河南高速公路绿化管理系统的建设

李迅 宋粉丽

摘 要：高速公路绿化养护工作是养护管理的重要内容之一，传统的高速公路绿化管理养护手段存在效率低、统计难度大、数据变化不能及时体现、数据利用率低、查阅困难等诸多问题，当前的绿化管理方式已经不满足信息化发展的要求。为了提高管理的效率和质量，推进绿化管理的信息化和自动化已是必然趋势。针对该类问题，人们研究开发了高速公路绿化管理系统，通过信息化手段为高速公路沿线的绿化提供科学的管理，改变了交通行业的管理方式，提高了信息化管理水平。

关键词：高速公路;绿化管理;信息系统

中图分类号：U418.9文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）05-0020-04

Abstract： Highway greening maintenance is one of the important contents of maintenance management， traditional highway greening management and maintenance methods have many problems， such as low efficiency， difficult statistics， difficult data changes to be reflected in time， low data utilization， and difficult access， the current green management methods have not met the requirements of informatization development. In order to improve the efficiency and quality of management， it is an inevitable trend to realize the informatization and automation of greening management. Aiming at this kind of problem， people researched and developed the highway greening management system， which provided scientific management for the greening along the highway by means of information technology， changed the management mode of the transportation industry， and improved the level of information management.

Keywords： freeway;greening management;information system

沿线绿化是高速公路的重要组成部分，具有稳固路基、疏导交通、美化和丰富沿线景观、调节气候、涵养水源、保持水土等诸多功能[1-3]。从早期的单纯植树种草到美化生态环境，从路边绿化到全方位的绿化，高速公路绿化内涵随着时代的发展发生了巨大变化。高速公路绿化管理具有管理路线长、绿化植物种类多样等特点，依靠传统的手工记录、分散文档的管理形式，存在统计耗费时间长、数据汇总难度大、数据实时性差、查阅不便、数据不能动态更新变化等诸多缺陷[4-6]，最终导致管理部门不能及时掌握高速公路沿线绿化植被现状，传统的绿化管理方式已经不满足时代发展的要求。为提高高速公路绿化管理的效率和质量，河南省高速公路管理机构率先在省内研究开发了高速公路绿化管理系统，通过信息化手段为高速公路沿线的绿化提供科学的管理，改变高速公路绿化管理方式，提升信息化管理水平，对高速公路绿化管养具有重要意义。

1 绿化管理系统的技术背景

早在2003年，国内就已经出现城市道路绿地植物管理系统。受早期信息技术发展水平制约，当时建设的相关管理系统通常只有路线或路段信息、路段绿植信息、植物属性表等简单的几个数据库表单，数据需要手动逐项录入，系统具有数据维护、条件查询、统计和打印输出等相对简单的功能。信息化系统的出现解决了当时管理工作中人工处理纸质资料的烦琐、耗时、费力等突出问题，但也存在实用性不强、信息查阅不便等问题。随后出现的基于GIS和WebGIS平台的管理系统才逐步实现了绿化信息的数据管理、GIS地图的操作与图层管理、绿化信息的快速查询管理等内容，系统的可用性已有所提高。經过近十几年的技术发展，各类管理系统的架构由最早的单机版向小范围局域网的C/S系统架构发展，现如今已经形成基于B/S架构的互联网模式，绿化管理系统的发展进入了一个全新的阶段。与此同时，绿化管理系统在功能上也得到了扩充。近几年来，新的信息技术在我国得到长足的发展与应用普及，尤其是云计算、互联网+、大数据技术、区块链、人工智能等新技术的不断涌现，对当前高速公路管理工作又提出了更具有针对性的网络化、大数据分析、动态管理等新要求[7-8]，高速公路绿化管理系统还有很大的发展空间。

