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(1.上海大學(xué) 上海城建建筑產(chǎn)業(yè)化研究中心，上海 200072； 2.上海大學(xué) 土木工程系， 上海 200072; 3.上海大學(xué) 悉尼工商學(xué)院， 上海 201400)

0 引言

截至2016年，全國公路總里程469.63萬km，居世界前列，其中養(yǎng)護(hù)里程459.0萬km，占公路總里程97.7%[1]。隨著我國路網(wǎng)系統(tǒng)的逐漸完善，管養(yǎng)任務(wù)加重，我國逐漸摒棄過去“重建輕養(yǎng)”的錯(cuò)誤思想，轉(zhuǎn)向“建管并舉”，道路管養(yǎng)已逐漸成為道路工程領(lǐng)域重點(diǎn)，面對(duì)管養(yǎng)需求的提高，我國在《公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理制度》中已規(guī)定要求大力推廣應(yīng)用公路橋梁管理系統(tǒng)[2]。在道路管養(yǎng)過程中，資產(chǎn)點(diǎn)檢將為管養(yǎng)數(shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，直接影響道路資產(chǎn)管養(yǎng)效率和質(zhì)量。

自加拿大、美國等國家發(fā)明“路面管理系統(tǒng)(Pavement Management System)”后，世界各國道路資產(chǎn)管養(yǎng)技術(shù)和手段正逐漸完善。Subhi M.Bazlamit等[3]基于GIS技術(shù)開發(fā)道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，通過確定路面狀況指數(shù)(PCI)來評(píng)估路面狀況，建立新的路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)(PMMS)，為道路管理提供系統(tǒng)化的方法。Satoshi Kubota等[4]提出四維信息管理系統(tǒng)，收集、積累、分享和利用四維信息，該系統(tǒng)由空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)、道路模型、通用系統(tǒng)界面、通用功能、道路數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)等組成。具有施工模擬、進(jìn)度管理和四維信息展示等功能。胡珉等[5]設(shè)計(jì)開發(fā)可視化、智能化的隧道運(yùn)維決策系統(tǒng),提供運(yùn)維決策，為城市公共設(shè)施管理探索出一個(gè)新的方法。劉向陽等[6]結(jié)合BIM技術(shù)，從公路的全壽命周期出發(fā)，創(chuàng)建BIM多元信息數(shù)據(jù)庫，為道路信息化管理提供了新的技術(shù)。綜合國內(nèi)外研究可知，目前我國城市道路管養(yǎng)系統(tǒng)發(fā)展迅速，信息化程度已經(jīng)較高，但是在資產(chǎn)管理和數(shù)據(jù)采集方面還存在不足，需要提高資產(chǎn)采集效率，增強(qiáng)可視化、協(xié)同化管理。隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)日趨完善，因具有可視化、信息化、協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)在工程領(lǐng)域被逐漸推廣使用，但在道路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用較少[7]。

本文針對(duì)現(xiàn)階段道路資產(chǎn)點(diǎn)檢所存在的問題和特點(diǎn)，從全生命周期出發(fā)將BIM技術(shù)、移動(dòng)技術(shù)[8-9]和GIS技術(shù)[10]等現(xiàn)代化技術(shù)聯(lián)合，通過建立道路工程運(yùn)維信息模型標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)和模型統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)資產(chǎn)信息開發(fā)三維建模輔助工具，快速建立道路資產(chǎn)管養(yǎng)模型及BIM模型庫，并建立三維空間數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)信息三維可視化?；谝陨涎芯?，設(shè)計(jì)開發(fā)移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化、協(xié)同化、智慧化的道路資產(chǎn)點(diǎn)檢。

1 道路資產(chǎn)點(diǎn)檢問題分析

道路資產(chǎn)點(diǎn)檢是城市道路管養(yǎng)的重要組成部分，現(xiàn)階段道路資產(chǎn)呈點(diǎn)多、線長的特點(diǎn)，面對(duì)海量、復(fù)雜的資產(chǎn)信息，資產(chǎn)點(diǎn)檢具有一定難度，資產(chǎn)點(diǎn)檢存在以下問題。

