基于“建管一體化”的高速公路智能數據庫架構設計

王翱，井淼，姚藝寧

（1.中國建設基礎設施有限公司，北京 100044；2.曲靖中建曲昆高速公路投資開發有限公司，云南 曲靖 655000；3.武漢理工大學土木工程與建筑學院，武漢 430070）

1 引言

高速公路工程是保證國家交通質量和安全的重要基礎設施，具有點多、線長、面寬以及施工周期長等特點，施工過程中的各方面信息復雜。另外，傳統項目的建管分離，導致建設、運維階段形成信息孤島[1]，數據分散、碎片化，資源難以共享，造成資源、信息、技術交接過程中的效率降低[2]，不利于項目綜合目標的實現。

2019 年9 月，中共中央、國務院印發的《交通強國建設綱要》中指出，我國應大力發展智慧交通，結合大數據、互聯網等新技術推動數據資源賦能交通發展[3]。因此，本文結合實際提出基于“建管一體化”的高速公路數據庫建構框架設計方案，有助于對高速公路工程進行全方位、多層次、寬領域的動態信息管理，為實現高速公路建設管理效果的增值奠定支撐基礎。

2 高速公路數據庫架構設計

2.1 數據庫系統構建

高速公路數據庫從系統邏輯上可看作由表示層、業務邏輯層和數據訪問層3 個層次構成。表示層為最外層，使用者可以通過計算機訪問高速公路數據庫，對公路信息進行查詢、分析評價與管理。業務邏輯層是連接表示層與數據訪問層的紐帶，負責傳遞并處理數據。數據訪問層是數據庫系統構建的基礎層，負責錄入、儲存并更新數據。具體如圖1 所示。

圖1 高速公路智能數據庫系統構建

3 數據庫各子系統功能

高速公路項目所需的信息與數據種類繁多、需求量大、時間周期長，需收集整理現有各業務信息與數據，基于此建立“建管一體化”的高速公路數據庫。其中，建設階段子系統包括進度管理、建材管理、設備管理、造價資料與路基監測；運維階段子系統包括行業管理、路政稽查、維修養護、財務核算與交通監控。除此之外，安全信息管理數據庫與多媒體文檔數據庫貫穿了項目建設階段乃至運維階段的全過程。該數據庫各子系統主要內容見表1。

表1 高速公路智能數據庫各子系統主要內容

3.1 建設階段子系統

3.1.1 進度管理數據庫

建設階段進度管理貫穿項目建設事前、事中與事后，為建設單位提供施工項目總進度計劃、分部分項工程進度計劃、單位工程進度計劃以及周報和月報等進度信息，并收集項目進度實施控制組織信息，將施工實際進度通過信息反饋給上級，比較分析并做出決策，適當調整進度計劃，直到竣工驗收。

3.1.2 建材管理數據庫

建材管理數據庫通過收集、驗收、存放消耗定額、建材備案等數據，為建設單位及材料管理單位提供建筑材料全程管理服務，形成建材使用、供應、監管、備案信息聯動。通過材料隱患排查數據統計，實現質量監管信息透明，提升建材質量監管水平。

3.1.3 設備管理數據庫

設備管理數據庫通過收集建設階段各標段中的萬能機、壓力機等試驗設備的信息，為質量評定驗收工作提供理論基礎，并對各合同段中的張拉壓漿及拌和設備的狀態、報警信息以及統計報表等信息進行展示，以供用戶查閱并及時查找問題。

3.1.4 造價資料數據庫

造價資料數據庫貫穿項目各環節、各階段，涵蓋了概預算、分項清單管理、工程變更、工程計量與管理費用登記等數據，建立集數據收集、存儲、查詢、共享于一體的統一平臺，滿足高速公路建設過程中不同部門、不同階段的造價管理需求。

3.2 運維階段子系統

3.2.1 運營管理數據庫

運營管理數據庫是高速公路信息化系統運營管理階段中的重要模塊，通過對公路運營信息的收集，有利于對高速公路的交通、服務、管理等系統進行組織、協調和控制，并且包含業務信息處理、路網內部結構及設施設備查詢等，共同搭建行業管理數據庫，整合信息資源，輔助管理部門決策與管理。

3.2.2 路政稽查數據庫

路政管理工作通常與多部門、多單位都密切相關，路政稽查數據庫通過收集、稽查違章、交通事件以及巡邏、指揮調度等業務信息，改善傳統方式業務不規范、透明度低等缺點，加強對清除路障、救援工作的管理。

3.2.3 維修養護數據庫

該數據庫負責匯集路段養護、路網設施運維、決策評價、應急養護管理等信息。用戶通過查閱公路日常或定期巡查數據，實時評估公路的狀況，提出維修養護對策與方案。管理部門通過數據庫可查閱公路巡查、狀況評價等信息和維修養護對策與方案。

3.2.4 財務核算數據庫

財務核算數據庫通過收集匯總高速公路全路段各收費站收費信息、違章收費信息，生成高速公路收費管理報表，有助于相關部門完成收費管理工作。此外，該數據庫涉及對各階段運營管理、維修養護及項目投資等成本信息的整理與分析，可實時掌握財務信息，減少資金冗余，提高資金利用率。

3.3 全過程子系統

3.3.1 安全信息管理數據庫

安全信息管理數據庫將公路的應急預案、危險源、安全事故統計等進行資料整合，實現信息的收集、查詢和管理，使其成為一個集信息收集、發布、管理、統計分析和決策支持的綜合質量管理系統。

3.3.2 多媒體文檔數據庫

多媒體文檔數據庫主要收集、整理建設乃至運維全過程的檔案范本與文函合同，對不同保密性與重要性要求的文檔依次進行相應的、妥善的收集管理。針對重要檔案資料，數據庫具備數據備份還原功能，避免數據意外損失導致人員工作量的增加。

4 結語

高速公路的建設與運維為社會發展及人民生活帶來了極大的便利。為響應交通運輸部對高速公路建設全面推行信息化建設的要求，本文本著適用、經濟和便利的原則，提出了基于“建管一體化”的高速公路智能數據庫架構設計。該數據庫分別從質量、安全、進度、成本、實時監控多個維度，為各參與方及各級部門提供全面的信息查詢、管理方式，提高項目管理效率。