公路數字檔案的實踐與探索

唐修益，黃　偉，羅　竟

(1.廣西交通投資集團有限公司，廣西　南寧　530022；2.廣西紅河高速公路有限公司，廣西　南寧　530022；3.廣西交通職業技術學院，廣西　南寧　530023)

公路數字檔案的實踐與探索

唐修益1，黃偉2，羅竟3

(1.廣西交通投資集團有限公司，廣西南寧530022；2.廣西紅河高速公路有限公司，廣西南寧530022；3.廣西交通職業技術學院，廣西南寧530023)

唐修益(1970—)，高級工程師，從事公路工程建設管理工作；

黃偉(1970—)，高級工程師，從事路橋工程施工、建設管理工作；

羅竟(1964—)，高級講師，從事公路教學、科研工作。

國家檔案局科技項目“基于唯一性標識編碼與公路數字化檔案相關性的應用研究”(項目編號：2014-X-57)

摘要：文章以廣西來賓至馬山、馬山至平果高速公路為依托工程，將信息技術應用到公路數字檔案建設管理中，通過創建“項目代號+屬性+類別+流水號”的四段位唯一性標識編碼，開發了基于唯一標識編碼的公路數字檔案管理系統，探索公路數字檔案建設的經驗、效果，并指出了目前公路數字檔案建設中存在的問題及解決方向。

關鍵詞：公路；數字檔案；管理；信息技術

0引言

公路工程檔案是公路建設的重要組成部分，是建設過程的真實記載。高速公路工程檔案更是大眾共享、搶險、建設、養護維修不可或缺的參考、借鑒和依據。因此，各級政府、項目業主、參建單位歷來都重視公路工程檔案建設。但是，傳統檔案建設模式不適應時代需要。(1)檔案建設嚴重滯后于工程施工。廣西高速公路工程檔案通常在通車后2~3年，長的甚至達到5年才通過檔案專項驗收，難以確保檔案真實性。(2)檔案庫房全天候的恒溫、恒濕消耗電能；密集架裝具占用空間；日常管理投入人力，均耗費資源巨大。(3)傳統檔案收集與管理不適合信息時代需要，尤其“互聯網+”時代。(4)難以充分利用公路檔案成果，發揮其應有的作用。

為此，廣西交通投資集團確定以來賓至馬山、馬山至平果高速公路為依托工程，立項研究，將信息技術應用到建設管理中，探索公路數字檔案，基本實現了廣西高速公路投資有限公司提出的項目檔案“兩納入三同步”管理目標。

1工程概況

來馬、馬平高速公路主線全長198 km，連接線長64 km，雙向四車道，設計時速100 km。全線共設置特大橋、大橋47座，隧道工程14座。路線穿越地帶，既有喀斯特地貌，也有右江峽谷平原，(特)大橋、隧道、軟基，囊括廣西常見地形地貌地質和結構物，具有廣泛的代表性。從2011年項目籌建開始，全線實施“統一規劃，專題培訓；首件引航，范本帶路；軟件開發，跟蹤服務”的公路數字檔案建設模式，作為交通運輸部“人本化、專業化、標準化、信息化、精細化”建設中納入標準化的重要組成部分。

2唯一性標識編碼的創建

來馬、馬平路所使用的表格達到14大類868種。推行數字檔案，首要任務就是賦予每一頁、每一件、每一卷，與錄入上傳、材料類別、檢索查詢建立相關關系的，唯一的標識編碼。分析國內外檔案標識編碼研究，我們經過多次反復論證，創建了基于Multilevel CodingTree模型的公路數字檔案“項目代號+屬性+類別+流水號”的“四段位”唯一性標識編碼技術[1]，解決了數字檔案系統中的相互關聯。見圖1。

以某案卷的某一分項工程質量檢驗評定表為例，完整的編碼為：

S52GXLM·401·31011011010PD01·001——廣西武宣至平果高速公路來賓至馬山段(S52GXLM)，土建第1標(401)，質量評定(3)，路基單位工程(101)，路基土石方分部工程(101)，土方路基分項工程(101)，工序(0)，分項工程質量檢驗評定表(PD01)，第1頁(001)。

圖1　Multilevel CodingTree模型圖

選取全國29個省、直轄市、自治區的2 315個地名和途徑以上地區的592條高速公路的數據，采用數理統計和反證法等手段[3]，證明了由“項目代號+屬性+類別+流水號”組成的標識編碼具有唯一性。

3基于唯一標識編碼的數字檔案軟件系統的開發

借鑒目前國內已有的公路檔案(資料)軟件，基于標識編碼研究成果，本系統采用目前具有主導地位的VS.NET開發平臺，結合JavaScript、Jquery、AJAX和CSS技術，由服務層、應用層、支撐層、數據資源層和基礎環境層組成。系統安全標準與規范體系，系統建設與管理體系，均為數字檔案文件信息安全管理創造有利環境和必要條件。

