計算機技術與高速公路養護綜合管理

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摘要：結合高速公路養護綜合管理系統（以下簡稱系統）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護管理機制與發展趨勢，主要包括系統綜述、系統結構、系統功能、系統在高速公路養護工作中的應用、系統應用與發展趨勢等內容。

關鍵詞：高速公路；養護；計算機技術

1系統綜述

通過先進的3G技術、衛星定位技術、移動辦公等技術手段，基本實現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計等功能。系統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：系統平臺及其軟件的建設應遵循業界統一標準，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務運行情況、用戶規模的服務需求，注意投資保護，注重系統的實用性。（4）安全可靠性：要保證系統軟、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的新業務的需要。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務、增加容量以及在同一平臺上擴充其他業務功能。（6）可維護性：系統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的可管理性，以降低管理、維護成本。

2系統結構

整個系統分為前端車載移動視頻監控系統、手持辦公系統、監控管理平臺三大部分，前端車載監控系統又包括橋梁檢查移動視頻系統和衛星定位系統兩部分。手持辦公系統為IPAD手持終端和移動辦公客戶端軟件。監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、數據庫系統、橋梁辦公應用服務器軟件等一系列服務群，可以根據需要建設多級監控平臺，級別的邏輯關系根據需求可靈活配置。衛星定位設備設計為24h在線工作狀態。3G車載移動視頻系統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。移動辦公系統可以讓橋梁工程師實現日常橋梁檢查工作的實時化和電子化。整個系統把橋梁工程師的日常檢查、經常檢查、車輛的行駛狀態、實時位置、現場視頻情景、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系統功能

該系統主要解決橋梁日常養護工作中，相關人員在橋梁檢查工作中的過程監督、工作考核、工作量統計、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）視頻監控：通過3G網絡，遠程視頻監控現場情況，時時記錄現場視頻。（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，根據檢查數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（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控室聯網，提供專家會診所需的時時視頻；真正實現了遠程現場辦公。（9）現場病害記錄：通過車載視頻系統和手持ipad移動辦公系統，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系統在高速公路養護工作中的應用

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）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。本系統設計通過手持平板電腦，進行現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工作報表統計

根據各管理處（公司）、工區、各橋梁工程師應管的橋梁（涵洞）數量和已完成的檢查記錄，統計生成日報表、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，系統自動提醒未完成的應檢查橋梁數。該處（公司）及所轄工區，字段名稱以黃色顯示。未完成工作報警：每個自然月月末，系統自動統計各處（公司）所轄工區未完成的橋梁檢查數量，未按規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

通過該系統的權限應用做到局、處（公司）、工區三級管理，控制橋梁檢查工作的質量和數量，嚴格把關。局級權限：設置各處（公司）、工區、橋梁工程師所管轄的橋梁（涵洞）名稱和數量。增加或減少橋梁工程師的工作內容。查詢各處（公司）、工區、橋梁工程師的檢查記錄、報表統計、打印等內容。處（公司）級權限：管理本處（公司）橋梁工程師、各工區內的橋梁名稱、數量。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、橋梁工程師的橋梁檢查記錄、報表統計、打印等內容。橋梁工程師：根據系統設定的填寫內容和上級單位的工作規章制度檢查橋梁并填寫橋梁經常檢查記錄、橋梁巡查記錄。操作車載視頻監控系統對需要遠程診斷、病害錄像的橋梁進行錄像保存，數據上傳等基本操作。

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場時，通過3G視頻系統、IP語音對講系統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路上突發事件的指揮調度

突發情況時，利用車載衛星定位系統、3G視頻監控系統、IP語音對講系統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。遠程監控管理：通過3G網絡，遠程監控現場情況。并控制車載攝像機的放大、縮小、旋轉等操作360度全方位了解現場動態。衛星定位監控：通過衛星定位系統的時時監控車輛的位置，結合GIS地圖的顯示，直觀的，時時的掌握現場位置、車輛動態。遠程語音對講：通過車載語音對講系統，進一步了解現場情況，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域和設置報警監控，當車輛駛離非工作區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。出入區域記錄（報警）：報警并記錄車輛離開工作區域（可設定），進入非工作區域的時間。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系統應用與發展趨勢

（1）高速公路養護管理系統應用于河北高速公路，建立了全省統一的具有權威性的高速公路數據庫，實現高速公路數據的統一管理，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、對高速公路養護進行日常管理的信息化工作平臺。（3）整合應用養護決策輔助工具，應用養護決策系統、橋梁管理系統等決策輔助工具，定期對檢測調查數據進行分析評價，提出全省高速公路中長期養護需求和年度養護建議。（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護管理工作機制。

6結語

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

參考文獻：

[1]許烈平.橋梁養護管理系統的研究與開發[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的數據庫設計[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