基于web的高速公路评价系统设计与实现

王 博

（商洛学院 电子信息与电气工程学院，陕西商洛 726000）

道路管理系统起源于20世纪60年代，迄今为止世界各国已经发展出适合于自己的道路管理系统，最具代表性的有加拿大OPAC系统、德国、美国等国家以及世界银行发起的各自道路管理系统，比如，美国自1990年初，美国50多个州都推出了他们的路面管理系统，比较有代表性的有：密西根州道路管理系统、城镇道路管理系统（德克萨斯州大学）、道路管理系统（亚利桑那）[1-2]。我国道路管理系统中最突出的有CPMS和CBMS[3-4]。主要有以下几个方面问题：数据的采集和处理方面（包括录入问题）、路面管理系统本身的优化（功能缺陷）、养护决策[4-7]。就目前而言我国道路交通的重点逐渐从“修路”转变到“养路”（养护公路），对高速公路进行评价能够给“养路”提供重要的判断条件。因此设计一个能够适应现代道路管理的评价系统尤为重要。

1 系统设计

为了满足高速公路管理部门和其对高速公路指标的评价管理职能，提出要求包括：对公路包括各个路段进行评价、对高速公路所包含的桥梁进行评价、评价过后应提供相应的养护意见、应具有较高的安全性和保密性。按照如上要求，系统评价采用国家标准（JTGH20-2007、JTGH10）[8-9]中公路状况指数MQI（Maintenance Quality Indicator）和相应的子指数（沥青路面、路基、桥涵构造物和沿线设施）来表示公路的定性和定量状况[10]。MQI的范围，并包含所有子指数为0-100，其按照得分情况可分为优、良、中、差四个档次，针对这些指标进行道路有关数据的录入、计算MQI指数、给出专家建议。

1.1 数据库设计

根据系统数据库设计如图1所示。

图1 数据表设计图

图1中 PQI、SCI、SCI和 TCI分别指高速公路路面、路基、沿线设施、桥涵构造物的状况指标。这些指标的计算均在JTGH20-2007-公路养护技术规范中有详细的介绍，本文不在赘述。

高速公路评价系统的数据库设计中共包含如下数据表：用户信息usersInfo表，主要字段有用户名、密码、用户类别；道路信息roads表，主要字段包括道路基本信息，道路名、长度、道路包含的路段数、编码；路段信息表（roaddseg），路段的划分是将每个道路管理单元的路段桩号提取出来，进行排序，相邻桩号之间构成一个路段[11]；路面使用性能指数pqiInfo表，主要包含PQI所包含的裂缝等21项损害；桥涵构造物指数表（bciInfo）以及所对应的bci值，主要包括、沿线设施状况指数 tciInfo表、养护建议mentenace_suggest表、公路的技术状况指数mqiIndex表；桥梁基本信息 b_info表、桥梁评价信息b_result表。

1.2 系统功能模块设计

为满足公路管理相关单位对高速公路评价与维护的需求和执行相关国家标准，高速公路评价系统的功能设计如图2所示。

1.3 录入方式

本文采取的数据录入方式主要有两种，一种是直接从jsp页面人工录入数据，后台服务器根据这些内容计算出MQI结果；另一种是采用Excel文件导入的方法，具体操作是在工程中引入JXL包，并用该包编写Excel类，利用这个类可以方便的使用java来操作excel，从而使得复杂的录入过程变得简单。因为一般而言，这些excel文件都是交通部门检测设备能够直接生成的。所以用这种方法进行录入能够大大的增加系统的实用性。

1.4 桥梁的养护和评价与道路的养护和评价整合

本系统中包含桥梁评价和养护模块，是现有C/S结构的CPMS中所不曾包含的内容。具体包括：桥梁基本信息指标养护建议录入；桥梁评价指标计算；桥梁评价指标查询。

2 系统的实现

采用软件为：Myeclipse8+sqlserver2000数据库+JDK1.7+DreamweaverMX2004+tomcat6。

2.1 系统部署

系统由一个应用服务器、数据库服务器以及多个客户机组成。应用程序服务器的功能是负责统筹整个系统的前台和后台业务逻辑运行，数据库负责数据管理，包括各种数据的增删改查。客户机可以通过网络连接应用服务器来获取相关数据。各类用户包括管理员用户，专家用户和普通用户。获取高速公路应用服务器的数据都是通过点击浏览器进而访问网络提供的。

图2 高速公路评价与养护系统功能模块

2.2 系统的配置文件

主要有两个必要的配置文件，web.xml配置和对struts.xml配置。

对web.xml应做如下配置：

filter-name属性配置为struts2；

filter-class属性配置为org.apache.struts2.dispatcher.ng.filter.StrutsPrepareAndExecuteFilter

filter-mapping属性中url-pattern配置为:/*;

对Struts.xml的具体配置代码如下：

首先是对package的配置，这里包名配置为分别：admin、users、expert，分别对应于管理员用户、一般用户、专家用户。Namespace配置分别为“/admin、/users、/expert”。

其次是对action进行配置，对“action”的“name”这一属性进行具体的配置如果一项一项进行，那么代码量较大，这里的做法是通过通配符配置成“*-*”，只做一次配置，能够简化配置代码，进而降低代码量。用“{1}Action”配置“class”，用{2}中内容来对应“method”。“result”属性配置为“{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”：该配置会将“*-*”中第一个“*”替换成“road”，第二个“*”替换成“delate”。

3 系统测试

测试系统这里先从单元测试开始、随后进行系统测试和兼容性测试。

单元测试：使用的工具是junit，方法是将所有类编写成测试类，逐一验证，特别是边界输入的测试。结果说明：系统中设计到的方法以及设计到的类均能正确使用。

系统测试（System Test）：对系统的整体功能进行测试，方法是逐一验证系统中各个功能模块的使用性能以及系统的可用性，包括界面、业务逻辑、数据库、安全性等。经过测试：系统各个功能模块及整体运行正常，页面能够正常显示，后台业务逻辑及数据库均正常。

经过兼容性测试，系统在各个版本的windows系统中功能能够正确完整的实现。在各种内核的浏览器下均能正确使用，诸如：IE7、firefox、chrome、google、360 等。

系统主要界面展示如图3-图4，图3所示为用户填写PQI有关的参数界面，此分项录入完毕后界面会跳转到其他分项录入界面，直到MQI的四个分项（SCI、TCI、BCI、PQI）的所有条目完成后，后台执行MQI中的方法getMqi方法得出MQI值并存储在sqlserver中，以方便用户查询。图4为用户通过输入数据后，查询出路段的MQI、及其分项的得分情况，针对各个路段的MQI及其四个分项评价分数，专家可以给出的养护建议。

4 结语

设计实现了基于web的高速公路评价系统。系统服务于交通管理部门，其主要功能是针对高速公路沥青路面、桥涵构造物、沿线设施的病害进行定量和定性的评价，在此基础上给出具体的养护建议，是道路管理部门交通信息化的尝试。将道路、桥梁、隧道、沿线设施等指标整合在一起，是对现有CPMS和CBMS的补充。整个web系统是用struts2来实现MVC框架、主界面采用Ext3.0来设计、使用jxl来操作excel。具有较高的可维护性和代码重用性，并且大大增加使用者的工作效率。

图3 PQI各个指标数据录入

[1]金旭昌.路面管理系统的研究与应用分析[J].北方交通,2013(4):157-159.

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