農(nóng)村公路的精細(xì)化可視化檢測

文

農(nóng)村公路普遍短小且分散,線形復(fù)雜且變化周期較短,傳統(tǒng)的路面檢測可視化方式無法滿足農(nóng)村公路路面檢測項目的實際要求。結(jié)合浙江某縣實際路面質(zhì)量檢測項目,探究發(fā)現(xiàn)精細(xì)化可視化技術(shù)在直觀性、實用性、歷史對照性等各方面有著傳統(tǒng)路面檢測可視化方式無法比擬的優(yōu)勢,能夠為農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)單位提供養(yǎng)護(hù)、管理、監(jiān)督、決策、預(yù)測等多方面的有效幫助。

傳統(tǒng)形式無法滿足管養(yǎng)需求

傳統(tǒng)的農(nóng)村公路檢測結(jié)果展示方式一般為表格或者平臺型的GIS（地理信息)，表格形式較為抽象，不適合檢測結(jié)果的有效反饋和利用，平臺型的GIS展示方式更加注重宏觀路網(wǎng)的整體路況，不能滿足一線養(yǎng)護(hù)管理人員的實際工作需求。由于農(nóng)村公路里程普遍較為短小，且在空間上存在較高的分散性，比起整體路網(wǎng)情況的宏觀把控，農(nóng)村公路路面檢測項目需要具體到每條道路的精細(xì)化展示。而一般平臺型的GIS系統(tǒng)往往無法跟上農(nóng)村公路線形的變化速度，因此能夠具體到每條道路的精細(xì)化、可視化技術(shù)，對農(nóng)村公路的檢測養(yǎng)護(hù)管理者來說就尤為重要。另外，目前我國農(nóng)村公路仍存在施工質(zhì)量難以得到保障的情況，也存在路面質(zhì)量不佳的情況，這時，精確定位病害位置和病害類型的可視化技術(shù)，可減輕農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)工作量。

與農(nóng)村公路管養(yǎng)特點匹配

相比于平臺型GIS可視化技術(shù)，精細(xì)化可視化技術(shù)的直觀性、實用性、歷史對照性都能夠完美匹配農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理的特點。

直觀性

與平臺型GIS可視化技術(shù)不同,精細(xì)化可視化技術(shù)不執(zhí)著于宏觀路網(wǎng)情況，而將視點放在每一條農(nóng)村公路上。只有將視點放在每一條道路上，才能更直觀地反饋檢測結(jié)果。

另外，農(nóng)村公路線形復(fù)雜，且大多由鄉(xiāng)鎮(zhèn)或者村委會直管，線形變化周期快。就算得到了傳統(tǒng)的檢測報告結(jié)果，對路況不熟悉或沒有經(jīng)驗的工作人員，也很難定位病害位置。只有將道路線形和路面質(zhì)量不佳路段放在同一張圖中,才能去除農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理工作中的經(jīng)驗門檻，達(dá)到“看圖辦事”的效果。

圖1 線型曲折的農(nóng)村公路示例

圖2 路面平整度較差路段（轉(zhuǎn)彎處）可視化

實用性

精細(xì)化可視化技術(shù)可以快速定位病害,同時精細(xì)到點，并回傳病害圖片，可省去養(yǎng)護(hù)決策人員的二次審查，同時也可以為養(yǎng)護(hù)決策提供有效憑證。每條線路的GIS視圖，可作為養(yǎng)護(hù)責(zé)任劃分的有效憑證，以便制定更好的養(yǎng)護(hù)策略。例如，一條農(nóng)村公路同時穿過村莊A和村莊B,而村莊A附近的路段質(zhì)量明顯好于村莊B,則可認(rèn)定村莊B對于該農(nóng)村公路的監(jiān)管沒有到位，或者村莊B附近路段重車較多,村莊B所得的養(yǎng)護(hù)補貼不足以支撐其對農(nóng)村公路的有效養(yǎng)護(hù)監(jiān)管。

除提供養(yǎng)護(hù)憑證外，精細(xì)化可視化技術(shù)還可為拆遷計劃的制定，提供憑證。例如，當(dāng)一條已設(shè)計好的農(nóng)村公路，在施工過程中，出現(xiàn)了折角避讓，則可以考慮此處出現(xiàn)了“釘子戶”，地方項目推進(jìn)單位，在拆遷過程中，可能遇到困難，需要進(jìn)一步關(guān)注。

