高速公路养护管理信息系统设计与开发

沈杰

摘 要：本文通过对我国高速公路养护管理现状及现在高速公路养护管理中存在的缺陷及问题进行分析，针对现存的问题及状况提出了建立高速公路养护管理系统进行养护管理，并对系统的设计与开发做出了结构以及技术方面的分析。

关键词：高速公路；管理系统；设计

在我国社会不断发展进步的今天，高速公路必然是社会经济发展的产物。但是伴随着高速公路的建成通车，随之出现的问题也需要进一步的完善解决，随着时间的推移，我国高速公路的累积交通量大幅度增加，高速公路的使用性能逐渐减弱。为了保证高速公路的安全畅通，我们必须采取相应的措施进行长期的养护维修。但是在高速公路的养护管理中利用传统的方法也会出现很多问题，所以设计与开发先进的高速公路养护系统是非常必要的。

1 我国高速公路养护管理现状

1.1 养护运行机制及体系方面的问题

我国现在高速公路普遍采用的模式为“管养分离”，但是由于受到传统的管理模式的影响，从运行的情况来看，“管养分离”在一些方面还是存在不足。在进行“管养分离”后，养护管理单位的人员进行了缩减，但是由于高速公路的桥梁以及隧道需要的检查工作量极大，很多时候未能按照规定进行定期的检查维护。而且在我国的高速公路养护中普遍存在的一个问题就是被动养护，一般都是当路面出现病害或者使用功能达不到要求的时候才进行养护维修，另外在公路的病害预测等方面缺乏相关的技术手段和预估模型相关系统。

1.2 养护过程中的科技含量不高

在现在的高速公路管理的经营形式中，几乎所有的管理都采用“一路一公司”的形式运行，通过委托养护单位进行养护，每一个单位所负责的高速公路里程不长，一般都是两三百千米左右。而且大多数的养护单位规模都比较小，对于现代化的养护设备的购置使用或引进新的技术、材料及工艺的使用都比较少，所以就导致了在公路养护方面科技含量不高。

1.3 养护管理人员素质问题

在我国的高速公路的养护过程中所涉及的方面比较广，包括公路、桥梁、隧道、绿化等相关的诸多专业的内容。在我国的养护管理人员的思想意识中，一直都以修为重，并不太在意养护的问题，养护管理人员中专业技术人员的比例较少。因此导致高速公路养护管理人员的总体素质比较低，这严重影响了高速公路的养护技术水平。

2 高速公路养护管理系统需求与结构功能分析

高速千米养护管理系统的需求：针对高速养护的各类资料进行存储和分类管理，通过地理以及属性等建立养护设施的详细数据库，使各类养护资料得到有效的管理，查询方便；新建立的养护管理系统的业务流程与现有的业务流程保持一致，对现有公路的质量必须具有评价功能，通过对路面各种模型的集成形成一种对路面质量进行预测的模型；通过提供可视化的决策和服务来降低高速公路的养护成本，对于养护管理的各类数据必须要实现检索及分析处理，使得系统的系统具有一定的数据使用效率。

系统的建立以高速公路业务数据库和养护管理数据库为基礎，系统要支持高速养护决策，需通过一系列可视化的信息与决策的支持来对高速公路进行维修养护服务，该系统需要集成的系统有养护数据库，养护模型库、公路病害的外业采集系统和自动化办公系统。系统的运行首先通过高速公路的外业采集系统进行路面病害的采集，将采集的数据录入养护数据库，通过数字化对路面、桥梁及隧道进行检测，将需要养护的高速公路数据录入养护数据库，利用养护数据库里面的专家知识库及历年数据库对高速公路的养护作出数字化的服务与决策，该系统的建立必须要依赖于GIS平台，利用GIS平台进行空间内的数据查询、数据编辑、数据分析、数据制图、数据维护及数据发布等。

3 高速公路养护管理系统技术分析

高速公路的分布在空间上具有线性特征，在对公路的信息进行采集时通过里程值作为线性参考，但是传统的GIS平台采用的是坐标，所以在对线性问题进行分析的时候并不能达到人们预期的目的，而且在数据的组织方式上，GIS平台采用的是按照不同的属性进行不同的分段，这与实际的业务流程的吻合度不符，所以在开发利用高速公路养护系统的时候，对于GIS平台的优化也提出了较高的要求。利用动态分段的思想将分段问题进行细化解决，以公路的基桩为基点，将里程值与坐标进行相互转换，根据不同的道路进行各自的转换，对于采集的不同属性的相关数据，采用独立存储的方式，将不同路段的不同属性分开来进行记录。在对公路病害数据进行采集的时候，要求要能够快速准确地获取用于养护决策的相关数据与各种资料，利用全球定位系统和激光测距等技术来解决GIS平台导致的数据不完善及不准确性问题，通过相关平台的运用和相关技术的紧密配合，高速公路管理维修养护系统就具有了分类体系，针对具体不同的病害能够准确有效地作出相关的决策，使可视化的管理能够更好地为高速公路的养护工作服务。

在本系统开发后的运行中，由于一次的数据只是瞬时的，不能代表整个历史养护的数据，所以我们需要考虑怎样使评价和预测系统提取的数据具有代表性，此外由于高速公路路线较长，某一点的养护数据并不能代表全部的特征，所以如何保证不同区域之间的数据得到共享也是需要进一步研究解决的问题。

4 结语

将高速公路养护管理系统与传统的高速公路养护进行对比可以看出，基于GIS的高速管理系统的优势是特别明显的，通过这一系统的使用使我国的高速公路养护系统向现代化和技术化迈进了一大步。本文通过对高速公路养护管理现状的分析、系统在基于GIS平台的设计，以及建立该系统需要的技术的分析，得出了该管理系统未来很有可能是智能化管理的一个组成部分的结论。

参考文献

[1]王华斌，万庆.高速公路养护管理信息系统设计与开发[J].地球信息科学，2005，7（4）：71-76.

（作者单位：浙江杭长高速公路有限公司）