力與資金投入。在技術方面，邀請技術專家做講座、專題報告甚至進行更深入的業務交流，及時地介紹最新技術，也是可行之策。在前期準備和開展過程中，還要深入調研項目的實際建設情況，探索出公路建設項目多維度檔案數據溯源的特色道路。第三，敢于創新的先進企業文化引領。制作并運行公路建設項目多維度檔案數據溯源系統在公路行業是一種技術與管理創新，所以，實施該項目的企業必須具有敢于創新的先進企業文化，要敢于“吃螃蟹”。相關單位應當弘揚企業創新精神，有力地發揮文化聚力作用，如“攻堅克難、創優爭先、敢做善成、爭創一流”的“交投精神”。

四、結語

公路建設項目多維度檔案數據溯源系統，是在單套制背景下電子檔案管理和開發方面的積極探索與實踐。該系統的設計與制作，是項目組緊密結合公路工程建設的實際情況，在探索中進行的成功嘗試，可以為公路行業建設項目檔案管理及其他檔案管理系統的開發與制作提供經驗，為電子檔案單套制發展背景下的電子檔案管理系統建設貢獻力量。值得一提的是，該系統的檔案數據溯源功能利用新技術實現了檔案數據主動開發式利用，實現了檔案賦能和增值服務，提高了電子檔案管理工作水平。從長遠角度看，該系統具有示范效果，可以推而廣之。在如今檔案智能化管理的趨勢下，不管是在公路建設領域還是其他領域，電子檔案管理工作都需要不斷地探索與大膽嘗試，不斷地向科學化、智能化方向發展，推動各種新科技成果在檔案管理系統中的運用。

*本文系國家檔案局2021年科技項目“面向全程溯源的公路建設項目檔案數據集成技術及其應用研究”（項目編號：2021-X-04）的研究成果之一；2022年廣西研究生教育創新計劃項目“公路建設項目檔案數據溯源研究”（項目編號：YCSW2022238）的研究成果之一。

注釋及參考文獻：

[1]劉垠.中央文件將數據納入生產要素有何深意[Z/OL].（2020- 04- 11） [2022- 05- 22].https：//baijiahao. baidu.com /s ？ id=1663619880548487812&wfr=spi？ der&for=pc.

[2]王會粉，劉永，張碩.新基建：建設項目檔案治理研究的新視域[J].檔案管理，2021（4）：62-64；66.

[3]曾中原.新時期工程建設項目檔案數據采集與存儲對策研究[J].城建檔案，2019（6）：88-89.

[4]謝來坤，秦曙光，羅竟.公路建設項目影像文件采集與溯源應用研究[J].西部交通科技，2020（8）：1-5.

[5]四川交通快訊.沿江高速寧攀段“BIM+GIS數字檔案管理系統”獲交通運輸部批復公路工程建設項目檔案“單套制”試點[Z/OL].（2022-03-17）[2022-10-22].http：//jtt.sc.gov.cn/jtt/ c101585/2022/3/17/dc4e9398cb0e460bb16754d37e0ecd99. shtml.

[6]張劍春，沈國焱.從粗放到精細，BIM+GIS在高速公路建設管理中的應用與探索[Z/OL].（2021-07-14）[2022-10-22].https：//mp.weixin.qq.com/s/fQCTAJBK？ bVE3ZuIkvh4SQw.

作者單位：1.廣西交通投資集團有限公司2.廣西民族大學管理學院3.廣西數字檔案管理研究所