吳亞光　劉卓　鄒蕾蕾

摘 要：近年來，在我國公路建設(shè)迅猛發(fā)展的同時，公路的實時路面養(yǎng)護管理問題亦隨之凸顯出來，交通量的劇增使得現(xiàn)有路面管理系統(tǒng)已無法滿足公路統(tǒng)一管理的要求，極大地影響到了我國公路事業(yè)整體發(fā)展及運作。針對養(yǎng)護管理、路面管理系統(tǒng)和iPad（智能移動終端）進行整合分析研究，以現(xiàn)有的路面管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，依托GIS強大的空間數(shù)據(jù)存儲、快速查詢、空間定位及良好的圖形圖像交互表達功能，結(jié)合iPad終端的強大處理能力和極好的用戶體驗，研發(fā)了“基于GIS的iPad終端路面養(yǎng)護管理服務(wù)平臺”。

關(guān)鍵詞：GIS iPad終端 路面管理系統(tǒng) 路面養(yǎng)護管理服務(wù)平臺 Xcode4.5

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-085-02

1 引言

我國國土廣闊，在公路這一基礎(chǔ)設(shè)施方面投資巨大，據(jù)統(tǒng)計截止2010年底我國公路總里程數(shù)已達398.4萬公里，我國公路路面養(yǎng)護管理壓力十分巨大。在信息化的今天，保持信息的實時通暢是保持管理效率的關(guān)鍵?！盎贕IS的iPad終端路面養(yǎng)護管理服務(wù)平臺”將信息化與路面養(yǎng)護管理相結(jié)合，使傳統(tǒng)公路養(yǎng)管系統(tǒng)操作不便、數(shù)據(jù)更新滯后、決策能力較弱等問題得以解決， 從而使路面信息的即時管理成為可能，為養(yǎng)護管理機構(gòu)高層決策、中層控制、基層運作的養(yǎng)管工作提供準確、便捷的信息服務(wù)和決策支持。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫是公路路面管理系統(tǒng)的核心組成部分，其包括空間數(shù)據(jù)庫及屬性數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)庫是由GIS管理的電子地圖，其主要包括管理系統(tǒng)中各段公路的地理位置和基礎(chǔ)地理信息。屬性數(shù)據(jù)庫存儲道路的路面信息及根據(jù)系統(tǒng)決策計算模型所做的決策信息。

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)利用圖形管理和面向?qū)ο蟮墓δ苣K化進行開發(fā)。圖形管理面向圖形將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來，形象地實現(xiàn)人機交互，極大地降低了管理的工作強度。面向?qū)ο竽軐崿F(xiàn)不同功能模塊間的相互對立，同時也使不同功能模塊之間數(shù)據(jù)交換的雙向?qū)α鞒蔀榭赡?，使得不同模塊之間既有機統(tǒng)一，又相對對立運行。而且面向?qū)ο蟮哪K化設(shè)計在實現(xiàn)良好的人機交互的同時兼顧了系統(tǒng)的可擴展性與兼容性。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計

本系統(tǒng)技術(shù)路線如圖1所示。

4 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理及查詢功能

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理及查詢功能是本系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，是系統(tǒng)其余功能的基礎(chǔ)支撐，通過GIS強大的地理空間分析、快速的空間定位搜索和準確的查詢功能，可及時管理已上傳數(shù)據(jù)并隨時調(diào)用。同時，在iPad終端強大的處理器作用下，對從采集端采集到的路面信息進行有效的分類歸納、入庫管理，并通過iPad終端的無線傳輸功能進行即時的數(shù)據(jù)更新，便于用戶查詢。

4.2 GIS動態(tài)示意圖

GIS動態(tài)示意圖是在ArcGIS的環(huán)境下道路各類信息在電子地圖上的直觀表達。從動態(tài)數(shù)據(jù)庫提取實時數(shù)據(jù)，形成模擬的動態(tài)路面現(xiàn)狀信息電子反映圖，結(jié)合iPad終端能夠讓用戶很清晰便捷地了解轄區(qū)內(nèi)各條道路橋梁的養(yǎng)護歷史，路面現(xiàn)狀等信息。同時可以利用iPad終端的GPS定位功能和3G無線傳輸功能查看道路的實時路況信息，系統(tǒng)可自動匯總提醒用戶該路段的擁堵、修建、養(yǎng)護以及完工時間等情況。

