市政巡查綜合管理系統設計與實現

摘" 要：市政巡查綜合管理系統以基于分布式移動地理信息服務技術的市政巡查系統基礎平臺為數據底座，采用SpringBoot+Shiro+Thymeleaf框架開發，實現市政設施巡查和工程管理的流程化，防汛搶險應急指揮調度的實時化，以及日常辦公的自動化。系統與城管、交通等職能部門的數據共享接口方面，做到開放性和安全性并重，為建立區縣級一體化政務平臺建設奠定良好的基礎。

關鍵詞：市政巡查；綜合管理；防汛搶險；分布式移動地理信息服務；自動化

中圖分類號：TP315" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）33-0111-04

Abstract： The municipal inspection comprehensive management system uses the municipal inspection system basic platform based on distributed mobile geographic information service technology as the data base and is developed using the SpringBoot + Shiro + Thymeleaf framework to realize the process of municipal facility inspection and project management， real-time flood prevention and emergency command and dispatch， and daily office automation. In terms of data sharing interfaces between the system and functional departments such as urban management and transportation， both openness and security are achieved， laying a good technical foundation for the establishment of a district and county-level integrated government platform.

Keywords： municipal inspection; comprehensive management; flood prevention and rescue; distributed mobile geographical information service; automation

近年來，我國城市化進程趨于常態平穩發展，城市體量比較龐大，市政工程項目繁多，道路、交通、地下設施的建設和維護管理變得日趨重要，對于市政工程管理職能部門而言，除了快速實時高效完成轄區內市政基礎設施常態化巡查管理之外，與城管、交管部門協同機制建設方面，也需要進一步提升。市政巡查系統利用GNSS和GIS技術，對城市基礎設施和公共服務設施進行監測和管理，系統整合物聯網（IoT）、人工智能（AI）技術，通過收集大量數據，利用大數據分析和AI技術提取有用信息，有助于市政部門掌握城市運行狀況，優化市政工程規劃和資源分配，以提高市政工程管理的效率、安全性和可持續性。同時，市政巡查系統在汛期的防汛搶險實時調度方面發揮著越來越重要的作用。某市轄區市政工程管理中心承擔轄區內多項市政工程管理職能，任務多，處理流程復雜，涉及大量資源調配和人力物力的協同配合，通過對日常管理和巡查機制的調查和分析，發現以下問題：①巡查工作主要依靠人工巡線和手工記錄巡查結果，無法實時將巡查路線和設施定位等信息記錄下來，巡查效率低下；②市政設施檔案沒有實現無紙化，查閱和使用困難；③工程管理方面，施工方施工進度反饋不及時，建設方無法了解施工方的工程進度；④防汛搶險管理方面，汛期雨水較多，路面塌陷及井蓋沖走等情況普遍發生，由于市政防汛信息化程度較低，防汛管理處于電話聯系、人工值守、決策指揮者逐一跑現場等傳統模式，傳遞時間久、耗時費力，對防汛管理時效性形成制約，影響防汛工作的準確研判和決策；⑤車輛管理信息化程度低，車輛調度、維護等日常工作效率低下；⑥內部辦公依賴于傳統工單流轉，信息發布與通知無法高效傳遞，部門間協調時間長，路耗、找人、等待等中間環節導致效率低下。從上面市政工程管理狀況和存在的問題可以看出，搭建基于分布式移動地理信息服務（Distributed Mobile Geographic Information Service，DMGIS）的市政巡查系統基礎平臺，將檔案、工程管理、防汛搶險、車輛調度和內部辦公等統一集成到基礎平臺上，實現市政工程一體化管理，可以避免系統重復建設增加額外的成本，有效提升工作效率。

1" 系統架構

1.1" 系統組成

系統采用B/S和C/S混合架構，以基于DMGIS的市政巡查系統基礎平臺為數據底座，采用SpringBoot+Shiro+Thymeleaf框架作為前端開發工具，建設覆蓋市政工程管理中心各項職能業務的綜合管理系統，以滿足市政工程管理部門的各種需求[1]，總體架構如圖1所示[2]。

