呂春成

(重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，重慶400074)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和路網(wǎng)的逐步完善，我國(guó)在上世紀(jì)80 年代建成了第一條高速公路——呼家高速公路，到2018 年底，我國(guó)公路總里程經(jīng)過(guò)快速極速增長(zhǎng)，目前完建484 公里65 萬(wàn)公里。公路養(yǎng)護(hù)里程475.78 萬(wàn)公里，過(guò)去“重建設(shè)，輕養(yǎng)護(hù)”的觀念，已經(jīng)不適應(yīng)我國(guó)道路高速發(fā)展的趨勢(shì)。

隨著公路建設(shè)的不斷發(fā)展和路網(wǎng)的逐步成熟，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶來(lái)了交通量的增加和道路年齡的增加，道路的各類病害也相繼出現(xiàn)，如坑洼、斷板、龜裂、空殼、車轍、裂縫、泛油等，嚴(yán)重影響到了路面的使用性能以及行車的舒適性、安全性。嚴(yán)重的路面損壞可能直接導(dǎo)致區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩。當(dāng)前急需解決的問(wèn)題是如何有效的對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和管理[1～2]。

1 概述

路面管理系統(tǒng)（PMS）的開(kāi)發(fā)，使路面養(yǎng)護(hù)決議計(jì)劃模式產(chǎn)生了轉(zhuǎn)變，路面管理系統(tǒng)決策由傳統(tǒng)的依靠人為經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為以數(shù)據(jù)導(dǎo)向。如何將有限的資金分配到最需要的路段是路面管理系統(tǒng)最核心的任務(wù)，研究人員利用檢測(cè)設(shè)備對(duì)路面損傷數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)建立起養(yǎng)護(hù)模型，對(duì)路網(wǎng)中眾多公路的養(yǎng)護(hù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序同時(shí)還可以對(duì)公路的病害進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，路面管理系統(tǒng)有以下四個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；網(wǎng)級(jí)管理系統(tǒng)；項(xiàng)目級(jí)管理系統(tǒng)[3～5]。

本文著重闡述國(guó)內(nèi)外路面管理系統(tǒng)的發(fā)展歷程及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，隨著公路的發(fā)展以往路面管理系統(tǒng)出現(xiàn)了多元化的問(wèn)題不能讓管理者的決策達(dá)到最優(yōu)成本效益，針對(duì)這些問(wèn)題路面管理系統(tǒng)需結(jié)合多門(mén)學(xué)科以大數(shù)據(jù)為背景進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化、實(shí)時(shí)化、精確化、模型合理化、預(yù)測(cè)精準(zhǔn)化，有效的將路面管理與養(yǎng)護(hù)維護(hù)結(jié)合起來(lái)。

2 國(guó)內(nèi)外路面管理系統(tǒng)的發(fā)展

2.1 國(guó)外路面管理發(fā)展?fàn)顩r

20 世紀(jì)70 年代初，北美高速公路高速發(fā)展后，面對(duì)龐大路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)管理問(wèn)題，路面管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用開(kāi)始起步。亨德森教最早授對(duì)路面管理系統(tǒng)進(jìn)行研究。利用運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行論證，20 世紀(jì)70 年代完成了系統(tǒng)的初步開(kāi)發(fā)。路面管理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的進(jìn)步和完善，在20 世紀(jì)80 年代開(kāi)發(fā)了nhips 和HPMS。緊隨其后十幾年內(nèi)約35 個(gè)州建立了路面管理系統(tǒng)。

同時(shí)，其它國(guó)家也陸續(xù)開(kāi)展了相關(guān)研究，其中又澳大利亞RTA-NSW 路面管理系統(tǒng)、新加坡路面管理系統(tǒng)、英國(guó)CHART路面管理系統(tǒng)為典型代表[6-7]。

總結(jié)國(guó)外路面管理系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

a.路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷地完善，其精確性性、大數(shù)據(jù)平臺(tái)共享性以及實(shí)際工程應(yīng)用性進(jìn)步較快。

b.擁有調(diào)理清晰、簡(jiǎn)便易用的數(shù)據(jù)庫(kù)。

c. 當(dāng)商業(yè)元素被引入又進(jìn)一步地地完善了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，使最新的科學(xué)技術(shù)在公路路面管理系統(tǒng)中的應(yīng)用得以提升。

