趙小潔，黃 林，田智雁，嚴(yán)世祥

（1.云南省公路科學(xué)技術(shù)研究院，云南 昆明 650051；2.云南省公路信息中心，云南 昆明 650051）

“十三五”以來，云南省公路建設(shè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，截至2020年底，全省高速公路總里程近9 000 km，普通干線公路總里程達(dá)2.7萬km[1]。隨著普通國省干線里程的不斷增加，公路養(yǎng)護(hù)信息化、智能化要求不斷提高，公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)就顯得尤為重要，然則信息化建設(shè)的關(guān)鍵在于如何搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并管理好數(shù)據(jù)、應(yīng)用好數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集是獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要途徑。交通運(yùn)輸部印發(fā)的《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》中提出，要加快完善面向數(shù)據(jù)交通應(yīng)用交通基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[2]；交通運(yùn)輸部印發(fā)的《推進(jìn)綜合交通運(yùn)輸大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要（2020-2025年）》[3]明確“夯實(shí)大數(shù)據(jù)發(fā)展基礎(chǔ)”是主要任務(wù)之一，同時(shí)提出完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集。交通運(yùn)輸部文件的出臺(tái)也在進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集的重要性。

為進(jìn)一步做好云南省普通干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立工作，筆者作為項(xiàng)目組主要成員依托世行云南公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)的子項(xiàng)目之一——公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，研究修編了《云南公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)》，并先后3次參與了云南省普通干線公路的數(shù)據(jù)采集及更新工作和公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，目前云南公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)已上升為云南省地方標(biāo)準(zhǔn)，依托數(shù)據(jù)采集成果搭建完成了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并已廣泛應(yīng)用于云南省普通干線公路的養(yǎng)護(hù)管理工作中。筆者在此簡述公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集流程、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫搭建及數(shù)據(jù)成果的初步應(yīng)用，以期給全國其他省份的公路數(shù)據(jù)采集提供一定的參考借鑒意義。

1 公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)的框架

筆者參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路數(shù)據(jù)庫編目編碼規(guī)則》從指標(biāo)分類、指標(biāo)設(shè)置和采集方法3個(gè)方面考慮編制了《云南公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)》，并在標(biāo)準(zhǔn)后面附了每個(gè)表格的填寫示例，以供填寫者參考。

1.1 數(shù)據(jù)采集指標(biāo)及分類原則

公路屬于線性構(gòu)造物，為達(dá)到數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)覆蓋全面、指標(biāo)描述準(zhǔn)確的目的，項(xiàng)目組通過大量的調(diào)研，結(jié)合建筑安裝工程費(fèi)的劃分科目，該標(biāo)準(zhǔn)將公路分成了路線集、路基集、路面集、主要構(gòu)造物集、交通量集、沿線設(shè)施集和沿線環(huán)境集7個(gè)數(shù)據(jù)集，從7個(gè)維度對(duì)公路數(shù)據(jù)分別進(jìn)行采集。

路線集主要從路線的走向、管養(yǎng)單位、技術(shù)等級(jí)、行政區(qū)劃、重復(fù)路段、交叉口、匝道、橫斷面、公路用地、養(yǎng)護(hù)及改擴(kuò)建信息等11個(gè)方面分別進(jìn)行了相關(guān)指標(biāo)的設(shè)置，目的是通過路線概況類表大致了解路線的基本情況。

路基集主要采集路基的填挖類型和坡度、填料形式、排水設(shè)施和路基防護(hù)設(shè)施等方面，全面掌握路基的基本情況，同時(shí)結(jié)合公路技術(shù)狀況標(biāo)準(zhǔn)增加了路基損害調(diào)查表。

