計算機技術與高速公路養(yǎng)護綜合管理

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摘要：結合高速公路養(yǎng)護綜合管理系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）在河北高速公路的應用，介紹了計算機技術應用于全省的先進養(yǎng)護管理機制與發(fā)展趨勢，主要包括系統(tǒng)綜述、系統(tǒng)結構、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)在高速公路養(yǎng)護工作中的應用、系統(tǒng)應用與發(fā)展趨勢等內容。

關鍵詞：高速公路；養(yǎng)護；計算機技術

1系統(tǒng)綜述

通過先進的3G技術、衛(wèi)星定位技術、移動辦公等技術手段，基本實現(xiàn)對橋梁檢查的過程控制、橋梁的日常檢查、遠程病害診斷、經常檢查以及橋梁工程師的工作量統(tǒng)計等功能。系統(tǒng)采用開放式結構設計，力求技術先進，容量大，擴展靈活，處理能力強，實時性和可維護性好，安全可靠性高，操作使用方便。設計遵循如下原則：（1）先進性：系統(tǒng)平臺和技術的選型和設計要保證具有先進性。（2）標準化與開放性：系統(tǒng)平臺及其軟件的建設應遵循業(yè)界統(tǒng)一標準，具有開放性，保證所選不同型號的硬件設備能相互兼容。（3）實用性：應充分考慮目前及將來的用戶業(yè)務運行情況、用戶規(guī)模的服務需求，注意投資保護，注重系統(tǒng)的實用性。（4）安全可靠性：要保證系統(tǒng)軟、硬件安全、可靠的運行，要有容災、容錯方案。（5）可擴展性：系統(tǒng)設計和建設要充分考慮網絡、硬件的擴展需要，以及支持未來可能出現(xiàn)的新業(yè)務的需要。采用開放的可擴充模塊結構，保證以后可以方便地升級和不斷增加新業(yè)務、增加容量以及在同一平臺上擴充其他業(yè)務功能。（6）可維護性：系統(tǒng)平臺及其軟件都應提供方便、靈活的維護手段，方便應用人員的維護和管理。（7）可管理性：必須保證整個網絡系統(tǒng)的可管理性，以降低管理、維護成本。

2系統(tǒng)結構

整個系統(tǒng)分為前端車載移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)、手持辦公系統(tǒng)、監(jiān)控管理平臺三大部分，前端車載監(jiān)控系統(tǒng)又包括橋梁檢查移動視頻系統(tǒng)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)兩部分。手持辦公系統(tǒng)為IPAD手持終端和移動辦公客戶端軟件。監(jiān)控管理平臺包含高速公路橋梁檢查移動視頻管理軟件及GIS、流媒體、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、橋梁辦公應用服務器軟件等一系列服務群，可以根據(jù)需要建設多級監(jiān)控平臺，級別的邏輯關系根據(jù)需求可靈活配置。衛(wèi)星定位設備設計為24h在線工作狀態(tài)。3G車載移動視頻系統(tǒng)則通過按鈕控制啟動。車載一體化云臺攝像機采集視頻信息后交由3G車載錄像設備壓縮存儲。移動辦公系統(tǒng)可以讓橋梁工程師實現(xiàn)日常橋梁檢查工作的實時化和電子化。整個系統(tǒng)把橋梁工程師的日常檢查、經常檢查、車輛的行駛狀態(tài)、實時位置、現(xiàn)場視頻情景、等移動辦公信息實時傳輸給中心服務器，再通過中心服務器對信息的處理傳送到處級管理平臺的計算機上。

