摘要：高速公路是中国目前最重要的一种交通运输方式，在中国社会经济的发展及人民生活水平的提升中发挥着非常重要的作用。随着中国交通运输业的不断发展，高速公路养护管理也显得越来越重要。为此，本文主要加探究了高速公路设计与开发养护管理信息系统的情况。
关键词：高速公路；养护管理信息系统；设计与开发
现阶段，中国社会正在快速发展和进步，而随着社会经济的不断发展，高速公路出现了。但随着各大高速公路的竣工及通车，也出现越来越多亟待解决的问题。随着时间的推移，中国累积的高速公路交通量也在快速增大，而其使用性能却在渐渐减弱。为了确保高速公路可以安全畅通，则应采取措施实行长期维修养护。然而，沿用传统的方法来养护管理高速公路，仍然存在很多问题，因此很有必要设计与开发高速公路的新型养护管理信息系统。
1 高速公路建立养护管理信息系统的总体需求及结构功能
1.1 总体需求
1.1.1 高速养护资料的存储管理
建立全面的养护设备地理及属性数据库，管理高速养护数据，并提供方便的资料查询；提供简化操作的工具，帮助用户查询、打印并输出资料；提供高效的数据更新方法及数据维护、养护采集手段，方便作业者更新采集高速公路的设施及路况。
1.1.2 质量评价
和传统的养护业务流程一样，会评价高速公路质量。高效集成多种路面评价模型，并以此评价路面使用性能。另建预测路面质量的模型，预测一段时间内的路面质量，并提供决策支持。高速公路建立养护管理信息系统旨在组织并管理各种养护数据，即进行采集、存储、检索、分析并处理，以提升使用数据的效率；提供可视化的信息服务与决策服务；提升养护管理高速公路的效率、减少成本。
1.2 总体结构
基于高速公路养护管理及业务的数据库，围绕高速养护决策，为养护与管理其设施，提供相应的服务。养护管理高速公路的信息系统包括养护数据库、外业病害采集、办公自动化及养护模型库这4个系统。通过采集外业病害的子系统，采集并复查高速公路的设施，比如桥梁及路面等的病害。通过办公自动化系统，查询检索养护信息、管理养护资料及制定养护计划等。通过养护数据库系统，存储并管理养护数据。通过模型库系统，评价预测路面质量，并基于此，给予决策支持。这4个系统相互联系并制约：养护管理信息系统基于数据库系统，而数据库系统还是其余3个的操作对象，充当管理信息系统中的“血液”；整个系统使用病害采集系统所及时提供的准确路况信息；由模型库系统支持办公自动化系统。
1.3 模块功能
1.3.1 基础信息管理模块
整个系统的框架是基础信息管理模块，包括：①管理地图。缩放地图、控制图层、三维显示桥梁结构及病害。②查询检索地图。支持双向、sQL条件、点线面这3种查询。③输出制图功能。结合养护业务及统计结果，生成地图、图表及报表，输出打印或形成磁盘文件。④设置系统。管理系统用户与权限、设置服务器参数及管理日志。
1.3.2 采集外业数据的模块
外业养护人员通过外业病害采集子系统提供的数据采集平台，高效地获取准确的各种高速公路养护数据。在作业对象上，主要采集路面及桥梁病害。而需要采集的路面信息有：病害位置、程度、类型和多媒体信息等。采集的桥梁病害除了这些，还有病害三维空间的精确位置。在采集外业数据的模块中，结合外业系统的具体作业情况，还提供了很多辅助功能，比如，通过无线网络发送外业导航信息及病害。外业导航含有查询最短路径及实时导航功能。在作业前，外业人员可通过最短路径查询，选出到作业点的一条最短路径。在具体行进时，可使用实时导航指示，准确到达作业地点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外业人员如果在作业中遇到问题，则可使用无线网络模块，将其传输到管理中心，并和专家及时沟通将问题加以解决。
1.3.3 管理日常业务的模块
①预处理外业数据及入库。通过采集外业数据的系统，接收病害信息，并按数据采集入库规范，检查和预处理数据，处理完后，将数据入库。②通过路况数据管理，录入并综合管理各种静动态的养护数据。日常工作会涉及大量的静动态数据。系统会结合实际情况，使用相关工具录人并管理这些数据。③查询、分析并检索各式养护信息、实施和考核养护工程。④制定养护计划。编制月年度养护计划、实施与考核管理、管理作业与养护支出费用计划及测算工程费用。
1.3.4 管理工程资料的模块
高速公路管理系统使用工程资料管理模块来管理竣工档案、各种工程记录和每项工程的竣工文件。在数据库中会永久性地存储竣工文件，还能方便、快捷地 查询检索它们，并设置权限。
1.3.5 分析决策模块
路面养护管理系统以分析决策模块为核心。采用系统分析手段，根据优化原理与养护管理，通过GIS计算机技术，建立一个以GIS可视化为基础的决策支持公路养护管理的系统，及时将全面、准确的信息及决策依据提供给公路养护部门及交通主管职能部门。系统开发的关键是按优化理论，根据软件的道路服务情况，如何合理确定模型和其参数。公路养护决策系统基于现有路面质量，全面考虑养护记录及资金分配等，并评价和预测路面性能，最终提出最理想的养护方案。
2 分析养护管理高速公路系统的技术
从空间上看，高速公路具有线性特征，在采集公路信息时，将里程值用于线性参考。而传统的GIS平台使用坐标，因此，在分析线性问题时，无法达到预期效果。同时在组织数据方面，GIS平台根据属性来进行分段，这和业务流程并不吻合，因此，在高速公路设计与开发养护管理信息系统时，也需要适当优化GIS平台。通过动态分段，细化分段问题，将公路基桩作为基点，互相转换里程值及坐标，结合各条道路的情况进行转换，针对采集的各种数据，使用独立存储方式，分开记录各路段的属性。在采集公路病害数据时，要求可以准确、快速地获取养护决策所需的各种数据及资料。借助全球定位系统及激光测距技术等，解决GIS平台上的数据不够准确完善的问题。通过GIS平台与相关技术的密切配合，对管理维修养护高速公路的系统进行分类，以便面对不同病害时，可以准确地给出有效决策，从而可视化管理手段可以更好地服务于高速公路所需的养护管理。
在设计与开发本系统后的实际运行中，因为一次数据属于瞬时数据，无法代表养护的所有历史数据，因此，必须综合考虑如何使从评价与预测系统中找到的数据更具代表性。另外，因为高速公路的实际路线一般较长，一个点的养护数据将无法代表所有的特征，因此，如何确保及时共享各个区域的数据，也是亟待研究并解决的一个重要问题。
3 结 语
综上所述，设计与开发的基于GIS养护管理高速公路的集成系统，与养护管理实践结合得十分紧密，成功地实现了集声音、图形、影像、属性、文本于一体的可视化数据库管理，可以用于存储、更新、管理海量的历史养护数据，且数据具有较高的准确性，并减少了管理工作量，同时还能统一评价、预测、决策路面养护管理。它是现代化养护管理高速公路的一种重要手段，在养护管理公路领域的应用前景十分广阔。
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论文作者:柯婉洁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
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