2.2 國(guó)內(nèi)路面管理系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)于1985 年中國(guó)江寧市營(yíng)口區(qū)從英國(guó)引進(jìn)路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，這也成為中國(guó)計(jì)算機(jī)介入公路養(yǎng)護(hù)管理的重要標(biāo)志。在“七五”和“八五”期間；我國(guó)雖然初步建立路面管理系統(tǒng)并進(jìn)行了推廣。但是由于受落后技術(shù)條件限制，我國(guó)整體資金不足，在系統(tǒng)推廣過(guò)程中沒(méi)有同步推廣配套新設(shè)備，技術(shù)人員對(duì)其基本理論認(rèn)識(shí)不足，間接導(dǎo)致系統(tǒng)推廣效果不是很明顯。面對(duì)新形勢(shì)下的新情況，我國(guó)公路部門(mén)不斷加大力度更新完善路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，并著重培養(yǎng)一批專業(yè)的技術(shù)人員來(lái)對(duì)路面管理系統(tǒng)進(jìn)行探索和完善。各研究部門(mén)也紛紛提出了自己的解決方案，然而由于我國(guó)地理環(huán)境復(fù)雜，在公路路面管理系統(tǒng)相關(guān)模型上還有進(jìn)一步提升的空間[8-10]。

3 發(fā)展趨勢(shì)

地理信息技術(shù)即（GIS 技術(shù)）對(duì)不同地理環(huán)境和不同地形以及空間狀況具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。以GIS 道路管理系統(tǒng)的對(duì)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果最為參考，道路運(yùn)營(yíng)主管部門(mén)會(huì)綜合考慮資金和道路實(shí)際情況，以路面管理系統(tǒng)所出結(jié)果作為導(dǎo)向?qū)Φ缆肪S護(hù)做出決策，最終達(dá)到道路管理的智能化的效果，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者也在將路面管理系統(tǒng)集成到GIS 應(yīng)用技術(shù)中進(jìn)行了一些有益的探索。GIS 路面管理系統(tǒng)因其數(shù)據(jù)直觀、內(nèi)容易擴(kuò)展、面對(duì)復(fù)雜地形地貌適應(yīng)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化明顯等特點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)管理的高效化、精確化、可視化與現(xiàn)代化[11]。

路面管理系統(tǒng)從無(wú)到有，發(fā)展至今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的提高，以及各綜合學(xué)科的加入，基于GIS 的路面管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)已是目前和將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)[12]。

結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外路面管理系統(tǒng)的趨勢(shì)，路面管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者在逐漸彌補(bǔ)以往系統(tǒng)不足的基礎(chǔ)上，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代帶來(lái)的大數(shù)據(jù)和云計(jì)算服務(wù)。[13-14]

基于B/s 模式的道路管理系統(tǒng)jspms 操作異常簡(jiǎn)單。僅需要一個(gè)瀏覽器。服務(wù)器安裝mysql、SQL/server/Oracle 等數(shù)據(jù)庫(kù)。就可實(shí)現(xiàn)用戶在瀏覽器上與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。基于云存儲(chǔ)、云計(jì)算等云技術(shù)的快速發(fā)展及普及，采用B /S 網(wǎng)頁(yè)模式替代傳統(tǒng)C /S 客戶端模式是數(shù)據(jù)資源共享以及系統(tǒng)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)選擇。

進(jìn)一步利用新興科技來(lái)幫助路面管理系統(tǒng)發(fā)展是大勢(shì)所趨，是保障交通工程高效服務(wù)的基石；路面管理系統(tǒng)要做到聯(lián)合多領(lǐng)域協(xié)同有效發(fā)展，需將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、土木工程領(lǐng)域以及材料學(xué)領(lǐng)域等進(jìn)行統(tǒng)籌，便于輔助決策者做出最優(yōu)的養(yǎng)護(hù)方案是路面管理系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的根本所在。5G 時(shí)代來(lái)臨中國(guó)已經(jīng)走在了世界前列，帶給各行業(yè)時(shí)不可失的紅利，交通行業(yè)可以充分利用5G 的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步完善和發(fā)展我國(guó)的路面管理系統(tǒng)，使之處于世界前列是可期的。

4 結(jié)論

4.1 對(duì)國(guó)內(nèi)外路面管理系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外路面管理系統(tǒng)的研究已進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，路面管理系統(tǒng)始終圍繞著一個(gè)主題，為路面的養(yǎng)護(hù)改造提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)，以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向從而更好的實(shí)現(xiàn)有限資源的高效利用，從而提高路的服役壽命，并對(duì)路面管理服務(wù)水平進(jìn)行的提升，最終達(dá)到降低運(yùn)輸成本和節(jié)約社會(huì)資源的目的。

4.2 5G 時(shí)代的到來(lái)，將物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)以及云平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)籌，對(duì)未來(lái)道路管理系統(tǒng)的發(fā)展是前所未有的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)路面管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)繁多傳輸緩慢，實(shí)時(shí)性和共享性不足的劣勢(shì)將隨著5G 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)得以改變。