基于web的高速公路評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王 博

（商洛學(xué)院 電子信息與電氣工程學(xué)院，陜西商洛 726000）

道路管理系統(tǒng)起源于20世紀(jì)60年代，迄今為止世界各國(guó)已經(jīng)發(fā)展出適合于自己的道路管理系統(tǒng)，最具代表性的有加拿大OPAC系統(tǒng)、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家以及世界銀行發(fā)起的各自道路管理系統(tǒng)，比如，美國(guó)自1990年初，美國(guó)50多個(gè)州都推出了他們的路面管理系統(tǒng)，比較有代表性的有：密西根州道路管理系統(tǒng)、城鎮(zhèn)道路管理系統(tǒng)（德克薩斯州大學(xué)）、道路管理系統(tǒng)（亞利桑那）[1-2]。我國(guó)道路管理系統(tǒng)中最突出的有CPMS和CBMS[3-4]。主要有以下幾個(gè)方面問題：數(shù)據(jù)的采集和處理方面（包括錄入問題）、路面管理系統(tǒng)本身的優(yōu)化（功能缺陷）、養(yǎng)護(hù)決策[4-7]。就目前而言我國(guó)道路交通的重點(diǎn)逐漸從“修路”轉(zhuǎn)變到“養(yǎng)路”（養(yǎng)護(hù)公路），對(duì)高速公路進(jìn)行評(píng)價(jià)能夠給“養(yǎng)路”提供重要的判斷條件。因此設(shè)計(jì)一個(gè)能夠適應(yīng)現(xiàn)代道路管理的評(píng)價(jià)系統(tǒng)尤為重要。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了滿足高速公路管理部門和其對(duì)高速公路指標(biāo)的評(píng)價(jià)管理職能，提出要求包括：對(duì)公路包括各個(gè)路段進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)高速公路所包含的橋梁進(jìn)行評(píng)價(jià)、評(píng)價(jià)過后應(yīng)提供相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)意見、應(yīng)具有較高的安全性和保密性。按照如上要求，系統(tǒng)評(píng)價(jià)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（JTGH20-2007、JTGH10）[8-9]中公路狀況指數(shù)MQI（Maintenance Quality Indicator）和相應(yīng)的子指數(shù)（瀝青路面、路基、橋涵構(gòu)造物和沿線設(shè)施）來(lái)表示公路的定性和定量狀況[10]。MQI的范圍，并包含所有子指數(shù)為0-100，其按照得分情況可分為優(yōu)、良、中、差四個(gè)檔次，針對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行道路有關(guān)數(shù)據(jù)的錄入、計(jì)算MQI指數(shù)、給出專家建議。

1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)圖

圖1中 PQI、SCI、SCI和 TCI分別指高速公路路面、路基、沿線設(shè)施、橋涵構(gòu)造物的狀況指標(biāo)。這些指標(biāo)的計(jì)算均在JTGH20-2007-公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范中有詳細(xì)的介紹，本文不在贅述。

高速公路評(píng)價(jià)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中共包含如下數(shù)據(jù)表：用戶信息usersInfo表，主要字段有用戶名、密碼、用戶類別；道路信息roads表，主要字段包括道路基本信息，道路名、長(zhǎng)度、道路包含的路段數(shù)、編碼；路段信息表（roaddseg），路段的劃分是將每個(gè)道路管理單元的路段樁號(hào)提取出來(lái)，進(jìn)行排序，相鄰樁號(hào)之間構(gòu)成一個(gè)路段[11]；路面使用性能指數(shù)pqiInfo表，主要包含PQI所包含的裂縫等21項(xiàng)損害；橋涵構(gòu)造物指數(shù)表（bciInfo）以及所對(duì)應(yīng)的bci值，主要包括、沿線設(shè)施狀況指數(shù) tciInfo表、養(yǎng)護(hù)建議mentenace_suggest表、公路的技術(shù)狀況指數(shù)mqiIndex表；橋梁基本信息 b_info表、橋梁評(píng)價(jià)信息b_result表。

1.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

為滿足公路管理相關(guān)單位對(duì)高速公路評(píng)價(jià)與維護(hù)的需求和執(zhí)行相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，高速公路評(píng)價(jià)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)如圖2所示。

1.3 錄入方式

本文采取的數(shù)據(jù)錄入方式主要有兩種，一種是直接從jsp頁(yè)面人工錄入數(shù)據(jù)，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)這些內(nèi)容計(jì)算出MQI結(jié)果；另一種是采用Excel文件導(dǎo)入的方法，具體操作是在工程中引入JXL包，并用該包編寫Excel類，利用這個(gè)類可以方便的使用java來(lái)操作excel，從而使得復(fù)雜的錄入過程變得簡(jiǎn)單。因?yàn)橐话愣?，這些excel文件都是交通部門檢測(cè)設(shè)備能夠直接生成的。所以用這種方法進(jìn)行錄入能夠大大的增加系統(tǒng)的實(shí)用性。

1.4 橋梁的養(yǎng)護(hù)和評(píng)價(jià)與道路的養(yǎng)護(hù)和評(píng)價(jià)整合

本系統(tǒng)中包含橋梁評(píng)價(jià)和養(yǎng)護(hù)模塊，是現(xiàn)有C/S結(jié)構(gòu)的CPMS中所不曾包含的內(nèi)容。具體包括：橋梁基本信息指標(biāo)養(yǎng)護(hù)建議錄入；橋梁評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算；橋梁評(píng)價(jià)指標(biāo)查詢。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