4.3 圖景播放

圖景播放以動態(tài)圖像的形式將整個道路的檢測情況準確完全地播放出來，可照片示意有問題的路面區(qū)域，反映道路的現(xiàn)狀，便于管理者快速了解道路的養(yǎng)護情況。

4.4 輔助決策功能

基于GIS的iPad終端路面養(yǎng)護管理服務(wù)平臺可協(xié)助高層公路管理人員進行路網(wǎng)宏觀養(yǎng)護甚至是新建、改建決策的分析，極大的提高了公路路面養(yǎng)護管理效率。其包括路面技術(shù)狀況評價、路面養(yǎng)護需求分析、路況預(yù)測分析、公路模型參數(shù)管理、道路新建或改建分析、敏感性及風險性分析六個方面。

4.5 養(yǎng)護報告制作

系統(tǒng)通過導(dǎo)入公路數(shù)據(jù)庫、路面管理系統(tǒng)以及其他功能模塊的分析結(jié)果，可以自動制作生成公路養(yǎng)護分析報告。公路養(yǎng)護分析報告主要包括：路網(wǎng)基本狀況、公路技術(shù)狀況評定、養(yǎng)護需求分析和養(yǎng)護建議計劃、路網(wǎng)中長期養(yǎng)護規(guī)劃、養(yǎng)護投資效益分析、養(yǎng)護項目經(jīng)濟評價等內(nèi)容， 可以作為最終養(yǎng)護決策的參考依據(jù)。

4.6 專家論壇

專家論壇是本系統(tǒng)的附加功能，主要通過論壇的形式將專家論壇界面架構(gòu)于大系統(tǒng)中，全國各地的用戶針對具體問題與論壇中的專家進行加密聊談、視頻，或給專家留言。同時也可在公共頁面上提問，等候?qū)＜医獯稹Ｍ瑫r專家可以通過系統(tǒng)進入提問人單位的數(shù)據(jù)中心查閱數(shù)據(jù)，情況了解，最終解答問題。對于具有爭議性的疑難問題可以進行公開討論。

5 系統(tǒng)功能評價

5.1 對技術(shù)方法的評價

系統(tǒng)移動終端 iPad程序采用Xcode4.5開發(fā)，與蘋果參考圖書館相結(jié)合，為眾多蘋果開發(fā)者文件提供單獨的搜索與顯示界面，其中包括本地計算機上的文件和來自蘋果公司網(wǎng)絡(luò)的在線文件。Xcode4.5 基于Object C語言，其核心是蘋果公司下一代 gcc編譯器gcc4.0。新的編譯器達到業(yè)界領(lǐng)先標準，其利用眾多先進的最優(yōu)化技術(shù)，使得廣大蘋果應(yīng)用的開發(fā)者能最大程度上利用現(xiàn)存編碼。而借鑒于超級計算機的自動向量化技術(shù)可以跳過向量化編碼的步驟，從而更加充分地利用了Intel 處理器的處理能力。

5.2 對用戶體驗的評價

首先，iPad終端的便攜性和無線通信功能給予了養(yǎng)管工作更大的靈活性；其次，iPad終端以圖形窗口為操作界面，同時以簡單的觸摸完成交互，大大提升了平臺的易用性，從而使用平臺整體的用戶體驗有了質(zhì)的飛躍。

6 結(jié)語

采用GIS技術(shù)結(jié)合iPad終端的wifi、3G等無線傳輸功能和iPad終端的強大處理能力，針對公路路面管理和技術(shù)應(yīng)用的需求，研發(fā)“基于GIS的iPad終端路面養(yǎng)護管理服務(wù)平臺”。實現(xiàn)了對路面信息的科學(xué)組織和有效管理，使路面管理人員能夠方便地通過iPad終端隨時隨地對路面信息進行空間化、可視化管理。同時引入專題模型，對各種路面問題進行評價、預(yù)測、決策等分析，并最終生成直觀的報告便于管理人員操作。日益成熟的GIS技術(shù)以及有著良好用戶體驗的iPad終端完美地將成熟的技術(shù)與硬件融合，為路面養(yǎng)護、搶修，路況的監(jiān)控等決策帶來寶貴的反應(yīng)時間，建立起一種在廣域網(wǎng)中發(fā)揮作用的實時、準確、高效的信息支持系統(tǒng)，最大程度減少因路面養(yǎng)護問題造成的生命財產(chǎn)損失，給路面管理單位和人民群眾帶來巨大的社會、經(jīng)濟效益。

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