a.信息采集方式落后。

道路資產(chǎn)呈點(diǎn)多、線長的特點(diǎn)，目前資產(chǎn)采集信息往往以表單、圖片等形式手工記錄，依賴人工、耗費(fèi)時(shí)間，定位常采用相對(duì)測(cè)量的方法，坐標(biāo)位置不精確、表達(dá)不清晰。采集的資產(chǎn)數(shù)據(jù)信息化、標(biāo)準(zhǔn)化不足，查找不便、定位困難，深入分析與應(yīng)用較少。

b.可視化應(yīng)用不足。

道路里程長，沿線資產(chǎn)數(shù)量、類型眾多，傳統(tǒng)的資產(chǎn)點(diǎn)檢、管養(yǎng)一般基于二維地圖，處于二維管理階段，現(xiàn)勢(shì)性弱。道路及資產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)異構(gòu)復(fù)雜，管理人員面對(duì)一些文字、表格式的數(shù)據(jù)信息，資產(chǎn)與信息一一對(duì)應(yīng)提取、查看困難，無法直觀了解實(shí)際空間位置及道路、道路附屬設(shè)施、隱藏結(jié)構(gòu)的立面信息，難以確定目標(biāo)之間的相對(duì)位置關(guān)系和相關(guān)數(shù)據(jù)，不利于資產(chǎn)的查詢、定位、管理、分析。

c.協(xié)調(diào)性管理不足。

在目前的道路資產(chǎn)養(yǎng)護(hù)過程中，涉及政府管理部門、管理運(yùn)營單位和施工單位等多個(gè)部門單位。管養(yǎng)過程中同時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多檢測(cè)、保養(yǎng)、維修等紙質(zhì)文本信息，各部門因具有不同的工作流程和內(nèi)容，通常具有不同的管理平臺(tái)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，導(dǎo)致信息分散異構(gòu)。資產(chǎn)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)難以被各參與單位有效利用，造成信息資源浪費(fèi)，數(shù)據(jù)分析、共享和深度挖掘不足，決策者難以獲得有效的決策支持，各部門的工作難以高效協(xié)同。

2 資產(chǎn)信息三維可視化

針對(duì)資產(chǎn)點(diǎn)檢存在的問題，通過對(duì)道路工程運(yùn)維信息模型標(biāo)準(zhǔn)、三維參數(shù)化建模和三維空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)三維可視化資產(chǎn)點(diǎn)檢。

2.1 道路運(yùn)維階段信息模型標(biāo)準(zhǔn)

將數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化是后期進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與處理的基礎(chǔ)[11]，目前我國道路運(yùn)維階段信息模型標(biāo)準(zhǔn)還不完善，缺乏可操作性。本文參考現(xiàn)有相關(guān)國內(nèi)外政府和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合道路資產(chǎn)模型特點(diǎn)和養(yǎng)護(hù)過程中的管理需求，基于全生命周期應(yīng)用角度，提出道路運(yùn)維階段信息模型標(biāo)準(zhǔn)，核心內(nèi)容見圖1。標(biāo)準(zhǔn)從元數(shù)據(jù)視角描述城市道路養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)，覆蓋管理過程中的公共數(shù)據(jù)、專有數(shù)據(jù)和邏輯關(guān)聯(lián)等。

圖1 道路工程運(yùn)維信息模型標(biāo)準(zhǔn)Figure 1 Road project operation and maintenance information model standards

基于線分類法和唯一性原則，進(jìn)行道路資產(chǎn)的分類與編碼，分類與編碼如圖2所示。編碼共計(jì)22位，分為項(xiàng)目代碼(4位字母)、空間劃分代碼(6位數(shù)字)、設(shè)施設(shè)備分類代碼(6位字母)與拓展碼(6位數(shù)字)?？臻g劃分代碼將道路按樁號(hào)劃分，便于設(shè)施設(shè)備的空間定位和網(wǎng)格化管理，設(shè)施設(shè)備分類代碼根據(jù)對(duì)象特征分為三大類，覆蓋設(shè)施、設(shè)備、綠化、監(jiān)測(cè)等所有管養(yǎng)對(duì)象，拓展碼主要為序號(hào)碼和需要繼續(xù)細(xì)分的設(shè)施設(shè)備分類代碼，根據(jù)需要進(jìn)行選用，通過編碼可以查找、定位任一資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)信息與BIM模型精確關(guān)聯(lián)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模型精細(xì)度(LOD)、幾何表達(dá)精度、信息深度等進(jìn)行了詳細(xì)的定義，詳細(xì)內(nèi)容見表1～表3，以垃圾箱資產(chǎn)模型為例，各等級(jí)模型如圖3所示。道路運(yùn)維階段信息模型標(biāo)準(zhǔn)為后續(xù)參數(shù)化建模、三維空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、BIM技術(shù)應(yīng)用和資產(chǎn)點(diǎn)檢提供統(tǒng)一規(guī)范化的數(shù)據(jù)格式和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 分類與編碼Figure 2 Classification and coding