1.2" 關鍵技術

1.2.1" DMGIS技術

DMGIS利用現代通信技術和分布式計算資源，為用戶提供靈活、便捷的地理信息處理和分析工具，以提供地理信息數據的移動共享[3]。DMGIS擴展了GIS在移動環境下的應用范圍，使智能手機、平板電腦或其他便攜式設備等快速完成各類感知數據的獲取，并完成訪問、處理和分析信息的任務[4]，其特點為①分布式架構：數據和處理能力分布在多個處于不同地理位置的服務器上，客戶端設備通過網絡與服務器進行通信，請求地理信息服務；②實時訪問和處理：移動設備用戶實時訪問地理數據和電子地圖，并將結果反饋給用戶，以支持實時決策；③位置感知：能夠識別移動設備的當前位置，以提供相關的地理信息和個性化的地圖服務；④多源數據集成：整合來自不同來源的地理信息，包括衛星圖像、電子地圖、市政設施和交通數據等，為用戶提供統一的查詢和分析接口；⑤可伸縮性：分布式架構允許服務根據需求動態增加或減少資源，以應對不同的用戶需求和負載變化。

1.2.2" SpringBoot+Shiro+Thymeleaf框架

SpringBoot使用Java-jar來運行Web應用，屬于開箱即用框架，提供各種默認配置來簡化項目配置，使得基于Spring開發平臺的巡查系統更輕量化。Shiro是Java的安全框架，可完成諸如認證（Authentication）、授權（Authorization）、加密（Cryptography）、會話管理（Session Management）以及Web集成（Web Integration）等的安全事項，用以提高巡查系統的安全性。Thymeleaf是應用于Web和獨立Java環境的模板引擎，能夠處理HTML、XML、JavaScript、CSS甚至純文本。它提供高度可維護的模板創建方法，可直接在瀏覽器中顯示，同時作為靜態原型方便協作。SpringBoot+Thymeleaf組合配置，使得巡查系統搭建更加快捷方便，并在Shiro安全框架的支持下，保證系統總體架構的安全性和可靠性。

2" 系統功能設計與實現

2.1" 系統功能設計

2.1.1" 市政巡查系統基礎平臺

市政巡查系統基礎平臺采用天地圖、百度地圖以及高德地圖等公眾GIS服務供應商提供的公眾地理信息服務，實現基于DMGIS分布式移動地理信息（包括巡查區域道路及公共設施等）的獲取和共享，移動端巡查系統在5G通信服務的支持下，配合CORS基站對移動端進行實時定位，實現巡查軌跡獲取。遇到巡查路段出現設施損壞、設施變動以及應急突發情況時，直接定位問題單元，獲取其位置信息，快捷上報問題事件及照片，一鍵回傳至巡查系統后臺數據庫[5]。PC端可視化平臺即時展示巡查狀況，方便管理者宏觀把握轄區市政設施運行狀況，基礎平臺架構如圖2所示。

2.1.2" 業務模塊功能

以市政巡查系統基礎平臺為底座，對市政設施檔案、工程管理、搶險防汛、車輛管理、內部辦公以及接口服務等業務模塊進行設計，實現各項業務的一體化協同管理。

1）設施檔案子系統。利用現有市政設施數據、檔案、圖片等信息，構建市政設施綜合數據庫，實現市政設施數字化，建立市政道路“一路一檔”，實現市政道路的全生命周期跟蹤管理。

2）工程管理子系統。管控市政工程項目從建設任務計劃到施工完成的全過程，隨時查尋進度計劃與項目執行情況，實現工程管理的信息化。

3）搶險防汛管理子系統。模塊包括2部分功能：①常態管理，包括應急值守、預案管理、應急資源可視化以及事故報告跟蹤等功能，搭建防汛指揮調度“一張圖”，在地圖上顯示應急資源的整體分布情況[6]；②流程化防汛搶險管理，包括事件接報、預案啟動、搶修任務響應、搶修任務反饋以及現場指揮等。負責人通過指揮車現場視頻或第三方單位接入視頻查看響應情況，或者在調度中心大屏上實時查看現場動態，包含響應情況、信息反饋、任務執行情況，進行全局指揮和協調。工作流程如圖3所示。