3系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)主要解決橋梁日常養(yǎng)護工作中，相關人員在橋梁檢查工作中的過程監(jiān)督、工作考核、工作量統(tǒng)計、橋梁檢查辦公、重大橋梁檢查記錄以及車輛、設備的管理等內容。具體功能如下：（1）視頻監(jiān)控：通過3G網絡，遠程視頻監(jiān)控現(xiàn)場情況，時時記錄現(xiàn)場視頻。（2）本地錄像：車載設備具備本地錄像的功能，錄像時間設計30d。（3）錄像回放：支持遠程或者本地按照錄像時間檢索對視頻錄像進行回放。（4）遠程云臺控制：遠程控制攝像機的選擇方向、放大、縮小扥變倍功能。同時具備本地操作的功能。（5）視頻顯示功能：獨立大畫面顯示，多窗口分割顯示，GIS、3G混合顯示等多種監(jiān)控顯示模式。（6）遠程語音對講：通過中心服務器IP語音通道和車輛司乘人員通話。（7）橋檢工作考核：統(tǒng)計橋檢時間和“橋梁經常檢查記錄表”的填寫，確認橋檢工作，根據(jù)檢查數(shù)量自動計算橋檢比例核定完成工作量。（8）遠程病害診斷：通過車載視頻系統(tǒng)（吸頂式設計，可以方便移動）；或者手持高清攝像設備遠程和橋梁監(jiān)控室聯(lián)網，提供專家會診所需的時時視頻；真正實現(xiàn)了遠程現(xiàn)場辦公。（9）現(xiàn)場病害記錄：通過車載視頻系統(tǒng)和手持ipad移動辦公系統(tǒng)，時時記錄病害高清視頻和照片（高清視頻不低于HD720P、攝像300～500萬像素可選）。

4系統(tǒng)在高速公路養(yǎng)護工作中的應用

4.1橋梁檢查

一條完整的橋梁檢查記錄包含：“橋梁名稱”、“檢查起、止時間”、“經常檢查表”、“工作日志”、“責任人”、“檢查人”、“檢查圖片”、“記錄（系統(tǒng)）時間”。若橋梁工程師在橋梁檢查時不能完成一條完整的信息記錄（不含工作日志）則系統(tǒng)提示“需完成記錄后才可以保存”。點擊保存后，該條記錄內容無法修改。

4.2移動辦公

日常巡查和經常檢查是橋梁工程師的日常主要工作。本系統(tǒng)設計通過手持平板電腦，進行現(xiàn)場填寫橋梁經常檢查表，日常巡查表，針對病害橋梁拍照并進行編輯，標注等功能。

4.3工作報表統(tǒng)計

根據(jù)各管理處（公司）、工區(qū)、各橋梁工程師應管的橋梁（涵洞）數(shù)量和已完成的檢查記錄，統(tǒng)計生成日報表、月報表、年報表以及報表打印的功能。

4.4未完成工作報警

未完成工作提醒：每個自然月月末前3～5d，系統(tǒng)自動提醒未完成的應檢查橋梁數(shù)。該處（公司）及所轄工區(qū)，字段名稱以黃色顯示。未完成工作報警：每個自然月月末，系統(tǒng)自動統(tǒng)計各處（公司）所轄工區(qū)未完成的橋梁檢查數(shù)量，未按規(guī)定完成橋梁檢查的單位以紅色顯示。

4.5重點檢查記錄

比如在檢查石德鐵路大橋時，提醒或報警重點橋梁（涵洞）的檢查時間。增加檢查頻次，記錄重大橋梁（涵洞）的特殊檢查項。

4.6多級控制管理

通過該系統(tǒng)的權限應用做到局、處（公司）、工區(qū)三級管理，控制橋梁檢查工作的質量和數(shù)量，嚴格把關。局級權限：設置各處（公司）、工區(qū)、橋梁工程師所管轄的橋梁（涵洞）名稱和數(shù)量。增加或減少橋梁工程師的工作內容。查詢各處（公司）、工區(qū)、橋梁工程師的檢查記錄、報表統(tǒng)計、打印等內容。處（公司）級權限：管理本處（公司）橋梁工程師、各工區(qū)內的橋梁名稱、數(shù)量。增加或減少本處（公司）橋梁工程師的工作內容。查詢本處（公司）所轄工區(qū)、橋梁工程師的橋梁檢查記錄、報表統(tǒng)計、打印等內容。橋梁工程師：根據(jù)系統(tǒng)設定的填寫內容和上級單位的工作規(guī)章制度檢查橋梁并填寫橋梁經常檢查記錄、橋梁巡查記錄。操作車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)對需要遠程診斷、病害錄像的橋梁進行錄像保存，數(shù)據(jù)上傳等基本操作。