表1 模型精細(xì)度Table 1 Level of development等級(jí)簡稱對(duì)應(yīng)的最小模型單元1級(jí)LOD1.0項(xiàng)目級(jí)模型單元2級(jí)LOD2.0功能級(jí)模型單元3級(jí)LOD3.0構(gòu)件級(jí)模型單元4級(jí)LOD4.0零件級(jí)模型單元

表2 幾何表達(dá)精度Table 2 Level of geometric detail等級(jí)代號(hào)等級(jí)要求1級(jí)G1.0滿足二維化或符號(hào)化識(shí)別需求2級(jí)G2.0滿足空間占位、顏色等粗略識(shí)別需求3級(jí)G3.0滿足建造安裝流程、采購等精細(xì)度識(shí)別4級(jí)G4.0滿足高精度渲染展示、產(chǎn)品管理、制造加工準(zhǔn)備等高精度識(shí)別需求

表3 信息深度Table 3 Level of information detail等級(jí)代號(hào)等級(jí)要求(高等級(jí)包含等級(jí)信息)1級(jí)N1.0宜包含模型單元的身份描述、項(xiàng)目、組織角色等信息2級(jí)N2.0增加實(shí)體系統(tǒng)關(guān)系、組成,及材質(zhì)、性能或?qū)傩缘刃畔?級(jí)N3.0增加生產(chǎn)信息、安裝等信息4級(jí)N4.0增加資產(chǎn)信息和維護(hù)信息

圖3 各等級(jí)垃圾箱模型示例Figure 3 Examples of trash models at each level

2.2 道路及資產(chǎn)三維參數(shù)化建模

城市道路里程長、資產(chǎn)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有別于建筑模型，建模工作量大?，F(xiàn)階段建模方法主要分為基于空間信息技術(shù)和基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的建模方法，但目前基于空間信息技術(shù)構(gòu)建模型的方法受到成本和效率約束，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的建模方法需要手工建模，效率低，且精度難以保證。Revit模型同時(shí)包含幾何信息與屬性信息且Revit API提供大量基類庫，因Revit API的靈活性和Revit參數(shù)化建模平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，故選用Visual Studio開發(fā)Revit建模輔助工具，進(jìn)行道路資產(chǎn)模型的創(chuàng)建[12]。本文基于信息模型標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理和規(guī)定道路模型的組織規(guī)則，利用城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)參數(shù)和GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助工具開發(fā)。開發(fā)過程中通過API調(diào)用NurbSpline、Sweep、FamilyInstance等類，根據(jù)道路定位點(diǎn)坐標(biāo)調(diào)用樣條曲線功能生成模型線，或是選擇手工繪制、拾取CAD圖紙方法建立模型線作為道路中心軸線。拾取軸線通過實(shí)體放樣生成實(shí)體模型并賦予材質(zhì)、配色作為道路主體模型。然后進(jìn)行綠化模型和公交站臺(tái)、管線等附屬設(shè)施模型的創(chuàng)建，以及對(duì)道路結(jié)構(gòu)變化位置進(jìn)行模型修改，完善沿線設(shè)施模型。參數(shù)化建立紅白桿、垃圾桶等資產(chǎn)族模型組成資產(chǎn)構(gòu)件庫，在道路主體模型中載入資產(chǎn)構(gòu)件庫，通過GIS數(shù)據(jù)提取資產(chǎn)坐標(biāo)和編碼的 Excel文件等采集信息批量創(chuàng)建資產(chǎn)模型實(shí)例，根據(jù)資產(chǎn)坐標(biāo)和編碼即可確定資產(chǎn)位置和類型，通過修改模型屬性將資產(chǎn)編碼添加至模型標(biāo)記中，實(shí)現(xiàn)道路資產(chǎn)模型與編碼的動(dòng)態(tài)生成，確保與實(shí)際地理位置一致，通過編碼實(shí)現(xiàn)模型與資產(chǎn)信息的連接，最終形成道路資產(chǎn)管養(yǎng)模型。建模過程如圖4所示

