高速公路勘察信息化云平台的实现与优化

占建琴，何廷全，潘 勇

(1.广西交通设计集团有限公司，广西 南宁 530029；2.广西新发展交通集团有限公司，广西 南宁 530029)

0 引言

高速公路工程地质勘察属于综合性较强的勘察业务，随着“交通强国”战略的持续推进和高速公路建设不断向山区延伸，高速公路勘察难度持续增加，对勘察质量和进度提出了更高的要求。在高速公路勘察领域地质选线方面诸多学者[1-3]进行了深入研究。杨冰、邓祥明等[4-5]就高速公路勘察过程中存在的问题及改进措施提出诸多见解。赵飞、杨成等[6-7]对BIM技术、GIS技术、综合勘察等手段在高速公路地质勘察中的应用进行了探索。张震等[8]特别设计了山东省的高速公路工程地质信息管理系统，实现了工程地质信息的空间与属性查询管理、钻孔柱状图和剖面图的自动生成、地基承载力的确定等功能，但该系统更侧重于高速公路勘察的后期，未考虑全过程的勘察信息化实现。徐前[9]对工程勘察数据采集信息化存在的问题与对策进行了研究。周长安[10]亦对工程勘察质量信息化管理系统的构建与实证进行了系统和全面的研究。但对于如何便捷、系统、更具针对性地实现高速公路等重大线性工程的勘察信息化尚缺乏具体深入的研究，本文将着重介绍某公司研发的勘察信息化云平台(以下简称“交勘”平台)在公路等大型线性工程勘察方面所做的尝试及亟待优化的内容。

1 高速公路勘察特点分析

高速公路工程地质勘察作为一项综合性的勘察业务，具有如下特点。

(1)路线长。高速公路勘察项目一般短则几十公里，长则数百公里，跨越的地貌类型多种多样，中山、低山、剥蚀丘陵、溶蚀峰丛谷地、岩溶峰丛洼地、岩溶峰林、峰丛平原、河流侵蚀堆积地貌均可能在同一个高速公路勘察项目内出现。

(2)地质复杂。项目沿线跨越多个地貌单元，地层岩性多样，地质构造复杂，不良地质作用和特殊性岩土的广泛分布。

(3)构(建)筑物类型多样(即工点类型及数量多)。主要包括桥梁、涵洞、隧道、深挖路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡工程、沿线设施和筑路材料料场等。不同的构(建)筑物对地质条件的要求不一样，对地质条件不同要素的敏感程度不一样，勘察的侧重点不一样，适合采用的勘察手段亦有诸多不同。

2 项目创建与数据统计的便捷性

大多数勘察信息化平台项目的创建需要逐个输入项目编号、项目名称、选择工程类别、勘察阶段、勘察等级、选择项目负责人、指定项目位置等，这一系列的操作对于小型或者单工点项目问题不大，每个操作仅需完成一次。但高速公路勘察项目少则几十个单工点，多则数百个单工点，前述的系列操作需要重复几十遍甚至几百遍，显得非常低效。

高速公路勘察项目因为里程长、工作量多、工期紧，实施勘察的时候会将劳务队伍分成若干个标段。此外，高速公路的工点类型种类较多，不同工点类型劳务单价往往会有所区别。为实现高速公路勘察项目多层次多维度的便捷统计，高速公路勘察项目宜创建为树状结构，且必须摒弃前述大量重复操作的创建模式。为此，“交勘”平台特别开发了高速公路等重大线性工程模板导入的快捷创建功能，且采用了树状结构以便于多工点的统一管理、零散数据的系统化和多层次多维度统计，相较于原来的逐个标段、不同工点类型、逐个工点分别手动统计的方式，其效率和准确性均显著提高。项目快捷创建导入模板层级结构及多维度统计思路如下页图1所示。

此外，原来的工点位置由创建人在地图上点选的方式既不准确又浪费时间，可考虑采用工点第一个施钻钻孔的开孔位置稍加偏移作为工点位置。

图1 项目导入模板层级及多维统计思路示意图

3 项目组人员管理

3.1 项目组快捷组建

大多数勘察信息化系统项目组成员的组建需要每个单工点操作一次，这种操作模式对于高速公路等重大线性工程极度低效。为此，“交勘”平台项目组组建的功能实现了按照层级从上往下继承，从而大幅提高了项目组组建的效率，具体继承思路如图2所示。

图2 各层级项目组成员继承思路示意图

在根节点添加的企业成员全部往下继承，比如A1和A2是在高速公路这个层级添加的，则A1和A2进入该项目所有标段、所有工点类型的子工点里；B1和B2是在标段层级的1标添加的，则B1和B2进入1标下的所有工点类型的子工点里，以此类推，D1和D2仅存在于1标隧道2这个工点。