路面集主要從路面的結(jié)構(gòu)類型、各結(jié)構(gòu)層材料及厚度、控制指標(biāo)（彎沉或彎拉強(qiáng)度）等方面全面采集路面基本情況，同時(shí)結(jié)合公路技術(shù)狀況標(biāo)準(zhǔn)增加了路面快速采集的彎沉、平整度、破損率、磨耗和抗滑等指標(biāo)，用于采集設(shè)備與計(jì)算機(jī)快速對(duì)接，及時(shí)計(jì)算路面技術(shù)狀況指數(shù)PQI。

主要構(gòu)造物集采集公路的橋梁、隧道及涵洞3類構(gòu)筑物，并增加了橋隧構(gòu)筑物損害調(diào)查表。

交通量集主要以交通量觀測站點(diǎn)為采集單位，詳細(xì)采集了每個(gè)交通量站點(diǎn)的代表里程、經(jīng)緯度、高程和交通量車型分布情況等數(shù)據(jù)。

沿線設(shè)施集著眼于公路路線外的附屬設(shè)施，主要從養(yǎng)護(hù)管理設(shè)施、停車區(qū)、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、超限檢測站、綠化信息、輪廓標(biāo)、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線、警示設(shè)施和自救設(shè)施等18個(gè)方面采集了公路附屬設(shè)施，并增加了沿線設(shè)施損害調(diào)查表。

沿線環(huán)境集主要從公路的主要定位控制點(diǎn)、沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)及沿線地貌3個(gè)方面進(jìn)行了信息的采集。

通過7個(gè)維度的公路數(shù)據(jù)表格分類，共設(shè)置了52張業(yè)務(wù)表格，859個(gè)指標(biāo)項(xiàng)。

1.2 數(shù)據(jù)指標(biāo)項(xiàng)設(shè)置原則

在確定了指標(biāo)集后，每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)的設(shè)置就顯得尤為重要，既要突出量的指標(biāo)，如路段長度、橋隧長度，也要突出質(zhì)的指標(biāo)，如按跨徑分類、技術(shù)等級(jí)；既要采集公路靜態(tài)數(shù)據(jù)，如行政區(qū)劃、橫斷面，也要采集公路動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如路面技術(shù)狀況；既要反映歷史數(shù)據(jù)，如路基填料類型、交通量站點(diǎn)經(jīng)緯度，也要反映養(yǎng)護(hù)情況，如路改擴(kuò)建信息；既要考慮公路上相關(guān)信息，如防護(hù)設(shè)施，也要考慮與公路養(yǎng)護(hù)運(yùn)營密切關(guān)聯(lián)的公路沿線設(shè)施，如養(yǎng)護(hù)管理設(shè)施。

通過研究分析，項(xiàng)目在反復(fù)多次征求各州市交通運(yùn)輸主管部門意見及高校、信息化專業(yè)人士的意見后確定各表格指標(biāo)項(xiàng)的設(shè)置內(nèi)容。

為了便于信息化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的互相調(diào)用，在采集標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)，對(duì)各指標(biāo)項(xiàng)的數(shù)據(jù)從信息化的角度進(jìn)行了設(shè)置，分別設(shè)置了數(shù)值型、字符型和日期型3種。數(shù)值型數(shù)據(jù)以N（n，m）或N（n）方式記錄，其中n為總位數(shù)（含小數(shù)點(diǎn)位），m表示小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)；字符型數(shù)據(jù)以VC（n）方式記錄，用數(shù)字、符號(hào)或漢字表示，其中n為字符長度；日期型數(shù)據(jù)以D（n）方式記錄，其中n為總位數(shù)（含分隔符）。

1.3 數(shù)據(jù)采集方法要求

在采集標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)數(shù)據(jù)的采集方式和方法進(jìn)行了要求。

