基于Android的道路巡查信息系統(tǒng)設計

肖惠珍

摘要：針對傳統(tǒng)市政設施巡查頻率高、記錄問題反復、效率低下問題，提出一種基于Android系統(tǒng)的道路巡查方法。利用組件式GIS開發(fā)技術、空間數(shù)據(jù)拓撲分析技術、多源數(shù)據(jù)集成技術、軟件系統(tǒng)集成技術等，開發(fā)市政設施巡查信息系統(tǒng)，并在廈門市思明區(qū)進行了試驗。實踐證明，該系統(tǒng)基本滿足實際應用需求，為市政道路、井蓋巡查提供了一種新的方法。

關鍵詞：全球定位系統(tǒng);遙感;地理信息系統(tǒng);道路巡查;地圖服務

DOI：10.11907/rjdk.192094 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）006-0095-03

0 引言

隨著城市化進程的加速發(fā)展，城市人口激增，城市道路及其附屬設施數(shù)量越來越多，給市政道路管理帶來了挑戰(zhàn)。而城市道路維護和管理手段、軟件建設滯后，仍然使用文檔和電子表格管理模式，效率不高;道路病害未能及時處理，引發(fā)事故，市民投訴屢見不鮮。傳統(tǒng)的城市道路維護管理手段和病害處理方式已無法適應現(xiàn)代化管理要求。因此，市政管理部門必須摸清家底，采用高效管理工具和手段進行市政設施的巡查管理。

日常巡查作為市政管理部門發(fā)現(xiàn)問題的最主要途徑和手段，是市政管理的重要一環(huán)。當前，市政園林道路養(yǎng)護人員仍采用傳統(tǒng)方法巡查，主要流程為問題發(fā)現(xiàn)、記錄、拍照、整理、上報、任務下發(fā)、修復、結案等。

傳統(tǒng)巡查手工作業(yè)方式與內(nèi)業(yè)資料整理脫節(jié)，巡查時不能有效建立巡查事件發(fā)生處與空間地理信息聯(lián)系，突發(fā)事件不能實時反饋到監(jiān)控中心，應急管理時效性差、協(xié)同性差、處理周期長，很難滿足“數(shù)字城市”“智慧城市”和高效辦公要求。

隨著3S技術的發(fā)展，特別是智能手機的普及應用，基于Android系統(tǒng)的移動GIS技術發(fā)展成熟，建立移動端和監(jiān)控指揮中心信息同步的市政設施巡查管理信息系統(tǒng)，能夠快速提升市政設施巡查管理水平，協(xié)助巡查員快速高效執(zhí)行巡查任務，為業(yè)務辦理提供高效的決策支持手段。

為提高市政道路、窨井、橋隧泵站等市政業(yè)務巡查工作效率，本文綜合運用3S等技術，基于Android系統(tǒng)的智能移動設備，應用移動GPS、GIS、SDE等技術，設計并研發(fā)了一套市政通系統(tǒng)。這套系統(tǒng)具有巡查路線生成、任務上傳下達、事件上傳、圖片一鍵上傳、道路移交、道路巡查、道路占用、橋隧泵站巡查和數(shù)據(jù)管理等核心功能。

1 APP總體設計

1.1 市政通架構

市政通架構分為5層，依次是基礎層、數(shù)據(jù)層、服務層、應用層和用戶層，系統(tǒng)架構如圖l所示。

基礎層支撐市政通移動終端、數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡通信設施、PC端所需的系統(tǒng)軟硬件設備及其運行環(huán)境。

數(shù)據(jù)是市政通的基礎，也是市政業(yè)務的數(shù)據(jù)來源，通過網(wǎng)絡傳輸形成市政業(yè)務資源數(shù)據(jù)庫，同時共享廈門市國土天地圖，作為巡查路線的底圖。

服務層包括基礎地圖服務、數(shù)據(jù)庫服務、通信服務、接口服務等。

應用層主要面向道路管養(yǎng)單位，PC端主要面向市政道路管理科室人員，主要應用功能包括道路巡查、移交、維護、占用、挖掘、橋隧、泵站管養(yǎng)，以及任務上傳下達、業(yè)務統(tǒng)計等。

用戶層指系統(tǒng)最終用戶，包括養(yǎng)護單位、市政管理人員等，基于Android開發(fā)。

1.2 技術路線

基于移動終端，結合移動GIS、GPS、RS等技術特點，將道路巡查技術流程分為3步。

（1）巡查員根據(jù)巡查計劃，攜帶安裝有道路巡查信息系統(tǒng)的智能手機，開始巡查時點擊系統(tǒng)開始巡查按鈕，系統(tǒng)通過調(diào)用智能手機的GPS模塊記錄巡查員巡查的軌跡信息。

（2）巡查過程中遇到相關問題時，通過系統(tǒng)添加按鈕記錄當前的巡查問題，輸入相關信息，同時GPS模塊自動獲取空間位置，拍照取證;系統(tǒng)自動記錄巡查事件，登錄用戶名相關信息。

（3）在B/S端系統(tǒng)，值班人員可以查看巡查情況，包括巡查軌跡、發(fā)現(xiàn)問題、巡查狀態(tài)等。當巡查事件處于緊急狀態(tài)時，巡查人員填寫問題等級“緊急”，該件進入后臺系統(tǒng)時自動預警，啟動應急管理流程，發(fā)送預警信息供相關人員處理。系統(tǒng)可以查看和回放整個巡查過程，展示巡查人員工作過程。

1.3關鍵技術

（1）道路單元。道路巡查時，以道路單元為單位關聯(lián)道路設施、問題事件、路口、照片等，需要對道路進行單元分割。原則上，在區(qū)屬道路和市屬道路的交叉路口，區(qū)屬道路需要斷開機動車的路口交叉處，路段要斷開;一個道路單元只能有一個道路名稱，路名變化的地方要斷開，一個道路單元不能跨越兩條道路;進入小區(qū)的路口無需斷開。未切割路口原則上歸屬道路等級較高的道路。

（2）路口切割。兩條道路相交一般出現(xiàn)在十字路口和“T”型路口，根據(jù)本項目單元劃分原則，當且僅當存在兩條區(qū)屬道路十字型相交時形成路口，4個方向分別切割形成路口，根據(jù)道路的權屬、道路等級、道路方向等進行歸屬劃分。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

基于移動GIS的市政通，以道路為單元，實現(xiàn)道路巡查、道路挖掘、道路占用、橋隧泵站的巡查上報。分為智能移動端系統(tǒng)、后臺服務端系統(tǒng)兩部分，系統(tǒng)功能結構見圖4。

2.1 道路巡查

道路所屬片區(qū)和市政部門需要定期對轄區(qū)內(nèi)的道路進行巡查。每次巡查的路線、日期、巡查人等信息需要記錄下來。對于巡查過程中發(fā)現(xiàn)的問題，需要進行記錄并拍照，以便安排道路維護。道路巡查過程主要包括：道路巡查信息管理、道路巡查發(fā)現(xiàn)問題上報與后續(xù)跟蹤處理。

2.2 道路維護

包括現(xiàn)場勘察及現(xiàn)場驗收。工作人員在進行現(xiàn)場勘察時，可調(diào)閱申請材料，查詢同一路段維護情況，錄入現(xiàn)場勘察信息，包括擬動工范圍、深度、路面材質(zhì)、墊層材質(zhì)等，并將現(xiàn)場照片上傳到服務器。

現(xiàn)場維護驗收時，可調(diào)閱申請和審批材料，錄入現(xiàn)場驗收信息，包括動工范圍、深度、使用材質(zhì)等，并將現(xiàn)場照片上傳到服務器。