4）車輛管理子系統。對車輛進行有效定位、調度和監控，功能包括車輛信息管理、車輛維護管理、車輛軌跡查詢等。

5）內部辦公子系統。實現內部辦公的流程化，功能包括個人辦公、考勤管理、公文管理、事務審批、信息發布和知識管理等。

6）接口服務子系統。實現與區縣級其他職能部門之間的數據共享，功能包括：①以大數據平臺協同機制為基礎，打通城管系統等第三方與本單位巡查系統之間的數據通道；②借助交管部門現有城市視頻監控系統，打通巡查系統與城市視頻監控系統之間數據通道，在巡查系統中實時查看實時的道路交通狀況。

7）移動端APP。為方便管理人員實時查看信息，處理突發事件，提升管理效率，系統根據PC端各模塊功能，同步開發配套的移動端應用程序，功能包括工程管理、防汛管理、車輛調度及移動辦公等，將桌面端業務同步至移動端，方便辦公人員出行途中快速處理公務，實現政務辦公的移動化、便捷化和高效化。

2.2" 系統實現

2.2.1" PC端系統界面

系統采用百度地圖的公眾地理信息服務，使用SpringBoot+Shiro+Thymeleaf框架進行系統界面實現，如圖4所示。

防汛搶險指揮和調度是區市政工程管理中心的重要職能。由于轄區地勢比較平坦，汛期容易出現澇災等險情，建立防汛指揮調度“一張圖”可視化平臺，統一調度各類資源，實時跟蹤搶險進度，保證防汛搶險指揮調度的實時高效。防汛指揮調度可視化平臺運行界面如圖5所示。

2.2.2" 移動端APP

移動端APP是市政巡查系統的配套應用，主要實現工程管理、防汛搶險、車輛調度以及移動辦公等業務的快速實時響應和處理，相關人員即使不在辦公崗位，也可隨時隨地利用APP處理各種事務，對流程化工作效率的提升具有良好的推動作用。移動端APP運行界面如圖6所示。

3" 結束語

市政巡查綜合管理系統不僅能完成日常巡查和辦公事務，完善市政設施檔案和完成車輛管理調度，還能對轄區市政工程的規劃、施工、后期維護等進行流程化管理，尤其在轄區防汛搶險等應急事務處理方面起著舉足輕重的作用。在實現智慧市政一體化協同機制和提升市政綜合管理水平方面具有以下優勢：①實現市政道路和公用設施的實時快速巡查，有效提高巡查效率；②構建完善的市政設施檔案數據庫，解決市政設施檔案不齊、調用不便，設施更新無記錄的難題；③實現市政工程項目的集中調度，統一管理，有效提升管理效率；④建立防汛搶險指揮調度可視化平臺，快速協同指揮搶險和調度各種應急資源，及時響應和處理應急事務，有效排除險情，實現應急管理高度統一；⑤實現車輛調度的統一管理，增強對市政車輛的動態監管；⑥構建一體化內部辦公系統，將日常辦公由線下遷移至線上完成，突破空間和部門分隔等條件限制，進一步清除信息資源共享障礙，改變內部交流“縱強橫弱”格局，消除“信息孤島”現象，真正體現信息化對日常辦公的賦能，保證業務處理渠道暢通，提升日常工作效率。

參考文獻：

[1] 鄭敏輝，林良彬，丁華祥.移動地理信息服務動態巡查系統設計與實現[J].測繪地理信息，2015，40（2）：77-79.

[2] 任為.西城區市政道路巡養綜合管理系統設計與實踐[D].北京：北京建筑大學，2022.

[3] 彭春華，劉建業，劉岳峰，等.分布式移動地理信息服務架構及關鍵技術研究[J].武漢大學學報（工學版），2007（2）：133-138.

[4] 喬彥友，常原飛.移動地理信息系統技術發展的3個時代[J].遙感學報，2022，26（12）：2399-2410.

[5] 肖惠珍.基于Android的道路巡查信息系統設計[J].軟件導刊，2020，19（6）：95-97.

[6] 周偉杰.國土一張圖移動執法實時巡查系統建設方案[J].測繪通報，2015（8）：137-138.