數(shù)據(jù)采集方式分為：現(xiàn)場調(diào)查、實(shí)地測量以及檔案資料查詢3種。當(dāng)檔案資料與現(xiàn)場調(diào)查或?qū)嵉販y量結(jié)果有差別時(shí)，以實(shí)地調(diào)查或測量結(jié)果為準(zhǔn)。公路內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)項(xiàng)（如路面等級(jí)、技術(shù)等級(jí)等）通常以查詢檔案資料為主，現(xiàn)場調(diào)查核實(shí)為輔的方式采集；若檔案資料散失，則必須采用現(xiàn)場調(diào)查或?qū)嵉販y量方法采集數(shù)據(jù)項(xiàng)。公路外業(yè)數(shù)據(jù)項(xiàng)（如病害）采用現(xiàn)場調(diào)查的方法直接獲取。公路外業(yè)參數(shù)項(xiàng)（如路面寬度、行車道寬度等）采用實(shí)地測量的方法直接獲取。

采集方法中規(guī)定了每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)的定義，根據(jù)定義按照不同的采集方式進(jìn)行采集，并按照采集方法中要求的數(shù)據(jù)類型保證精確要求。如路基寬度為在一個(gè)橫斷面上兩路肩外緣之間的寬度，一般采用實(shí)地測量；數(shù)據(jù)類型：N（3，2），單位為m，表示路基寬度采集實(shí)地測量的方式，要求填寫小數(shù)點(diǎn)后保留2位小數(shù)，最大不得超過100 m的限制。

2 公路數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集及技術(shù)審核

公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)通過世行專家的審核認(rèn)定后，項(xiàng)目組編制了數(shù)據(jù)采集實(shí)施方案，在該方案中對(duì)數(shù)據(jù)采集的技術(shù)要求、流程、時(shí)間節(jié)點(diǎn)和考核措施等進(jìn)行了規(guī)定，同時(shí)對(duì)參與數(shù)據(jù)采集的人員進(jìn)行了技術(shù)培訓(xùn)、指導(dǎo)各采集單位現(xiàn)場采集、外業(yè)復(fù)核及內(nèi)業(yè)邏輯性審核等環(huán)節(jié)，從源頭切實(shí)保證了數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。

2.1 技術(shù)培訓(xùn)及現(xiàn)場采集

項(xiàng)目組對(duì)參與數(shù)據(jù)采集的全部人員進(jìn)行了現(xiàn)場培訓(xùn)、QQ答疑和電話答疑等方式的技術(shù)培訓(xùn)，通過多輪培訓(xùn)答疑，使所有參與采集的人員對(duì)采集要求爛熟于心；同時(shí)項(xiàng)目組根據(jù)提問頻次在開始采集的10天內(nèi)整理出常見問題答疑題，便于后續(xù)現(xiàn)場采集人員遇到問題時(shí)及時(shí)翻閱查看。

2.2 外業(yè)復(fù)核

現(xiàn)場采集結(jié)束后，為進(jìn)一步確保采集數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實(shí)際相符，項(xiàng)目組派出外業(yè)復(fù)核小組，按一定比例對(duì)各采集單位的外業(yè)采集成果進(jìn)行了現(xiàn)場復(fù)核。外業(yè)復(fù)核采用不符合率對(duì)采集成果進(jìn)行考核，不符合率≤5%，則認(rèn)為采集單位的外業(yè)采集成果通過；不符合率＞5%，則需要采集單位重新進(jìn)行外業(yè)采集，直至外業(yè)復(fù)核通過。不符合率計(jì)算公式如下；

其中：漏項(xiàng)率是指在復(fù)核路段內(nèi)實(shí)際存在的構(gòu)筑物但未采集，具體計(jì)算方法為未采集構(gòu)筑物個(gè)數(shù)占全部采集構(gòu)筑物（含未采集構(gòu)筑物）個(gè)數(shù)的比例；錯(cuò)誤率按照全部復(fù)核路段計(jì)算，具體計(jì)算方法為與現(xiàn)場實(shí)際不符合的錯(cuò)誤單元格數(shù)量占總單元格數(shù)量的比例。