圖4 道路及資產(chǎn)模型建模過程Figure 4 Road and asset modeling process

2.3 三維空間數(shù)據(jù)庫

道路資產(chǎn)在管養(yǎng)過程中數(shù)據(jù)主要可分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段資產(chǎn)信息管理多是利用GIS技術(shù)將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)基于映射關(guān)系連接并在GIS地圖中顯示，在可視化、共享性等方面存在不足。本文基于道路工程信息模型標(biāo)準(zhǔn)，利用參數(shù)化建模輔助工具建立道路主體模型、資產(chǎn)模型、附屬設(shè)施模型和綠化模型等共同組成BIM模型庫。將傳統(tǒng)資產(chǎn)管養(yǎng)數(shù)據(jù)與BIM模型數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和BIM模型庫，通過編碼將傳統(tǒng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)與BIM模型關(guān)聯(lián)從而建立三維空間數(shù)據(jù)庫。利用編碼將兩種數(shù)據(jù)連接，利于信息的存儲(chǔ)、修改，滿足海量數(shù)據(jù)管理，三維空間數(shù)據(jù)庫如圖5所示?；谌S空間數(shù)據(jù)庫，在管養(yǎng)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)信息三維可視化顯示以及多方的數(shù)據(jù)共享、協(xié)同管理等服務(wù)，管理人員需要查看資產(chǎn)管養(yǎng)信息時(shí)，選擇BIM模型庫中對(duì)應(yīng)資產(chǎn)模型即可通過編碼從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)信息，信息顯示更加全面、直觀，有利于協(xié)調(diào)各專業(yè)，減少不同專業(yè)間的誤解。

圖5 空間數(shù)據(jù)庫Figure 5 Spatial database

3 移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)為Android 版本4.0以上，采用原生JAVA為語言進(jìn)行開發(fā)并采用MySQL開源數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)接口采用HTTP協(xié)議進(jìn)行提交，圖片接口采用HTTP協(xié)議POST方式進(jìn)行圖片文件上傳。

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)架構(gòu)分為6層，分別為支撐層、數(shù)據(jù)層、中間服務(wù)層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、接入層和用戶層，如圖6所示。 支撐層由系統(tǒng)軟件環(huán)境、硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境組成。數(shù)據(jù)層主要包括道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)和養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等管養(yǎng)基本數(shù)據(jù)。中間服務(wù)層主要指軟件系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)包括GIS引擎、數(shù)據(jù)交換引擎等。業(yè)務(wù)層是移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)的核心，是進(jìn)行資產(chǎn)點(diǎn)檢和管理業(yè)務(wù)處理的集中層，系統(tǒng)基于資產(chǎn)點(diǎn)檢的特點(diǎn)和資產(chǎn)錄入、存儲(chǔ)，以資產(chǎn)點(diǎn)檢為核心進(jìn)行業(yè)務(wù)功能拓展，包括資產(chǎn)點(diǎn)檢、資產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)同步、可視化管理等功能。接入層是指與移動(dòng)點(diǎn)檢系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)交流的其他系統(tǒng)和接口，包括WEB端管養(yǎng)平臺(tái)、外部設(shè)備等。用戶層主要是相關(guān)養(yǎng)護(hù)管理工作人員。

圖6 系統(tǒng)架構(gòu)Figure 6 System architecture

3.2 系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)主要在用于戶外資產(chǎn)點(diǎn)檢作業(yè)，用戶通過移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行資產(chǎn)點(diǎn)檢，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)于服務(wù)器，并實(shí)時(shí)在資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)和WEB客戶端管養(yǎng)平臺(tái)可視化顯示與共享，供管理人員進(jìn)行資產(chǎn)管理，所錄入的資產(chǎn)信息為參數(shù)化建模提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖7所示。

3.3 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)主要功能為資產(chǎn)點(diǎn)檢、數(shù)據(jù)同步、全景信息、協(xié)同工作等功能，具體功能結(jié)構(gòu)如圖8所示。

a.資產(chǎn)點(diǎn)檢。

圖7 系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)Figure 7 System topology