歷史對照性

精細(xì)化可視化技術(shù)可將每一次的檢測內(nèi)容可視化存檔,將為多次檢測工作的對比提供歷史材料。例如路段A本次檢測結(jié)果為不及格,養(yǎng)護(hù)單位撥發(fā)了養(yǎng)護(hù)補貼用于大中修，若下一次路段A的情況并未好轉(zhuǎn),則就有必要追究養(yǎng)護(hù)補貼的使用情況或者該路段是否存在使用過度的情況。

另外，由于農(nóng)村公路線形變化快，每次檢測工作還可以作為線形變化的依據(jù)，從而及時更新各養(yǎng)護(hù)單位的數(shù)據(jù)庫，避免信息滯后。當(dāng)養(yǎng)護(hù)檢測數(shù)據(jù)積累較多時，可結(jié)合氣象等其他數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析預(yù)測等手段，預(yù)測農(nóng)村公路的未來健康狀況，為養(yǎng)護(hù)單位提前開展預(yù)防工作提供依據(jù)。

檢測結(jié)果更直觀

以浙江某縣實際的農(nóng)村公路路面檢測項目為例,本次路面檢測項目主要針對路面質(zhì)量,具體指標(biāo)為路面平整度(RQI)和路面損壞(PCI)。對于農(nóng)村公路來說,路面平整度主要由路面不平、路面坑洼、路面隨意開挖、橋頭跳車等原因?qū)е?而路面破損主要有裂縫、坑槽、網(wǎng)狀裂縫等類型。隨著高精度定位技術(shù)的發(fā)展,定位精度越來越高,可以將路面檢測結(jié)果和高精度定位結(jié)合,從而使檢測結(jié)果直觀化。

以圖1為例,農(nóng)村公路中不乏此類線形復(fù)雜曲折的道路,通過傳統(tǒng)的檢測手段很難直觀定位不良路段,沒有經(jīng)驗的新人甚至不能確認(rèn)具體路段走向。但是通過具體到每一條路的GIS展示圖,養(yǎng)護(hù)人員可直接判斷病害的位置。

圖3 路面平整度較差路段（道路交匯處）可視化

圖4 路面平整度較差路段（橋頭跳車處）可視化

圖5 PCI指標(biāo)可視化

圖1至圖5中以不同顏色代表不同評分。其中綠色代表80以上,藍(lán)色代表70至80,黃色代表60至70,紅色代表60以下。

由圖2可見,該線路中,西南方位和東北方位轉(zhuǎn)彎折角處，路面平整度沒有達(dá)到80以上,具體位置也一目了然,極易定位。

網(wǎng)狀裂縫病害圖片

由圖3和圖4可見,針對每一條路段的精細(xì)化可視化技術(shù),可以讓道路養(yǎng)護(hù)管理人員更加清楚地知道本單位管轄區(qū)域內(nèi)道路交匯、橋頭交接等特殊路段處的路面質(zhì)量。為了視圖的清晰度,每一段展示路段可以縮小至100米,精確定位質(zhì)量較差的路段。

而對于路面損壞檢測(PCI)來說,除了精確定位病害,還需要同時了解病害類型。精細(xì)化可視化技術(shù)需要滿足如下要求:當(dāng)養(yǎng)護(hù)人員點擊GIS可視化圖中，較差路段時,能夠彈出對應(yīng)地理位置的路面圖片,并自動將病害框選出來,為養(yǎng)護(hù)人員提供判斷材料和修復(fù)憑證；需要依托擁有自主學(xué)習(xí)能力的圖像識別技術(shù)。例如點擊圖5中的黃色路段,精細(xì)化可視化技術(shù)，就可彈出對應(yīng)的路面圖片、其對應(yīng)的經(jīng)緯度坐標(biāo),路面圖片自動框選病害后，系統(tǒng)可自動判定病害類型。若養(yǎng)護(hù)人員查看圖片后認(rèn)為系統(tǒng)判定正確,則可在電腦端，確定修繕地點和養(yǎng)護(hù)方案。