2.3 內(nèi)業(yè)邏輯性審核

外業(yè)采集不符合率≤5%的采集單位按照要求對(duì)不符合的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改完善后即可通過“公路數(shù)據(jù)采集平臺(tái)”進(jìn)行數(shù)據(jù)上報(bào)，上報(bào)數(shù)據(jù)后，項(xiàng)目組以管養(yǎng)單位為統(tǒng)領(lǐng)，對(duì)各采集單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行了邏輯性審核。

邏輯性審核主要有：

（1）里程錯(cuò)誤。如實(shí)際管養(yǎng)里程與采集里程不對(duì)應(yīng)等。

（2）樁號(hào)錯(cuò)誤。如表格填寫“止點(diǎn)樁號(hào)＞起點(diǎn)樁號(hào)”等。

（3）邏輯性錯(cuò)誤。如同一構(gòu)筑物的兩行采集信息樁號(hào)存在搭接關(guān)系、路基寬度與行車道的關(guān)系等。

對(duì)內(nèi)業(yè)審核出來的錯(cuò)誤，項(xiàng)目組通過“公路數(shù)據(jù)采集平臺(tái)”將數(shù)據(jù)退回采集單位，采集單位核實(shí)后二次上報(bào)再進(jìn)行內(nèi)業(yè)審核，直到全部采集數(shù)據(jù)通過內(nèi)業(yè)審核。

3 普通干線公路數(shù)據(jù)庫平臺(tái)建設(shè)

為規(guī)范業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、合并重復(fù)屬性、降低填寫難度和減輕填報(bào)工作量，同時(shí)便于對(duì)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效、方便的管理，實(shí)現(xiàn)與普通干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有關(guān)的系統(tǒng)開發(fā)時(shí)都能快速便捷地從該數(shù)據(jù)庫平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組歸納總結(jié)了3個(gè)年度的公路數(shù)據(jù)采集指標(biāo)項(xiàng)目和實(shí)際情況，搭建了云南省普通干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。

3.1 建立數(shù)據(jù)字典表

考慮到云南省普通干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)作為一個(gè)開放性、標(biāo)準(zhǔn)化及可兼容性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，在搭建底層數(shù)據(jù)庫時(shí)，盡可能地將指標(biāo)項(xiàng)有多重選項(xiàng)的內(nèi)容做成固定選項(xiàng)值，并通過字典信息表對(duì)固定選項(xiàng)值進(jìn)行管理，比如技術(shù)等級(jí)分為高速公路和一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路和等外公路；行政區(qū)劃包括昆明市五華區(qū)、昆明市官渡區(qū)及曲靖市麒麟?yún)^(qū)等；同時(shí)按照數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)所有字段進(jìn)行了數(shù)據(jù)類型設(shè)置。

3.2 業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息表

為增強(qiáng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性、降低填寫的重復(fù)性，項(xiàng)目組將路線基本信息表、管養(yǎng)單位信息表、行政區(qū)劃信息表、路線技術(shù)等級(jí)信息表及路面基本信息表合計(jì)5張表作為整個(gè)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)信息表，其他表格均依托業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息表進(jìn)行關(guān)聯(lián)及校核，具體業(yè)務(wù)信息表ER圖如圖1所示。

圖1 業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息表ER圖

3.3 圖片及文件數(shù)據(jù)

云南省普通干線公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)共有52張業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表，其中22張數(shù)據(jù)表有圖片數(shù)據(jù)，除橋梁（包含各類文件附件）、隧道及涵洞每條記錄對(duì)應(yīng)兩張圖片外，其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表格中均為一條記錄對(duì)應(yīng)一張圖片。在公路數(shù)據(jù)采集過程中，采集了大量的圖片數(shù)據(jù)（據(jù)2020年公路數(shù)據(jù)采集更新統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)量約為2.7 TB，合計(jì)57萬張圖片數(shù)據(jù)）。為增強(qiáng)與其他相關(guān)業(yè)務(wù)平臺(tái)的兼容性以及方便用戶直接通過路徑找到指定圖片數(shù)據(jù)，圖片數(shù)據(jù)采用線下處理方式，即圖片文件采用一定的命名規(guī)則及保存路徑，用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)置拷貝至服務(wù)器，并通過校驗(yàn)程序?qū)D片及文件數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

