武汉城市道路养护管理系统

李 聪

【摘要】 在世界银行的帮助下,武汉市城市管理局与英国阿特金斯公司共同进行了“武汉市城市道路桥梁管理系统”的开发和研究工作,探讨了如何结合具体实际,建立城市道路养护功效与不足以及管理上的探索。

【关键词】 武汉;道路养护;管理系统

一、项目背景

武汉市是湖北省省会城市,全市国土面积8467.11 平方公里,人口731.79 万,其中建成区面积240 平方公里,中心城区(江岸、江汉、桥口、汉阳、武昌、洪山、青山)人口380.38万。目前武汉市中心有2415 条道路,面积约为1898 万平方米。和所有其他城市一样,武汉市也面临用于道路养护和维护计划以及新项目计划的资金有限的问题,由于资金不足,导致路面、桥梁和结构物资产的状况恶化和资产贬值。也导致武汉道路管理部门的服务水平有所降低,为了有效地使用财政资金,必须改进现有的道路养护模式,包括道路检测、道路使用性能的评价方法,养护和改造计划的预算编制以及道路建设项目的优序计划等。

为了改善现有道路管理方法,世界银行贷款项目武汉市道路养护管理系统(WHRMMS)的开发研究,是由武汉市城市建设利用外资项目管理办公室负责管理,该项目由武汉市城市管理局进行实施。本项目的目标是为武汉市

城管局的决策者提供一个现代化的管理手段,用以改善现有的城市路网养护和管理水平。

二、武汉城市道路养护管理系统的定义和组成

结合实际的城市道路管理工作,可以定义城市道路管理信息系统是一套针对城市道路设施的管理工作,应用理论分析进行道路管理的计算机辅助决策系统,是集成道路基础信息、道路使用性能分析、道路养护决策分析、道路病害管理信息为一体的综合性管理系统。整个城市道路养护管理信息系统工分为三个主要部分:RIS(Road Information System)道路信息管理系统、PMS(Pavement Management System)养护决策分析系统、EMS(EMS)道路病害管理系统。

三、武汉城市道路养护管理系统的功效

武汉市道路养护管理系统作为先进的、行之有效的养护管理手段,已经具备了以下几点基本要素:(1)市政路网(道路、桥梁及结构物)的数据库和信息管理系统。(2)使用性能评价系统,以及考虑道路因环境及交通因素的预估系统。(3)关于路网的服务水平及投资政策的战略规划。(4)编制多年度的道路养护和改建计划。(5)受预算限制的道路养护的优序计划。

WHRMMS 的研发营运目标是帮助武汉市城管局达成:(1)管理路网的资产数据(路面、桥梁及构造物)以及有效的使用性能信息。(2)使用性能标准来评价道路的状况。(3)预估各类道路的使用性能变化趋势。(4)建立不同道路养护处理措施的经济费用分析模型。(5)提出数年的年度养护、改建措施计划。(6)优化每年度道路养护和改建的计划清单资金分配。对于道路管理者,武汉RMMS 是非常重要的工具,能够更有效地使用有限的资金来进行武汉市道路管理活动。

四、武汉城市道路养护管理系统的主要特点

1.科学完善的道路路面性能评价体系。城市道路路面技术状况检测和分析涵盖了日常养护管理工作的全部内容,主要包括:(1)记录道路当前的实际运营状况;(2)分析车辆和交通量的改变给设施运行带来的影响;(3)跟踪了解结构与材料的使用性能变化;(4)对道路检测结果进行评价;(5)输出各种分析结果、报表供决策使用。通过对道路技术状况分析的结果,系统可以评价对给定的道路当前的服务水平和质量,并通过对道路路面技术状况的评价,预测道路路面使用性能,制定养护维修计划和资金分配方案。有效的检测数据和准确的技术状况评价,决定道路的养护管理决策是否科学合理。