圖8 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)Figure 8 System function structure

資產(chǎn)點(diǎn)檢是系統(tǒng)的核心功能模塊，包括當(dāng)前位置、附近資產(chǎn)、資產(chǎn)入庫、資產(chǎn)列表等功能，如圖9所示?；贕IS技術(shù)和移動(dòng)技術(shù)，通過資產(chǎn)入庫進(jìn)行資產(chǎn)信息的錄入，以信息模型標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，將道路資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化存儲(chǔ)，包括資產(chǎn)編碼、GPS坐標(biāo)、資產(chǎn)類別、位置、材質(zhì)等基本屬性以及圖片等信息。覆蓋道路運(yùn)營管理的多類資產(chǎn)，比如窨井蓋、標(biāo)志牌、垃圾桶等，各類型資產(chǎn)數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一。點(diǎn)檢信息實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)庫以及顯示在地圖中，通過資產(chǎn)列表進(jìn)行資產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理功能可進(jìn)行查詢、篩選、刪除等操作。

b.數(shù)據(jù)同步。

數(shù)據(jù)同步功能可實(shí)現(xiàn)道路全線數(shù)據(jù)資源的及時(shí)更新和共享，包括資產(chǎn)數(shù)據(jù)、任務(wù)數(shù)據(jù)和預(yù)警數(shù)據(jù)等，如圖10所示。數(shù)據(jù)的傳輸與同步是一個(gè)在多個(gè)地方維護(hù)特定數(shù)據(jù)集的過程，它包括把改變的數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方和保持兩地?cái)?shù)據(jù)的同步。移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)與管養(yǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步更新，通過安全、高效、完整的數(shù)據(jù)傳輸與同步技術(shù)使各個(gè)分支節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)能及時(shí)地傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)，使管理人員能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地在管養(yǎng)平臺(tái)或移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)中了解全線道路的資產(chǎn)信息。

c.全景信息。

全景信息功能模塊可提升系統(tǒng)可視化與真實(shí)性效果，包括路況、全景、網(wǎng)格和服務(wù)等功能并可對(duì)主要路段進(jìn)行選擇查看，如圖9所示?；诰W(wǎng)格功能可選擇對(duì)道路按路段或街道進(jìn)行分段查看，適應(yīng)不同管理需求?；诜?wù)功能模塊可對(duì)管養(yǎng)路段中各類資產(chǎn)、綠化帶、橋梁、應(yīng)急物資等各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行篩選并在地圖中可視化顯示，以及查看投訴列表、預(yù)警列表和今日任務(wù)等內(nèi)容。

d.協(xié)同工作。

移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)具有使資產(chǎn)點(diǎn)檢信息、巡檢記錄、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃、投訴情況、預(yù)警情況等信息與管養(yǎng)平臺(tái)同步更新顯示功能，同時(shí)系統(tǒng)提供任務(wù)發(fā)布、提醒、審批等功能。對(duì)于一些緊急情況如道路病害、垃圾傾倒或綠化病害，因移動(dòng)設(shè)備體積小，更具靈活性，不受空間約束，方便進(jìn)行戶外作業(yè)以及其他功能拓展，可通過移動(dòng)端的提醒功能及時(shí)提醒養(yǎng)護(hù)人員，并以地圖警報(bào)的形式展示給養(yǎng)護(hù)人員，可顯著提高資產(chǎn)管養(yǎng)工作效率和質(zhì)量。移動(dòng)點(diǎn)檢系統(tǒng)、GIS、WEB端共同組建成一個(gè)協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)資源。

圖9 資產(chǎn)點(diǎn)檢Figure 9 Asset inspection

圖10 數(shù)據(jù)同步與全景信息Figure 10 Data synchronization and panoramic information

4 系統(tǒng)應(yīng)用

該系統(tǒng)以上海市楊高路為應(yīng)用對(duì)象，楊高路是上海市浦東新區(qū)的一條呈西南向東北走向的城市主干道，道路里程長，沿線資產(chǎn)多，主要分楊高北路、楊高中路和楊高南路3個(gè)路段，共計(jì)28 km。該道路從始建至今，經(jīng)過多次擴(kuò)建、修建，積累的相關(guān)管養(yǎng)信息數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)很難適應(yīng)該道路資產(chǎn)管養(yǎng)工作。主要應(yīng)用效果如下。