3.2 项目组成员结构优化

当前“交勘”平台高速公路勘察项目组成员显示方式为全展开的平铺式，即每个子工点的每个项目组成员作为一条记录平铺显示。如“交勘”平台上有个高速公路勘察项目有2个标段、6种工点类型、总共215个子工点，其项目人员构成高达2 729条记录，这对于查看项目组成员构成和平台维护都极为不便。

由于高速公路勘察项目具有层次性，故项目组成员结构采用项目成员树的方式较为合适，如图3所示。因平台的设置是项目组成员从上往下继承，所以对于图3的桥梁1工点来说，其项目组成员应该是A1、A2、C1、C2、E1、E2、G1、G2，而隧道1的项目组成员应该是A1、A2、C1、C2、F1、F2、J1、J2。这个项目树的成员可搜索，可删除(仅能删除在该项目里面未采集任何数据和进行任何编辑操作的成员，如只有查看某数据权限的人)，且删除操作是自上至下的。假如在根节点删掉A1和A2，则该项目所有子工点都会把A1和A2删除；假如在标段层级的2标把A1和A2删除，则2标里面的所有子工点都会把A1和A2删除，其余标段则不会改变。项目成员树的结构显著提高了项目组的维护效率，避免了当前平台的低效维护模式。当前平台需要进入对应层级逐一操作，假如2标里面总共有50个子工点，要把A1和A2删除则需要操作100次。

图3 项目成员树优化示意图

3.3 项目组成员权限管理优化

随着系统的深入开发，涉及的权限管理工作也日渐复杂，当权限控制不够方便的时候，平台管理员或项目负责人会采用粗放式的权限控制方式，即把能开的权限都开给所有用户或项目成员，以避免各用户或成员因权限设置不当而出现部分功能无法正常使用的情况，但这对于平台数据的安全来讲是一个较大的隐患。而这种权限管理问题对于高速公路等多工点勘察项目来说会更加突出，因为所有的操作可能都需要重复几十遍甚至几百遍，权限管理问题亟待优化。

当前“交勘”平台项目负责人邀请其他企业成员进入项目的时候，都是以“平台-项目默认角色”存在于该项目中，如该角色的权限不合适，需逐一修改。比如某业主A1或者其他部门设计人员A2需进入该项目，但只允许其查看各钻孔柱状图、岩芯拼接图，不允许其下载任何数据，且当前平台项目级常用默认角色都跟上述权限设置不一致，项目负责人就要专门新建一个这样的角色，然后把该角色赋予该名业主或设计人员，对于高速公路项目来讲有多少个子工点，这个操作就要重复多少次。针对这一问题，其优化方案如下：在根节点按照对应的权限需要设置好对应的角色，假定该角色名称为aa，当在根节点邀请A1和A2进入项目时选择aa角色，则A1和A2会进入该高速公路勘察项目的所有子工点，而且A1和A2在所有子工点里面的权限和角色aa对应。此时，如修改aa的权限，A1和A2亦对应变动；如在2标里面A2的权限需调整，则可在根节点设置好与新的权限要求对应的角色bb，然后在标段层级的2标节点将A2的角色从原来的aa修改为bb，此时仅2标里面所有子工点的A2和A1权限不一样，其他标段A2和A1的角色均为aa。

对于一个完备的平台来讲，必须高度重视权限控制问题，以避免误操作带来的不可逆后果，同时实现平台数据安全的精准管控。

4 不同工点类型项目试验套餐的配置

高速公路勘察项目构筑物类型较多，包括桥梁、涵洞、隧道、深挖路堑、高填路堤等，因为不同的构筑物对地质条件的要求不一样，所以不同工点类型室内试验必做项目和选做项目都会有所区别。

为提高各类工点室内试验的针对性，避免因为技术人员经验欠缺导致必做试验项目未做，却做了大量无用指标的情况，“交勘”平台拟根据规范要求按照不同工点类型配置室内试验套餐，如配置桥梁、隧道、深挖路堑等各种工点类型的室内试验套餐。如当拟送样的工点为桥梁时，平台默认推荐桥梁室内试验套餐，技术人员可在此基础上稍作调整。

5 结语

随着“交勘”平台的深度开发，我们的目标将不再限于打造一个信息化采集系统，而是提升为一个覆盖全过程的智能化集成系统，在“神经中枢”的协调下，联动所有相关要素，整合相关资源，实现勘察的规范化、标准化、智能化，最大限度地节约资源，让所有相关方受益。

当然，要实现这一长远目标，还需要解决许多技术难题，比如如何将勘察规范和信息化系统有机结合，如何针对勘察现场存在的各类地质问题有效地指引一线技术人员开展平台的后续研究工作等，这些问题都有待进一步完善。