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農(nóng)村公路普遍短小且分散,線形復雜且變化周期較短,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。結合浙江某縣實際路面質(zhì)量檢測項目,探究發(fā)現(xiàn)精細化可視化技術在直觀性、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)護單位提供養(yǎng)護、管理、監(jiān)督、決策、預測等多方面的有效幫助。
傳統(tǒng)的農(nóng)村公路檢測結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化、可視化技術,對農(nóng)村公路的檢測養(yǎng)護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,可減輕農(nóng)村公路的養(yǎng)護工作量。
相比于平臺型GIS可視化技術,精細化可視化技術的直觀性、實用性、歷史對照性都能夠完美匹配農(nóng)村公路養(yǎng)護管理的特點。
與平臺型GIS可視化技術不同,精細化可視化技術不執(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果。
另外,農(nóng)村公路線形復雜,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)護管理工作中的經(jīng)驗門檻,達到“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(轉彎處)可視化
精細化可視化技術可以快速定位病害,同時精細到點,并回傳病害圖片,可省去養(yǎng)護決策人員的二次審查,同時也可以為養(yǎng)護決策提供有效憑證。每條線路的GIS視圖,可作為養(yǎng)護責任劃分的有效憑證,以便制定更好的養(yǎng)護策略。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)護補貼不足以支撐其對農(nóng)村公路的有效養(yǎng)護監(jiān)管。
除提供養(yǎng)護憑證外,精細化可視化技術還可為拆遷計劃的制定,提供憑證。例如,當一條已設計好的農(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”,地方項目推進單位,在拆遷過程中,可能遇到困難,需要進一步關注。
精細化可視化技術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本次檢測結果為不及格,養(yǎng)護單位撥發(fā)了養(yǎng)護補貼用于大中修,若下一次路段A的情況并未好轉,則就有必要追究養(yǎng)護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)護單位的數(shù)據(jù)庫,避免信息滯后。當養(yǎng)護檢測數(shù)據(jù)積累較多時,可結合氣象等其他數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析預測等手段,預測農(nóng)村公路的未來健康狀況,為養(yǎng)護單位提前開展預防工作提供依據(jù)。
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的發(fā)展,定位精度越來越高,可以將路面檢測結果和高精度定位結合,從而使檢測結果直觀化。
以圖1為例,農(nóng)村公路中不乏此類線形復雜曲折的道路,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彎折角處,路面平整度沒有達到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化可視化技術,可以讓道路養(yǎng)護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。精細化可視化技術需要滿足如下要求:當養(yǎng)護人員點擊GIS可視化圖中,較差路段時,能夠彈出對應地理位置的路面圖片,并自動將病害框選出來,為養(yǎng)護人員提供判斷材料和修復憑證;需要依托擁有自主學習能力的圖像識別技術。例如點擊圖5中的黃色路段,精細化可視化技術,就可彈出對應的路面圖片、其對應的經(jīng)緯度坐標,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)護人員查看圖片后認為系統(tǒng)判定正確,則可在電腦端,確定修繕地點和養(yǎng)護方案。