2 系统的架构设计

高速公路绿化管理系统是基于高速公路绿化结构基础数据、绿化养护管理、评定和绿化数据采集技术，利用互联网+、云技术、大数据等技术，运用计算机快速数据处理功能、评价决策方法和管理学理论，实现对高速公路绿化信息的采集、统计和分析，最终生成养护决策，实现业务监督等功能的一套综合管理信息系统。系统采用分层的B/S结构体系，以Java为开发语言，采用SpringMVC+Mybatis等主流框架，前端采用Jquery和EasyUI技术，界面清晰简洁，易操作，后台使用MySQL作为数据库，根据表生成对应的Bean、Service、Mapper、Action、XML等技术措施，提高开发效率。

该系统主要由后台管理客户端和移动终端系统、部署应用及数据库的私有云端服务器和隔离在安全防护区域内的备份系统三部分组成。其中，云端部署和本地部署采用了同步备份的策略，以保证系统的安全。系统的结构如图1所示。用户可通过接入互联网的办公设备，如笔记本电脑、平板电脑、智能手机等终端，直接通过浏览器访问系统，行使相关角色与权限范围内的工作。系统利用移动终端或PC客户端进行数据的录入和导入，而制定工作流程、显示管理结果、实时数据的同步与历史数据的多条件查询对比等其他功能，则由部署在云端的系统模块来实现。

3 系统功能简介

高速公路绿化管理系统Web端共分为5个功能模块，即绿化管理概况、管养指南、日常维护、基础档案、评价分析[9-10]，移动客户端APP则主要提供高速公路绿化现场数据的获取与回传等功能，其中绿化巡检部分的业务流程如图2所示。

3.1 绿化管理概况

绿化管理概况包括高速公路路线的显示和绿化数据的展示两部分内容。公路路线显示主要是管理路段在地图上的高亮显示，而绿化管理的资料展示则包括影音资料的显示和对应的展示操作。

3.2 管养指南

要建立绿化植物数据库，植物类型包括园林植物、草坪绿地、竹类等，注明苗木种类、属性、特性等，在一定区域范围内实现植物品种的选择、病虫害防治及种植管护方面等信息互通、资源共享。要同步建立管理养护物候月历，按照物候学规律对高速公路绿化植物进行科学管理。

3.3 绿化的日常维护

绿化管理的内容包括苗木的修剪和整形、水肥管理、病虫害防治、卫生管理，要求对绿化养护巡检中上传的数据实时更新，按时间保留历史数据以备对比查看，同时制定相应管理内容的管理计划，给出管理的具体要求、时机、所在位置和工作量等，给出对应的日常维护建议，如浇水、补栽、病虫害防治等。对于苗木的补栽，还要给出补栽位置的里程桩号、横断面位置、补栽苗木的种类与数量，按照树木更新操作流程进行管理。对于影响行车安全和视觉景观的树木，要提前通过系统做好间伐工作上报，及时进行汇总更新。该部分工作内容配合移动终端APP，可以方便快速地实现现场数据的采集与回传。

3.4 基础档案

高速公路的基础档案主要实现管养单位对所管辖的道路绿化数据管理，包括绿化路段养护段数量划分、养护节点管理、养护单元分布情况等信息概况。绿化的数据包括采集段的划分，采集数据的录入、修改与删除。录入的数据又包括里程桩号、绿化位置（中央分隔带、左侧边坡、右侧边坡、两侧隔离带、互通立交、站区等区域）、苗木品种、规格数量、对应的现场照片等。通过列表、数据及附件等形式的录入或导入，自动生成分段信息，以每100 m为最小记录单元进行展示。

3.5 评价分析

根据要求，系统还添加了绿化管理对比查询功能，通过对入库的数据进行条件查询及对比查询，可快速得到相应的结果。查询模式包括苗木种类、种植位置、所在区域等。使用时可以按时间、植物种类等多种查询条件对高速公路绿化植物进行快速查询，将得到的缺损苗木种类、数量、苗木成活率、苗木保有率、单株金额、补栽等管养总费用信息，以“/km”为单位进行统计汇总显示。系统还可以根据数据变化频次，动态显示高速公路绿化数据的前后变化曲线，为管理决策的制定提供数据支持。