4.7橋梁病害遠程診斷查詢

橋梁專家不便到達橋梁病害現(xiàn)場時，通過3G視頻系統(tǒng)、IP語音對講系統(tǒng)遠程診斷橋梁的病害和技術狀況評定。遠程視頻診斷：通過3G網絡，遠程控制車載攝像機的放大、縮小、旋轉等操作。

4.8路上突發(fā)事件的指揮調度

突發(fā)情況時，利用車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)、3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)、IP語音對講系統(tǒng)對車輛及人員進行實時調度和管理。激光夜視功能：車載攝像機采用激光夜視技術，夜視清晰度更高，距離更遠，夜視無衰減。主要用于夜晚的應急指揮。遠程監(jiān)控管理：通過3G網絡，遠程監(jiān)控現(xiàn)場情況。并控制車載攝像機的放大、縮小、旋轉等操作360度全方位了解現(xiàn)場動態(tài)。衛(wèi)星定位監(jiān)控：通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時時監(jiān)控車輛的位置，結合GIS地圖的顯示，直觀的，時時的掌握現(xiàn)場位置、車輛動態(tài)。遠程語音對講：通過車載語音對講系統(tǒng)，進一步了解現(xiàn)場情況，下達調度指揮命令或任務。TTS語音短信通知：以短信方式下發(fā)的通知、消息可以以語音的方式讀出來，避免司機在駕駛時因不便查看短信而漏掉重要信息。

4.9車輛和設備管理

對車輛、司機和車上設備進行登記管理。對橋梁檢查車輛的行駛區(qū)域和設置報警監(jiān)控，當車輛駛離非工作區(qū)域時自動報警并記錄車輛的行駛軌跡。歷史軌跡查詢：查詢車輛行駛的軌跡，并顯示路線的回放。出入區(qū)域記錄（報警）：報警并記錄車輛離開工作區(qū)域（可設定），進入非工作區(qū)域的時間。車輛信息登記：車輛編號、車輛牌照、所屬單位、司機信息等基本信息登記管理。

5系統(tǒng)應用與發(fā)展趨勢

（1）高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)應用于河北高速公路，建立了全省統(tǒng)一的具有權威性的高速公路數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)高速公路數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，分工維護，多方共享。（2）建立一個基于網絡的、覆蓋全省各級高速公路管理部門的、對高速公路養(yǎng)護進行日常管理的信息化工作平臺。（3）整合應用養(yǎng)護決策輔助工具，應用養(yǎng)護決策系統(tǒng)、橋梁管理系統(tǒng)等決策輔助工具，定期對檢測調查數(shù)據(jù)進行分析評價，提出全省高速公路中長期養(yǎng)護需求和年度養(yǎng)護建議。（4）通過修改和制定相關的管理標準和工作標準，逐步建立一個基于先進技術的全省高速公路養(yǎng)護管理工作機制。

6結語

近年來，計算機技術在養(yǎng)護綜合管理系統(tǒng)中的應用實踐證明，計算機技術是種高效率低成本的工程管理手段，為養(yǎng)護管理奠定了堅實的基礎。隨著網絡技術的發(fā)展，計算機技術在工程管理中應用必將更加廣泛，在公路管理現(xiàn)代化進程中必將發(fā)揮越來越重要的作用。展望未來，交通行業(yè)更需培養(yǎng)公路工程管理與計算機方面的復合型人才，以提升交通行業(yè)的管理水平。

參考文獻：

[1]許烈平.橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].重慶：重慶交通大學，2008.

[2]黃征，翁小雄.高速公路事件管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計[J].公路交通科技，2005，22（9）：130-133.

作者：程園 單位：河北省高速公路石安管理處