系統主要功能模塊共分8個模塊，分別為系統管理模塊、編碼管理模塊、錄入模塊、上傳模塊、組卷模塊、查詢模塊、下載模塊和二維碼模塊組成。每一個模塊由若干個子模塊組成，見圖2~3。

圖2　數字檔案管理系統構架圖

圖3　數字檔案管理系統模塊圖

4標識編碼在軟件系統中的應用

4.1　二維碼技術在系統中的應用

標識編碼采用數字、字母代碼，隱含著項目文件材料的大量信息，因而位數過長。采用人工標識編碼，很難避免誤寫。因此，引入二維碼技術，采用QR Code標準二維碼生成器，從系統模板中調入需要的空白表格，將標識編碼及必要的輔助信息，如關鍵詞、保管期限、地名等，自動在表格文檔指定位置生成二維碼，填寫標題欄、信息區信息，截圖如圖4。

圖4　表格自動生成二維碼和填寫標題欄、信息區信息圖

二維碼保存文件的基礎信息采用GB2312的形式，最大可以保存7 445字符，足夠滿足常用的基礎信息量存儲空間。

4.2　自動錄入與上傳

基于目前計算機的分辨技術，系統通過自動識別二維碼，實現對通過掃描、導入等方式數字化處理的文檔自動錄入與上傳，將二維碼還原，生成的編碼作為文件名重新命名，存入數據庫，識別界面如下圖5。

圖5　二維碼識別錄入模塊圖

4.3　多樣性組卷

項目立卷材料賦予唯一標識編碼后，對一個案卷的材料可以根據需要組合成多種形式的案卷，實現不同需求的案卷組合。以工作指令為例，既可以按單位分部分項，也可按照年度批次順序號方式，還有“年度+照單位分部分項”，甚至將工作指令歸入到相應的工序資料，更有將同類表格集中組卷。系統可以滿足上述多種方式的組卷或檢索，改變了實體紙質檔案唯一的組卷方式。

4.4　檢索查檔

系統提供結構導航、總目錄、單位分部分項工序等三大檢索引擎及衍生出來的關鍵詞、責任單位、保管期限等18種單個和組合的檢索查檔方式。

圖6為利用百度、谷歌等平臺，實現按結構導航方式檢索得到馬山至平果高速公路那厘特大橋實景。

圖6　那厘大橋導航圖

營運期間檢索查檔往往根據案卷總目錄進行查考。按照案卷檔號、卷內目錄文件及一頁一碼的標識編碼與案卷題名、文件題名、關鍵詞的互換關系，可輕松檢索到需要的資料。

4.5　多方數據互比

利用標識編碼，系統對監理、承包人、第三方等多方檢測數據進行比較，如圖7所示。

圖7　文件比對功能示例圖

4.6　“族群”關聯性

構成檔案的每一頁，都有一頁或者多頁與其有關聯，形成一個“族群”。利用編碼，可以顯示某一文檔的“族群”。圖8上方為檢測表13的相關聯文件。點擊上方的任何一個“族群”成員，即可快速鏈接到成員表格及其本身的“族群”關系，形成循環、封閉的“族群”。

圖8　資料族群示例圖

5效果

5.1　版權

2014年12月12日，課題研究成果《公路數字化檔案唯一性標識編碼詞典》獲廣西壯族自治區版權局頒發的作品登記證書，享有永久著作權。

2015年6月17日，課題開發的《公路工程數字化檔案管理系統》獲中華人民共和國國家版權局頒發的“計算機軟件著作權登記證書”，享有《計算機軟件保護條例》的全部權利。

5.2　系統錄入數量

經過四年的探索、分析、研究，來馬、馬平高速公路公路數字檔案建設初見成效。目前已經錄入、上傳了38萬份材料，已經具備網上檔案條件，足不出戶，即可檢索、指導公路工程現場資料收集、整理和歸檔情況。

5.3　基于互聯網公路數字檔案的實現

來馬、馬平高速公路數字檔案已建設成網絡檔案，實現足不出戶檢索到整個項目建設的視頻、錄音、試驗、管理等檔案。基于互聯網的公路數字檔案館基本概念如圖9所示。

圖9　基于互聯網的公路數字檔案概念圖

來馬、馬平高速公路工程數字化檔案研究在取得階段性成果后，廣西紅河高速公路有限公司與廣西壯族自治區檔案局聯合申報科研課題“基于唯一性標識編碼與公路數字化檔案相關性的應用研究”，列入國家檔案局2014年度科技項目計劃(檔函〔2014〕114號)[2]。