采用軟件為：Myeclipse8+sqlserver2000數(shù)據(jù)庫(kù)+JDK1.7+DreamweaverMX2004+tomcat6。

2.1 系統(tǒng)部署

系統(tǒng)由一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及多個(gè)客戶機(jī)組成。應(yīng)用程序服務(wù)器的功能是負(fù)責(zé)統(tǒng)籌整個(gè)系統(tǒng)的前臺(tái)和后臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯運(yùn)行，數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理，包括各種數(shù)據(jù)的增刪改查。客戶機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)用服務(wù)器來(lái)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。各類用戶包括管理員用戶，專家用戶和普通用戶。獲取高速公路應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)都是通過點(diǎn)擊瀏覽器進(jìn)而訪問網(wǎng)絡(luò)提供的。

圖2 高速公路評(píng)價(jià)與養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)功能模塊

2.2 系統(tǒng)的配置文件

主要有兩個(gè)必要的配置文件，web.xml配置和對(duì)struts.xml配置。

對(duì)web.xml應(yīng)做如下配置：

filter-name屬性配置為struts2；

filter-class屬性配置為org.apache.struts2.dispatcher.ng.filter.StrutsPrepareAndExecuteFilter

filter-mapping屬性中url-pattern配置為:/*;

對(duì)Struts.xml的具體配置代碼如下：

首先是對(duì)package的配置，這里包名配置為分別：admin、users、expert，分別對(duì)應(yīng)于管理員用戶、一般用戶、專家用戶。Namespace配置分別為“/admin、/users、/expert”。

其次是對(duì)action進(jìn)行配置，對(duì)“action”的“name”這一屬性進(jìn)行具體的配置如果一項(xiàng)一項(xiàng)進(jìn)行，那么代碼量較大，這里的做法是通過通配符配置成“*-*”，只做一次配置，能夠簡(jiǎn)化配置代碼，進(jìn)而降低代碼量。用“{1}Action”配置“class”，用{2}中內(nèi)容來(lái)對(duì)應(yīng)“method”?！皉esult”屬性配置為“{1}-{2}.jsp”的形式。主要是形如*-*形式的url都可以匹配成功。例如“raod-delate”：該配置會(huì)將“*-*”中第一個(gè)“*”替換成“road”，第二個(gè)“*”替換成“delate”。

3 系統(tǒng)測(cè)試

測(cè)試系統(tǒng)這里先從單元測(cè)試開始、隨后進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和兼容性測(cè)試。

單元測(cè)試：使用的工具是junit，方法是將所有類編寫成測(cè)試類，逐一驗(yàn)證，特別是邊界輸入的測(cè)試。結(jié)果說明：系統(tǒng)中設(shè)計(jì)到的方法以及設(shè)計(jì)到的類均能正確使用。

系統(tǒng)測(cè)試（System Test）：對(duì)系統(tǒng)的整體功能進(jìn)行測(cè)試，方法是逐一驗(yàn)證系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊的使用性能以及系統(tǒng)的可用性，包括界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)庫(kù)、安全性等。經(jīng)過測(cè)試：系統(tǒng)各個(gè)功能模塊及整體運(yùn)行正常，頁(yè)面能夠正常顯示，后臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯及數(shù)據(jù)庫(kù)均正常。

經(jīng)過兼容性測(cè)試，系統(tǒng)在各個(gè)版本的windows系統(tǒng)中功能能夠正確完整的實(shí)現(xiàn)。在各種內(nèi)核的瀏覽器下均能正確使用，諸如：IE7、firefox、chrome、google、360 等。

系統(tǒng)主要界面展示如圖3-圖4，圖3所示為用戶填寫PQI有關(guān)的參數(shù)界面，此分項(xiàng)錄入完畢后界面會(huì)跳轉(zhuǎn)到其他分項(xiàng)錄入界面，直到MQI的四個(gè)分項(xiàng)（SCI、TCI、BCI、PQI）的所有條目完成后，后臺(tái)執(zhí)行MQI中的方法getMqi方法得出MQI值并存儲(chǔ)在sqlserver中，以方便用戶查詢。圖4為用戶通過輸入數(shù)據(jù)后，查詢出路段的MQI、及其分項(xiàng)的得分情況，針對(duì)各個(gè)路段的MQI及其四個(gè)分項(xiàng)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，專家可以給出的養(yǎng)護(hù)建議。

4 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于web的高速公路評(píng)價(jià)系統(tǒng)。系統(tǒng)服務(wù)于交通管理部門，其主要功能是針對(duì)高速公路瀝青路面、橋涵構(gòu)造物、沿線設(shè)施的病害進(jìn)行定量和定性的評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上給出具體的養(yǎng)護(hù)建議，是道路管理部門交通信息化的嘗試。將道路、橋梁、隧道、沿線設(shè)施等指標(biāo)整合在一起，是對(duì)現(xiàn)有CPMS和CBMS的補(bǔ)充。整個(gè)web系統(tǒng)是用struts2來(lái)實(shí)現(xiàn)MVC框架、主界面采用Ext3.0來(lái)設(shè)計(jì)、使用jxl來(lái)操作excel。具有較高的可維護(hù)性和代碼重用性，并且大大增加使用者的工作效率。

圖3 PQI各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)錄入

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