2.实现了道路使用性能的预测和预防性养护。影响道路使用性能的因素有很多,主要因素有路面结构因素、交通因素、施工因素和自然因素等。作为道路管理信息系统的重要组成部分,系统在对道路使用性能预测时,会分析考虑各种因素的影响,建立符合道路实际情况的预测模型,核心是实现了道路预防性养护。主要体现在两个方面:一是让状态良好的道路系统保持更长时间,延缓未来的破坏,不增加结构承载能力的前提下改善城市道路网络系统的功能状况;二是在适当的时间,将适用的措施应用在适宜的路面上。系统根据工程经济学的基本理论,通过确定型预测模型和概率型预测模型预测最佳成本效益的养护措施,强调养护管理的计划性。

3.实现了智能化管理决策与决策优先排序。系统决策的核心内容是考虑到现实环境,可以设定有限的预算资金和其他资源,系统自动寻求最优的养护策略,使得养护管理的效益实现最大化,或是在一定的使用性能和资源限制下,寻求最优的养护策略,使得费用最小化。目前在道路养护管理系统采用的优化方法是数学规划优化方法和人工智能优化方法两类,实际应用中以数学规划优化方法为主,智能优化方法作为前者的补充。

采用道路养护管理系统之后,对道路检测数据进行分析,依据规范和标准要求,进行道路性能现状评价和预测,可有效提高决策的客观性和可靠性。需要指出,系统给出的决策排序虽然最终能体现道路养护管理的迫切性和重要性,在实际工作中,管理者也必须要结合实际情况,从整个城市路网的整体高度和综合性能出发,进行决策。

五、项目实施过程存在的问题

1.道路管理信息系统并不能根治“重建轻养”的管理思想。近年来,全国各地均在加强公路建设,建设年年都能上一个新台阶,公路在进入运营期后,为了确保其使用性能良好,管理养护工作就会取代建设成为工作的重点。作为一个现代化的管理工作,系统本身只能辅助管理者进行决策,无法从根本上改变管理思维改变管理体制,“重建轻养”必然严重影响到,道路管理信息系统的实际使用效果。

2.在系统开发上基本属于在国外系统基础上进行的二次 开发和研究的路面评价、预测和决策模型与我国城市道路管理的实际需求仍然存在差异。

3.历史数据和资料收集困难,数据库建立投入过大。为了保证系统良好的运行,分析结构准确合理,需要前期导入城市道路的基本信息,动态数据的采集业要求精准。城市道路不同于其他公路,城市路网中各种结构类型、道路等级、不同养护标准的道路长期共存,给采集和导入数据带来了很大的难度,需要耗费相当的人力、物力。部分道路桥梁的历史数据不全或完全遗失,无法保证系统的分析结果最优。需要操作人员一方面尽可能的搜集更多更准确的数据和资料,另一方面需要研发人员在不降低可靠性的基础上,尽可能简化输入过程。

4.动态数据采集工作和仪器操作对人员素质和培训工作提出了较高要求。目前多数实地数据采集采用的是PDA个人掌上电脑和各类专业检测仪器。从实际效果来看,系统对操作人员的素质要求比较高,必须进行系统的培训和演练。数据采集人员必须操作熟练,才能保证采集到的数据满足系统进行分析的要求,PDA内的采集程序比较复杂,导致实际采集工作中耗时费力。

5.道路使用性能评价和道路养护决策之间联系不够紧密。道路养护管理系统虽然能比较客观准确的分析道路的使用性能,养护决策的制定还是比较缺乏与之相配套的量化标准,实际管理决策上仍然以管理者的主观判断和经验为主。

6.系统能够正常营运需要一支高素质的人才队伍。由于系统科技含量高,对所有参与系统运行的工作人员在基本素质、专业知识、工作经验上都有一定的要求,人员要求达不到系统要求时,必须组织系统的学习和培训。这容易延长系统投入使用的进度,局限了系统本身的发挥。

参考文献

[1]WRMMS DATA COLLECTION REPORT-CN-v1.英国阿特金斯顾问(深圳)有限公司.2008(9)

[2]Wuhan RMMS Business Review v1-EN Final.英国阿特金斯顾问(深圳)有限公司.2008(9)