高速公路养护管理系统及软件架构研究

吕东辰

辽宁艾特斯智能交通技术有限公司 辽宁沈阳 110000

随着运营高速公路总里程的不断增加，日常养护工作量也越来越大，传统的日常养护管理手段越来越不能满足现代高速公路养护管理的需求，迫切需要开发出一套适合高速公路日常养护管理的信息化系统，实现各级养护管理部门间数据的流转和共享，进一步提高办公效率[1]。

1 设计原则

1.1 实用性

本系统是针对养护领域内各级养护管理部门设计的，包括多个分公司和多个管理所，涉及人员众多，业务种类复杂，计算机技术水平相差很大，因此整个系统应易于操作和维护，便于学习和使用。系统应能实现各类信息完整、及时、准确地在各单位之间传输，各级管理人员可以随时查询相关资料。

1.2 安全性

安全可靠地运行是整个系统建设的基础。在系统设计上，主要在以下几方面来实现：一是选用可靠性高的设备，在关键部位采用冗余备份设计，避免单点故障，保证系统长期、可靠、稳定的运行。二是采用优秀的管理软件对系统进行实时监控，以便及时发现故障。三是采用可靠的备份系统，保证数据安全可靠。四是系统要有较高的安全保密机制，保证数据完整可靠，不被非法读取或更改，能对关键数据提供可靠的保护，系统安全等级达到C2级。

1.3 开放性

系统的硬件平台、软件平台、网络协议等符合开放系统的标准，并能够与其他系统实现互联。在总体设计中，采用开放式的体系结构，使系统易于扩充，相对独立的分系统易于组合调整，能够适应外界环境的变化[2]。即在外界环境改变时，系统可以不作修改或仅作少量修改就能在新环境下运行。

2 功能架构

2.1 数据安全

日常工作中，同一台机器可能会被多个用户使用，所以为了保证数据的安全和数据与用户的匹配，首先应在用户的操作进入被保护的工作区域前，确认该用户为合法的系统用户。在用户进入到被保护的工作区域以后，断电保护功能便搜索在本地的临时数据库中是否有同该用户相匹配的保护数据。如果存在符合该用户此次操作的保护数据，则从数据库中提取数据，由用户对数据进行下一步的选择；如果没有符合的数据则开始新的操作。用户对于提取出的数据可以选择保留并继续录入，也可以删除清空数据，并开始新的操作。

2.2 数据保护

在执行新的操作中，当用户的操作使得被保护的数据发生改变时，断电保护功能再次触发执行。在不影响用户工作的情况下，将改变后的数据保存到临时数据库中，断电保护功能将实时地记录用户最后一次改变后的数据，当发生意外使工作中止时，用户的数据并不会丢失。当该用户下次进入到该工作区域时，提取符合的数据，依次循环。

3 系统功能

3.1 查询功能

（1）图形化查询。在地图上选择地图元素，可以显示相应的地图信息和关联的属性信息。如选中地图中某条公路路线，弹出属性显示对话框，各个Tab分页中分别列出路线概况、路基、路面、主要构造物、沿线设施等信息[3]。

（2）属性查询和统计。查询：直接访问公路属性数据库，查询公路各类信息．如路线概况、路基、路面、桥梁、沿线设施等。根据选定的记录行可在地图上显示相应的公路路段。统计：各类里程汇总统计（等级公路、路面铺装率、晴雨通车里程、绿化里程、养护里程等）、公路密度、道路桥梁新建情况、旧路改建变更情况。

（3）专题图。在地图上可以显示：养管单位分布、沿线设施分布、交通量分布、水毁分布、路面性能分布、养护专题图、大中修工程分布、改扩建工程分布、旧桥改造工程分布。

3.2 日常管理功能

建立基于公路养护管理数据库的养护日常管理体系，如报表管理、计划管理、人员管理、设备技术管理、经济状况综合统计、合同管理等。用户可以调用数据库中的相关信息进行打印输出。做出某段时间的养护报表分析，通过调用交通量数据库中的数据，可得到交通量的周报表、旬报表、月报表、年报表等。

3.3 公路技术状况评定

公路技术状况评定子系统功能是实现公路技术状况（MQI）分值的自动计算和汇总上报，并生成各级公路技术状况评定季度报表。

管理所养护人员每季度对公路进行一次路况调查，调查完毕将相应的公路数据输入该系统，系统自动计算并生成公路技术状况报表，经领导审核无误后，自动上报分公司。分公司对各管理所报表进行审核，审核无误后，自动汇总并生成分公司报表。报表经分公司领导审核后，报集团公司，集团公司审核无误最终生成集团公司公路技术状况报表。整个过程只需管理所录人相应的调查数据，各级报表的生成、上报均由系统自动完成。

该系统自动计算公路技术状况分值（MQI），减少了人为计算失误，即便不会计算该值，只要能准确录入相应数据，系统就会自动生成准确的报表，极大地提高了工作效率和准确性。报表格式预先设定，确保各级管理单位的报表格式规范统一。

4 结语

随着公路的逐渐投入使用，路面出现各种病害问题是显而易见的，对沥青路面采用罩面维修养护是极为常用的方法。由于高速公路的设计使用寿命较长，倘若在成本管理中只是考虑典型性养护的成本，对于总成本的控制是极为不利的。本文通过将典型性养护与日常性养护统一到一个长寿命期内进行成本管理，以耒宜高速公路为例对罩面养护措施之后的下一次罩面养护时间进行了计算和优化设计，以期达到总成本最小化的目的，这为其他高速公路的相关成本控制提供了有益的参考。