4.1 資產(chǎn)點(diǎn)檢高效精準(zhǔn)

采用移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)使資產(chǎn)點(diǎn)檢變得高效準(zhǔn)確，與傳統(tǒng)人工巡檢相比，在資產(chǎn)點(diǎn)檢效率上提升了50%，在巡檢質(zhì)量上提升了80%，資產(chǎn)點(diǎn)檢信息如圖11所示。工作人員通過移動(dòng)設(shè)備在道路中對(duì)資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)定位、信息錄入、圖片拍攝，與以往手工記錄數(shù)據(jù)方式相比更加全面、精確和信息化，資產(chǎn)點(diǎn)檢質(zhì)量和效率大幅提升。

圖11 資產(chǎn)點(diǎn)檢信息顯示Figure 11 Asset inspection information display

4.2 資產(chǎn)信息三維可視化

資產(chǎn)信息在移動(dòng)端和WEB端的GIS地圖及BIM模型中同步顯示，利用GIS地圖具有的展示和操作功能，例如遙感地圖、全景地圖、縮放等可多角度查看資產(chǎn)空間位置，通過在地圖中點(diǎn)擊資產(chǎn)圖標(biāo)即可查看該資產(chǎn)詳細(xì)信息與BIM模型。BIM模型定義了三維實(shí)體與點(diǎn)、線、面的空間關(guān)系，可通過BIM模型直觀提取道路中資產(chǎn)信息以及三維空間位置，便于直觀查看資產(chǎn)與地下隱藏結(jié)構(gòu)。資產(chǎn)信息顯示方式多樣化且實(shí)現(xiàn)三維可視化，擺脫了過去落后、單一的資產(chǎn)信息管理方式。資產(chǎn)信息可視化顯示如圖12所示。

圖12 資產(chǎn)信息三維可視化顯示Figure 12 Three-dimensional visual display of asset information

4.3 資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)與管養(yǎng)平臺(tái)的融合

基于移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)，利用GIS技術(shù)、BIM技術(shù)和移動(dòng)技術(shù)，建立三維空間數(shù)據(jù)庫，使資產(chǎn)類型、養(yǎng)護(hù)歷史記錄等資產(chǎn)信息可視化顯示，有效進(jìn)行可視化管控。數(shù)據(jù)信息查詢快捷方便，定位精準(zhǔn)，保證了資產(chǎn)管理的全面有序，為決策者提供合理決策依據(jù)。GIS技術(shù)、BIM技術(shù)與移動(dòng)點(diǎn)檢系統(tǒng)、管養(yǎng)平臺(tái)的協(xié)同管理功能提高了管理協(xié)調(diào)性和資產(chǎn)管理效果，確保了資產(chǎn)的安全性，有效地維護(hù)了道路的使用價(jià)值和功能。

5 結(jié)語

通過設(shè)計(jì)開發(fā)移動(dòng)資產(chǎn)點(diǎn)檢系統(tǒng)，并將BIM技術(shù)、移動(dòng)技術(shù)、GIS技術(shù)應(yīng)用于城市道路資產(chǎn)管養(yǎng)中，得到的結(jié)論主要有：

a.通過移動(dòng)技術(shù)使采集信息實(shí)時(shí)上傳至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，在移動(dòng)端和WEB同步實(shí)時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)和設(shè)備資源的整合以及數(shù)據(jù)的共享與集成提高道路資產(chǎn)采集效率和準(zhǔn)確度。

b.基于BIM技術(shù)建立空間數(shù)據(jù)庫，連接空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，解決原有資產(chǎn)管理系統(tǒng)二維顯示的不足，實(shí)現(xiàn)三維可視化資產(chǎn)點(diǎn)檢與管養(yǎng)，加快道路管養(yǎng)可視化、協(xié)同化、智慧化的步伐。

c.道路管養(yǎng)階段涉及道路、橋梁、綠化、管線和資產(chǎn)等多種設(shè)施設(shè)備，管養(yǎng)數(shù)據(jù)量大，現(xiàn)階段BIM技術(shù)在道路管養(yǎng)中應(yīng)用較少，應(yīng)進(jìn)一步完善BIM技術(shù)在道路管養(yǎng)中的應(yīng)用以及資產(chǎn)數(shù)據(jù)的深度挖掘。