信息技術在公路養護管理中的應用研究

王繼平

（山西省公路局忻州分局，山西 忻州 034000）

1 概述

自20世紀90年代以來，隨著信息技術的飛速發展，信息技術的應用范圍越來越廣。所謂信息技術，就是以計算機技術和網絡技術為載體，以圖形、圖像和數據等為處理對象，通過模擬、統計、查詢、分析等手段，完成對現實世界實體及其相互關系的快速處理。以公路行業為例，公路勘察、設計、施工、監理以及養護等各個階段都離不開信息技術。公路勘察階段，航空攝影技術完成路線的地形圖測繪并形成圖像和圖形以表征地球表面信息，地球物理探測技術所形成的信息表征地球表面以下的信息，結合先驗知識和已有資料，利用計算機處理多源信息間的融合并完成選線和走廊帶的立體勘察。公路設計階段，計算機輔助設計技術已經廣泛應用，并將進一步向智能選線和三維選線方面發展。公路施工階段，除了計算機輔助過程管理和進度管理外，結合GPS技術的過程管理設備已開始研究并在一些項目投入使用，施工的智能化管理必將成為趨勢。公路養護管理階段，以公路竣工圖為基礎數據，結合公路養護過程中的數據、圖形、圖像共同完成公路養護管理，并可以三維信息立體顯示公路養護過程。

2 公路養護管理

公路養護是指為保持公路經常處于完好狀態，防止其使用質量下降，并向公路使用者提供良好的服務所進行的作業。國際道路會議常設協會（PIARC）于1983年建議：公路養護統一劃分為日常養護、定期養護、特別養護和改善工程四類[1]。

隨著我國改革開放體制的不斷深化，公路養護管理深層次的矛盾也逐漸暴露。公路養護的事業型管理、養護經費的撥款方式、養護人員隊伍龐大、公路養護設備缺乏等都制約著公路養護的發展[2]。針對這些問題，除了在制度上探討公路養護的規范化和科學化管理以外，更要發揮信息技術在公路養護管理中的作用。

3 公路養護管理中的信息技術

3.1 數據庫技術

數據庫技術是以一定規則將多種數據存儲起來的數據集合，目前常用的數據庫有ORACLE、SQL Server等。公路養護數據庫技術就是針對公路養護過程中的圖形、圖像、屬性等數據，建立數據模型，完成對公路養護信息的查詢、統計和分析。目前，公路養護數據庫技術的發展趨勢主要為：①與地理信息系統（GIS）技術相結合，除了基礎數據采用公路竣工圖數據外，并集成基礎地理信息甚至是各種信息的三維可視化顯示，綜合進行信息分析；②結合數據倉庫和數據挖掘技術，進行公路養護管理多源信息分析，指導工程實際；③利用面向空間數據對象技術，組件式開發信息系統以提高數據和信息系統的可擴展性和可復制性；④綜合處理文字、數據、表格、圖形、圖像、音頻、視頻等多源信息[3]。

3.2 圖形圖像處理技術

計算機圖形技術，就是以點、線、面來模擬客觀世界的實體并在計算機中進行處理。計算機圖像技術，就是以矩陣形式存儲客觀世界的影像信息，并進行分析和處理。自20世紀60年代開始，特別是20世紀90年代以來，隨著計算機視窗系統的快速發展，計算機圖形圖像技術已經深入到我們生活中的，諸如自動駕駛、車輛導航、自然資源管理等。在公路養護管理中，以公路竣工圖和基礎地理數據為基礎地圖，通過建立公路各項要素（路段、橋梁、涵洞等）與相應的圖形、圖像等數據的聯系，利用數據庫技術和GIS技術，不僅可以實現公路信息的綜合管理，還可為公路養護管理決策提供全面參考。

3.3 網絡技術

目前，計算機網絡技術已經延伸到社會的每個角落。在硬件方面，無論是CPU的處理能力還是硬盤的存儲能力，以及網絡的傳輸能力，都能滿足人們日常的工作需要。在軟件應用方面，除了各種專業應用軟件，針對復雜的特殊數據，非計算機專業人員也能較熟練運用程序設計語言，對數據進行處理和分析，并編制各種小軟件以提高工作效率。同時，計算機網絡技術，給人們提供了一個更為廣闊的全球數字化信息平臺，基于此平臺，可以進行信息查詢、交流等一系列活動。

在公路養護管理方面，根據不同的權限，可分別采用C/S和B/S兩種分布式訪問模式，以支持局域網和互聯網兩種網絡環境。局域網內可采用C/S架構，即具備數據入庫、操作與分析功能的客戶端層組成Client端，空間數據引擎和數據庫構成Server端；互聯網內可采用B/S架構，即僅能瀏覽、查詢、檢索公路養護信息數據庫的客戶端層構成Browser端，空間數據引擎、WebGIS服務器與數據庫服務器構成Server端。

3.4 公路養護管理信息系統

某市公路養護管理系統，以公路竣工圖和基礎地理數據為基礎，將基礎地理信息數據（地形、地貌等信息）、公路專題數據（如路段、橋梁、涵洞等的位置、屬性等信息）、地理屬性數據（基本的屬性數據、對象的紋理等）結合起來，建立面向空間對象數據模型，利用數據庫技術和GIS技術而建立的信息管理系統，具體系統模型見圖1。

圖1 某市公路養護管理系統模型

主要功能：①根據不同的查詢條件對公路養護信息進行查詢、統計和分析；②提供更新公路養護信息的接口，一方面提供公路養護更新數據的輸入，另一方面與檢測儀器相連，將檢測結果直接輸入計算機；③以文字、表格、圖形、圖像、音頻、視頻等多種方式顯示公路養護信息。

4 結束語

信息技術越來越成為我們生活和工作的一部分，它所涵蓋的領域越來越廣。在公路養護管理中，信息技術將發揮更加重要的作用，公路養護智能化管理必將成為可能。

[1]李慧鵬.公路養護管理存在的問題及解決措施[J].民營科技，2011（02）.

[2]李博.淺談公路養護的科學管理[J].科技資訊，2011（01）.

[3]張騰鵬.信息技術在公路養護管理中的應用[J].今日科苑，2008（16）.

[4]王潤平.淺析公路 3 維電子地圖.2009，25（1）.