高速公路養(yǎng)護管理信息系統(tǒng)設計與開發(fā)

沈杰

摘 要：本文通過對我國高速公路養(yǎng)護管理現(xiàn)狀及現(xiàn)在高速公路養(yǎng)護管理中存在的缺陷及問題進行分析，針對現(xiàn)存的問題及狀況提出了建立高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)進行養(yǎng)護管理，并對系統(tǒng)的設計與開發(fā)做出了結構以及技術方面的分析。

關鍵詞：高速公路；管理系統(tǒng)；設計

在我國社會不斷發(fā)展進步的今天，高速公路必然是社會經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物。但是伴隨著高速公路的建成通車，隨之出現(xiàn)的問題也需要進一步的完善解決，隨著時間的推移，我國高速公路的累積交通量大幅度增加，高速公路的使用性能逐漸減弱。為了保證高速公路的安全暢通，我們必須采取相應的措施進行長期的養(yǎng)護維修。但是在高速公路的養(yǎng)護管理中利用傳統(tǒng)的方法也會出現(xiàn)很多問題，所以設計與開發(fā)先進的高速公路養(yǎng)護系統(tǒng)是非常必要的。

1 我國高速公路養(yǎng)護管理現(xiàn)狀

1.1 養(yǎng)護運行機制及體系方面的問題

我國現(xiàn)在高速公路普遍采用的模式為“管養(yǎng)分離”，但是由于受到傳統(tǒng)的管理模式的影響，從運行的情況來看，“管養(yǎng)分離”在一些方面還是存在不足。在進行“管養(yǎng)分離”后，養(yǎng)護管理單位的人員進行了縮減，但是由于高速公路的橋梁以及隧道需要的檢查工作量極大，很多時候未能按照規(guī)定進行定期的檢查維護。而且在我國的高速公路養(yǎng)護中普遍存在的一個問題就是被動養(yǎng)護，一般都是當路面出現(xiàn)病害或者使用功能達不到要求的時候才進行養(yǎng)護維修，另外在公路的病害預測等方面缺乏相關的技術手段和預估模型相關系統(tǒng)。

1.2 養(yǎng)護過程中的科技含量不高

在現(xiàn)在的高速公路管理的經(jīng)營形式中，幾乎所有的管理都采用“一路一公司”的形式運行，通過委托養(yǎng)護單位進行養(yǎng)護，每一個單位所負責的高速公路里程不長，一般都是兩三百千米左右。而且大多數(shù)的養(yǎng)護單位規(guī)模都比較小，對于現(xiàn)代化的養(yǎng)護設備的購置使用或引進新的技術、材料及工藝的使用都比較少，所以就導致了在公路養(yǎng)護方面科技含量不高。

1.3 養(yǎng)護管理人員素質(zhì)問題

在我國的高速公路的養(yǎng)護過程中所涉及的方面比較廣，包括公路、橋梁、隧道、綠化等相關的諸多專業(yè)的內(nèi)容。在我國的養(yǎng)護管理人員的思想意識中，一直都以修為重，并不太在意養(yǎng)護的問題，養(yǎng)護管理人員中專業(yè)技術人員的比例較少。因此導致高速公路養(yǎng)護管理人員的總體素質(zhì)比較低，這嚴重影響了高速公路的養(yǎng)護技術水平。

2 高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)需求與結構功能分析

高速千米養(yǎng)護管理系統(tǒng)的需求：針對高速養(yǎng)護的各類資料進行存儲和分類管理，通過地理以及屬性等建立養(yǎng)護設施的詳細數(shù)據(jù)庫，使各類養(yǎng)護資料得到有效的管理，查詢方便；新建立的養(yǎng)護管理系統(tǒng)的業(yè)務流程與現(xiàn)有的業(yè)務流程保持一致，對現(xiàn)有公路的質(zhì)量必須具有評價功能，通過對路面各種模型的集成形成一種對路面質(zhì)量進行預測的模型；通過提供可視化的決策和服務來降低高速公路的養(yǎng)護成本，對于養(yǎng)護管理的各類數(shù)據(jù)必須要實現(xiàn)檢索及分析處理，使得系統(tǒng)的系統(tǒng)具有一定的數(shù)據(jù)使用效率。

