基于GIS的高速公路养护管理系统设计

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与　　　　　　　　　　公　路　汽　运　　　　　　　　

　　　　　　　　　　Highways&AutomotiveApplications

第3期

2004年6月

基于GIS的高速公路养护管理系统设计

郑　渊1,郑健龙2,周志刚2,龚晓晖3

(1.广州市公路工程公司,广东广州　510075;2.长沙理工大学,湖南长沙　410076;

3.广州精博交通科技有限公司,广东广州　510000)

摘　要:系统设计从高速公路养护需求出发,以地理信息系统为基础,解决了养护数据及规划、设计、施工等相关数据基于地理规则的可视化管理,建立各类公路路况分析、路面性能的预测评价、养护方案的制定与优化、养护计划的制定等专业模块,为各级养护管理部门提供及时、准确的决策辅助信息。

关键词:公路;GIS;养护管理系统;决策分析

中图分类号:U418.2　　　　　　　文献标识码:A　　　　　　　:1671-(-0062-03

　　高速公路是社会经济发展的必然产物,它是伴随着汽车工业发展和整个社会的政治、而发展的。猛发展,,,、有效地使,提供较高的路面服务水平是摆在公路养护部门面前的一个难题。从理论上分析,路面养护管理系统在合理的使用有限资金,尽可能提高路面服务水平获得最佳的费用-效益方面的作用是显而易见的,但是以目前的管理方法和水平要建立和实施这种系统工程的管理方法有相当大的难度,原因主要有几个方面:其一,路面状况历史数据库的建立是路面管理系统建立的一个关键支撑点,历史数据库信息存储量非常大,如何有效地保存、更新和查询数据是目前路面管理系统数据库建立的困难之处;其二,数据共享机制不完善,使当前存在的系统缺乏通用的工程数据库支持,不易与施

工,、设计数据的使用;,,不利于路面使用性能预测模型和费用-效益的评估、决策模型的建立,难以发挥路面管理系统的真正效用,这一切又决定了养护管理水平的高低。与传统的养护管理系统相比,基于GIS的公路养护管理系统采用地理信息系统(GIS)进行管理系统的开发,将公路的空间数据和属性数据结合起来,使规划、养护、设计、施工结合起来成为可能,管理者对公路的管理不再孤立,养护数据管理可视化强,准确性高,管理工作量小。

本文通过对昌樟(南昌—樟州)高速公路养护管理系统的设计和开发,分析该设计模式的可行性和实用性。

1　设计目标

1)以昌樟高速公路公司为中心,形成昌樟高速

公路养护公司、各收费所二级管理网络,分阶段、分

通过率每增加1%,混合料空隙率减小0.75%。

2)由马歇尔试验和劈裂试验可看出,三种级配下的排水沥青混合料的相应指标相差较大,尤其是稳定度,级配中值和上限情况下一般在5kN以上,而级配下限的稳定度在3kN左右,最大也不超过4kN。另外,级配中值时的马氏稳定度比较接近级配上限的相应值,虽然其空隙率基本为上限和下限的中值。说明随着空隙率增大,排水沥青混合料的性能变得越不稳定。这些性能指标都可通过回归方程

来反映,而且相关系数都较大,具有一定的可靠度。参考文献:

[1]　PrithviS.Kandhal,RajibB.Mallick.Designofnew2gener2

ationopen2gradedfrictioncourses[R].NCATReportNo.99-3,1999.

[2]　吕伟民.沥青混合料设计原理与设计方法[M].上海:

同济大学出版社,2000.收稿日期:2004-04-08

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总第102期　　　　　　　Highways&AutomotiveApplications　　　　　　　　　　　　63区域、分内容建立多层次实用的公路养护管理系统。2)以地理信息系统为基础平台,实现规划、养护、设计、施工数据的共享,能完成图形、属性、影像、文本、声音高度集成的一体化数据库可视化管理,提高数据存储的准确性,易于累积、更新、利用数据。

3)通过对公路交通地理信息的综合分析和处理以及建立高速公路路况评价分析、路面性能的预测、养护方案的制定与优化、养护计划的制定等专业模型,为各级公路领导部门提供及时、准确的决策辅助信息。

更新。系统的解决方案采用以昌樟高速公路公司为

中心的公路养护管理系统C/S架构。

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2　系统实现的关键技术

2.1　线形参照系统的建立

空间数据采用经投影后以直角坐标在空间定

位,但道路管理部门在工作管理中通常按里程定位,因此必须解决它们之间的转换问题。在应用GIS性参照系,转换模型,,达到快速信息查询。2.2　4系统应用功能模块设计

根据江西省高速公路当前和未来的公路养护管

理的需求及现有技术水平和管理水平,高速公路养护管理系统设计为9大功能模块。系统功能、模块功能内容简单介绍如下:

1)数据维护。完成道路基本数据、道路检测数据、路况图片与图像数据及养护模型数据及机构信息数据等多种格式数据的输入与编辑。

动态分段的实现依赖于线性参照系的建立和以它为指导建立的空间数据库,以及基于同一参照系的属性数据。目前常用的分段方法有固定分段法和属性变长分段法、内插法等动态分段方法。系统采用变长分段法,可以以图形方式动态地反映公路的各种属性数据的变化,大大减少数字化重复工作和数据冗余,易于数据更新维护,进行各数据采集的任意组合空间查询和分析。

2.3　GIS与养护管理系统的集成技术

本系统采用组件式-GIS,将GIS与养护管理系统结合。组件式-GIS将GIS的各大功能模块分为几个控件,每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间及GIS控件与其他非GIS控件之间,可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来。

图2　

系统功能模块组成图

3　

总体设计

总体设计如图1所示。

根据昌樟公司的实际需求,系统的网络布置方式为:公司总部设置局域网,各部门通过局域网传输数据,公司总部与养护公司、养护站、收费所通过In2ternet或ISDN专线传输数据,各养护站和收费所定期将数据传输到公司的服务器上,实现养护数据的

2)静态数据模块。在GIS系统中,可通过属性

窗口的内容选择或电子地图上对线、点的选择完成对道路基本资料的管理。

3)动态数据模块。主要完成随时间变化较大类型数据的管理,如养护检测数据和巡查数据的增加、修改、删除等管理。

4)图形信息模块。通过GIS的可视化界面可

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完成对各类数据的有条件的属性数据查询、地理数据查询及统计功能。

5)视图信息模块。GIS系统通过动态分段技术,对于图形数据与属性数据的一体化管理,尤其还成功地解决了图形、属性、影像、文本、声音高度集成的一体化地理数据库的管理能力,界面更友好。

6)决策分析模块。是路面养护管理系统的核心部分,运用系统分析的方法,结合优化原理和养护管理知识,借助GIS计算机技术手段,建立基于GIS的可视化公路养护管理决策支持系统,为交通主管职能部门、公路养护部门的建养计划及工程实施等管理需要提供及时、准确、全面的信息和决策依据。如何根据优化理论结合软件所服务道路的具体情况确定合适的模型及其参数,是系统开发的关键所在。公路养护决策系统以现有路面质量为基础,综合考虑养护历史记录、资金预算分配等客观条件,性能进行评价、7)养护工程管理,,可 …… 此处隐藏：2765字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……