3.4 云南省普通干線公路數(shù)據(jù)采集平臺(tái)介紹

云南省普通干線公路數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的搭建采用了便捷的B/S架構(gòu)、服務(wù)端使用了Pivotal團(tuán)隊(duì)提供的全新Java開源框架Spring Boot[4]，前端采用輕量級(jí)的漸進(jìn)式開源框架VUE，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)則使用甲骨文公司的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)ORACLE數(shù)據(jù)庫，通過Mybatis[5]中間件來實(shí)現(xiàn)服務(wù)端與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，前端通過輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式JSON[6]（JavaScript Object Notation，JS對(duì)象簡譜）與服務(wù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用戶登陸信息及部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的緩存則使用高性能key-value內(nèi)存數(shù)據(jù)庫Redis[7]來存儲(chǔ)。

平臺(tái)可以很便捷地對(duì)云南省普通干線公路數(shù)據(jù)采集共有52張業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表進(jìn)行有效管理，同時(shí)還具備用戶權(quán)限設(shè)置，不同的用戶可設(shè)置不同的權(quán)限，并提供數(shù)據(jù)接口，以便于基于普通國省干線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)系統(tǒng)通過接口和權(quán)限與云南省普通干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫獲取公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4 數(shù)據(jù)成果的初步應(yīng)用

目前，經(jīng)過了3個(gè)年度的云南省國省干線數(shù)據(jù)采集更新成果具有數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一、信息代碼完善、數(shù)據(jù)信息量全面和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)，通過普通干線公路數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的搭設(shè)，將52張數(shù)據(jù)表格轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語言，并實(shí)現(xiàn)了多系統(tǒng)之間的無縫對(duì)接，目前已為智慧養(yǎng)護(hù)巡查APP、云GIS公路大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和云路通APP等多個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)提供了技術(shù)數(shù)據(jù)；同時(shí)該數(shù)據(jù)采集成果也為省公路局“十四五”國省道改造項(xiàng)目庫編制、國省道路網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整等相關(guān)規(guī)劃編制提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，今后該數(shù)據(jù)采集成果也將為云南省交通強(qiáng)國試點(diǎn)省份的建設(shè)提供更有利的支撐。

5 結(jié)束語

筆者從云南省公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)的制定到云南省普通干線公路數(shù)據(jù)采集質(zhì)量保證措施等方面對(duì)云南省普通國省干線公路的采集全流程進(jìn)行了闡述，同時(shí)對(duì)普通干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的搭建思路及方法進(jìn)行了簡述，并介紹了數(shù)據(jù)采集更新成果的初步應(yīng)用，從中可以看出：（1）云南省公路數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)從工程技術(shù)的角度將信息化技術(shù)融入其中，為各類公路信息化平臺(tái)的研發(fā)及互通設(shè)立了信息化標(biāo)準(zhǔn)；（2）公路數(shù)據(jù)采集在數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，從技術(shù)指導(dǎo)、外業(yè)復(fù)核和內(nèi)業(yè)邏輯性審核等方面進(jìn)行了技術(shù)把關(guān)，數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，為今后各類公路信息化平臺(tái)的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；（3）以數(shù)據(jù)采集成果為基礎(chǔ)，搭建了普通國省干線公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)普通國省干線公路的養(yǎng)護(hù)管理預(yù)留了數(shù)據(jù)調(diào)用的開放性接口，可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的融合統(tǒng)一；（4）公路數(shù)據(jù)采集成果是對(duì)普通國省干線公路的一次普查，數(shù)據(jù)成果應(yīng)用面廣、應(yīng)用效果顯著；（5）對(duì)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集流程的闡述，可為后續(xù)其他省份進(jìn)行公路數(shù)據(jù)采集提供參考指導(dǎo)意義。