系統(tǒng)的建立以高速公路業(yè)務數(shù)據(jù)庫和養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)庫為基礎，系統(tǒng)要支持高速養(yǎng)護決策，需通過一系列可視化的信息與決策的支持來對高速公路進行維修養(yǎng)護服務，該系統(tǒng)需要集成的系統(tǒng)有養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫，養(yǎng)護模型庫、公路病害的外業(yè)采集系統(tǒng)和自動化辦公系統(tǒng)。系統(tǒng)的運行首先通過高速公路的外業(yè)采集系統(tǒng)進行路面病害的采集，將采集的數(shù)據(jù)錄入養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)字化對路面、橋梁及隧道進行檢測，將需要養(yǎng)護的高速公路數(shù)據(jù)錄入養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫，利用養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫里面的專家知識庫及歷年數(shù)據(jù)庫對高速公路的養(yǎng)護作出數(shù)字化的服務與決策，該系統(tǒng)的建立必須要依賴于GIS平臺，利用GIS平臺進行空間內(nèi)的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)制圖、數(shù)據(jù)維護及數(shù)據(jù)發(fā)布等。

3 高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)技術分析

高速公路的分布在空間上具有線性特征，在對公路的信息進行采集時通過里程值作為線性參考，但是傳統(tǒng)的GIS平臺采用的是坐標，所以在對線性問題進行分析的時候并不能達到人們預期的目的，而且在數(shù)據(jù)的組織方式上，GIS平臺采用的是按照不同的屬性進行不同的分段，這與實際的業(yè)務流程的吻合度不符，所以在開發(fā)利用高速公路養(yǎng)護系統(tǒng)的時候，對于GIS平臺的優(yōu)化也提出了較高的要求。利用動態(tài)分段的思想將分段問題進行細化解決，以公路的基樁為基點，將里程值與坐標進行相互轉(zhuǎn)換，根據(jù)不同的道路進行各自的轉(zhuǎn)換，對于采集的不同屬性的相關數(shù)據(jù)，采用獨立存儲的方式，將不同路段的不同屬性分開來進行記錄。在對公路病害數(shù)據(jù)進行采集的時候，要求要能夠快速準確地獲取用于養(yǎng)護決策的相關數(shù)據(jù)與各種資料，利用全球定位系統(tǒng)和激光測距等技術來解決GIS平臺導致的數(shù)據(jù)不完善及不準確性問題，通過相關平臺的運用和相關技術的緊密配合，高速公路管理維修養(yǎng)護系統(tǒng)就具有了分類體系，針對具體不同的病害能夠準確有效地作出相關的決策，使可視化的管理能夠更好地為高速公路的養(yǎng)護工作服務。

在本系統(tǒng)開發(fā)后的運行中，由于一次的數(shù)據(jù)只是瞬時的，不能代表整個歷史養(yǎng)護的數(shù)據(jù)，所以我們需要考慮怎樣使評價和預測系統(tǒng)提取的數(shù)據(jù)具有代表性，此外由于高速公路路線較長，某一點的養(yǎng)護數(shù)據(jù)并不能代表全部的特征，所以如何保證不同區(qū)域之間的數(shù)據(jù)得到共享也是需要進一步研究解決的問題。

4 結語

將高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的高速公路養(yǎng)護進行對比可以看出，基于GIS的高速管理系統(tǒng)的優(yōu)勢是特別明顯的，通過這一系統(tǒng)的使用使我國的高速公路養(yǎng)護系統(tǒng)向現(xiàn)代化和技術化邁進了一大步。本文通過對高速公路養(yǎng)護管理現(xiàn)狀的分析、系統(tǒng)在基于GIS平臺的設計，以及建立該系統(tǒng)需要的技術的分析，得出了該管理系統(tǒng)未來很有可能是智能化管理的一個組成部分的結論。

參考文獻

[1]王華斌，萬慶.高速公路養(yǎng)護管理信息系統(tǒng)設計與開發(fā)[J].地球信息科學，2005，7（4）：71-76.

（作者單位：浙江杭長高速公路有限公司）