6有待進一步研究的方向

6.1　深化公路數字檔案體系的研究

本課題僅僅構建了公路數字檔案框架體系，尚未對其開展深入的研究，還沒有形成完整的研究體系，有待我們進一步挖掘、完善該學科體系。

6.2　管理制度、規范的頂層設計

公路數字檔案的研究、推廣，遇到很到管理制度、規范等瓶頸，需要政府層面研究，出臺相關法規、規范和標準。

公路建設期間所形成的數字檔案，主體責任單位是項目業主。項目竣工后保管單位是公路營運公司。檔案功能服務于今后養護、維修、加固及社會大眾。檔案成果還涉及到技術專利、知識產權。這些問題不從政府層面研究解決，難以推動公路數字檔案建設發展。

6.3　云儲存的進一步研究應用

高速公路案卷數量約100卷/km。以來賓至馬山為例，經過掃描、導入方式上傳系統，生成的PDF文件數量將高達1 200~1 500萬個文件，達2T。項目業主開展了云儲存研究，添置浪潮NF5270M3服務器2臺，計算機2臺等硬件建設。但目前尚處于研發階段。下一步，我們將檔案數字資源云存儲系統選用基于Openstack的Swift存儲架構，采用Spring框架進行開發，支持公路檔案數據的分布式存儲，使其具有良好的可擴展性和高可靠性。

6.4　面向社會開放的公路數字檔案有待研究

來賓至馬山、馬山至平果高速公路實現了網絡檔案，具備了公路工程檔案可遠程查詢，向社會開放的成套技術。

公路的最大特點是社會公益性。同時，高速公路投資主體多元化，以企業形式經營公路的營運，涉及到企業的核心技術。既要實現工程檔案社會分享，建設面向大眾開放的數字檔案，又要保護企業的知識產權，至今還是一個亟需研究、解決的新課題。

7結語

經過四年的研究，以公路數字檔案作為研究方向的課題，我們如期完成立了立項申報的各項任務，來馬、馬平公路數字檔案的創新性體現在：

(1)創建唯一性標識編碼?；贛ultilevel CodingTree模式，從國家層面創建了由“項目代號+屬性+類別+流水號”組成的“四段位”編碼結構。

(2)構建“公路數字檔案”體系框架。本課題研究公路檔案、標識編碼、軟件開發，充分利用互聯網、云儲存，將傳統的紙質載體檔案實現公路網絡檔案，為建設大眾共享公路檔案平臺提供技術支撐。

(3)建立標識編碼與數字檔案的相關關系。包括“四段位”標識編碼與歸檔材料經數字化處理后的錄入、上傳，材料排序與組卷、檢索、材料類別等相關關系，實現了自動錄入與上傳，材料多樣性的排序與組卷，三大檢索引擎及衍生的18種組合檢索。

(4)自動編碼全覆蓋。針對立卷歸檔材料的多樣性，引入二維碼技術，系統實現工程檔案標識編碼全覆蓋，自動生成二維碼和填充表格標題欄、信息區。

(5)開發基于唯一性標識編碼的數字檔案管理系統。《公路數字檔案管理系統》歷經3年在河都、來馬、馬平高速公路的運行檢驗，證明系統穩定，檢索快速，不斷改進后實現全自動編碼和自動錄入、上傳。

參考文獻

[1]唐修益，等.高速公路工程檔案數字化建設管理系統軟件使用手冊[Z].南寧：廣西紅河高速公路有限公司，2014.

[2]國家檔案局.2014年度國家檔案局科技項目計劃(檔函〔2014〕114號)[Z].北京：國家檔案局，2014.

[3]羅竟，等.基于MultilevelCodingTree模型的公路數字化檔案標識編碼的分析研究[J]，檔案與建設，2015(8)：13-19.

[4]唐修益，等.公路數字化檔案唯一性標識編碼的研究[J]，西部交通科技，2015(8)：90-93.

[5]JT/T828-2012，公路試驗檢測數據報告編制導則[S].

[6]任慧玲，等.中文期刊文獻數字對象唯一標識符的研究[J].情報學報2004，23(4)：437-443.

Practice and Exploration of Digital Highway Archives

TANG Xiu-yi1，HUANG Wei2，LUO Jing3

(1.Guangxi Communications Investment Group Co.，Ltd.，Nanning，Guangxi，530022；2.Guangxi Hong-he Expressway Co.，Ltd.，Nanning，Guangxi，530022；3.Guangxi Vocational and Technical College of Communications，Nanning，Guangxi，530023)

Abstract：Relying on Guangxi Laibin-Mashan and Mashan-Pingguo Expressway engineering，this article applied the information technology into construction and management of digital highway archives，and through creating the unique four-part identification coding of “Project Code+ Property+ Category+ Serial Number”，it developed the digital highway archive management system based on the unique identification code，discussed the experience and effect of digital highway archive construction，and pointed out the problems existing in digital highway archive construction as well as their solution direc-tion.

Keywords：Highway；Digital archives；Management；Information technology

文章編號：1673-4874(2015)12-0089-05

中圖分類號：U415.13

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.12.020

基金項目

作者簡介

收稿日期：2015-11-09