3.6 移动客户端APP

移动客户端APP为系统WEB端功能的延伸，提供了高速公路绿化外业巡检功能，如图3所示。用户登录后可查看系统分派的绿化巡检任务，包括待提交补栽申请、待提交管养申请、待补栽管理、待管养管理、补栽验收和管养验收等内容。在任务所对应的页面中包含了任务发生地点的起止桩号、所在断面位置、问题描述、对应的管养类型，通过现场拍照后，将任务的文字内容和包含GPS坐标的现场照片上传至系统后台并通知到直属管理者，系统按设定好的流程通过后台工作流引擎模块实现数据的流转功能。移动客户端APP还包含了对提交的历史记录及逆行查询、对现场管养与补栽等养护过程和结果进行考核监督、对养护效果进行定期回访与对比验收、巡检人员的外业考勤管理等功能，最大程度实现绿化养护管理工作的闭合。

4 系统的应用情况

通过对受邀使用的高速公路管养单位进行应用回访，该系统解决了以往高速公路绿化养护工作中存在的效率低、误报漏报、道路绿化信息更新不及时、数量和质量得不到保證等问题，提高了绿化养护管理的质量和效率，降低了管理成本，实现了高速公路养护管理中绿化管理部分的信息化，为下一步在河南省范围内进行推广奠定了基础。但同时也发现，使用过程中存在绿化植被数据不完整、定位不准确、数据更新不及时、一线人员业务素质有待提升等诸多问题。此外，受管理范围及职责分工等客观原因影响，已取得的绿化数据尚不能和高速公路其他部门的既有系统数据进行有效对接与交换，数据孤岛现象依然存在，已获取的数据尚不能得到充分的发掘利用，后续将有针对性地进行逐步修改、完善，以便更好地服务高速公路绿化管理工作。

5 结论

基于新技术的河南省高速公路绿化管理系统，结合高速公路绿化管理养护单位的实际工作需求和管理流程，将高速公路绿化日常养护管理工作纳入高速公路养护管理的信息化体系中。该系统通过移动端数据采集、GPS定位、现场拍照、实时上传等功能，实现了绿化养护数据的实时更新，摒弃了传统管理系统无法实时、全面、动态显示的弊端，抓住关键参数，研究日常管理养护的频率、周期和重点，提高了绿化养护数据的反馈速度、数据质量和养护效率，通过云端部署的功能模块辅助绿化管理人员进行日常工作管理，解决日常维护流程信息化及管养数据利用率不足的问题，为高速公路绿化养护管理进行数字化评价分析提供支持，为养护管理单位制定更加科学的决策提供依据，为高速公路绿化养护的高水平管理探索一条新途径。

参考文献：

[1]石强.高速公路绿化管理系统的研究与实现[D].济南：山东大学，2005.

[2]韩同福，于建敏，刘延涛，等.信息化管理系统在高速公路绿化中的应用[J].山东林业科技，2005（1）：46-47.

[3]谭启明.河南省高速公路绿化植物分区调查研究[D].新乡：河南师范大学，2014.

[4]河南省高速公路发展有限责任公司.河南省高速公路绿化工程实时细则[M].北京：人民交通出版社，2009.

[5]沈植国.焦桐高速公路泌阳段景观绿化与模式配置研究[M].郑州：黄河水利出版社，2013.

[6]北京市首都公路发展集团有限公司.高速公路绿化养护手册[M].北京：人民交通出版社，2011.

[7]黄秀珍.基于Web GIS的北京市高速公路绿化管理系统的研究[D].北京：北京林业大学，2012.

[8]赵利清.城市道路绿地植物管理系统[D].哈尔滨：东北林业大学，2003.

[9]韩慧丽.河南省高速公路植被生态恢复分析[D].郑州：河南农业大学，2009.

[10]谢梁萍，夏吉英.河南省高速公路绿化现状及对策[D].科技创新与应用，2012（13）：124.