武漢城市道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)

李 聰

【摘要】 在世界銀行的幫助下,武漢市城市管理局與英國阿特金斯公司共同進行了“武漢市城市道路橋梁管理系統(tǒng)”的開發(fā)和研究工作,探討了如何結(jié)合具體實際,建立城市道路養(yǎng)護功效與不足以及管理上的探索。

【關(guān)鍵詞】 武漢;道路養(yǎng)護;管理系統(tǒng)

一、項目背景

武漢市是湖北省省會城市,全市國土面積8467.11 平方公里,人口731.79 萬,其中建成區(qū)面積240 平方公里,中心城區(qū)(江岸、江漢、橋口、漢陽、武昌、洪山、青山)人口380.38萬。目前武漢市中心有2415 條道路,面積約為1898 萬平方米。和所有其他城市一樣,武漢市也面臨用于道路養(yǎng)護和維護計劃以及新項目計劃的資金有限的問題,由于資金不足,導(dǎo)致路面、橋梁和結(jié)構(gòu)物資產(chǎn)的狀況惡化和資產(chǎn)貶值。也導(dǎo)致武漢道路管理部門的服務(wù)水平有所降低,為了有效地使用財政資金,必須改進現(xiàn)有的道路養(yǎng)護模式,包括道路檢測、道路使用性能的評價方法,養(yǎng)護和改造計劃的預(yù)算編制以及道路建設(shè)項目的優(yōu)序計劃等。

為了改善現(xiàn)有道路管理方法,世界銀行貸款項目武漢市道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)(WHRMMS)的開發(fā)研究,是由武漢市城市建設(shè)利用外資項目管理辦公室負責(zé)管理,該項目由武漢市城市管理局進行實施。本項目的目標是為武漢市

城管局的決策者提供一個現(xiàn)代化的管理手段,用以改善現(xiàn)有的城市路網(wǎng)養(yǎng)護和管理水平。

二、武漢城市道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的定義和組成

結(jié)合實際的城市道路管理工作,可以定義城市道路管理信息系統(tǒng)是一套針對城市道路設(shè)施的管理工作,應(yīng)用理論分析進行道路管理的計算機輔助決策系統(tǒng),是集成道路基礎(chǔ)信息、道路使用性能分析、道路養(yǎng)護決策分析、道路病害管理信息為一體的綜合性管理系統(tǒng)。整個城市道路養(yǎng)護管理信息系統(tǒng)工分為三個主要部分:RIS(Road Information System)道路信息管理系統(tǒng)、PMS(Pavement Management System)養(yǎng)護決策分析系統(tǒng)、EMS(EMS)道路病害管理系統(tǒng)。

三、武漢城市道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的功效

武漢市道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)作為先進的、行之有效的養(yǎng)護管理手段,已經(jīng)具備了以下幾點基本要素:(1)市政路網(wǎng)(道路、橋梁及結(jié)構(gòu)物)的數(shù)據(jù)庫和信息管理系統(tǒng)。(2)使用性能評價系統(tǒng),以及考慮道路因環(huán)境及交通因素的預(yù)估系統(tǒng)。(3)關(guān)于路網(wǎng)的服務(wù)水平及投資政策的戰(zhàn)略規(guī)劃。(4)編制多年度的道路養(yǎng)護和改建計劃。(5)受預(yù)算限制的道路養(yǎng)護的優(yōu)序計劃。

WHRMMS 的研發(fā)營運目標是幫助武漢市城管局達成:(1)管理路網(wǎng)的資產(chǎn)數(shù)據(jù)(路面、橋梁及構(gòu)造物)以及有效的使用性能信息。(2)使用性能標準來評價道路的狀況。(3)預(yù)估各類道路的使用性能變化趨勢。(4)建立不同道路養(yǎng)護處理措施的經(jīng)濟費用分析模型。(5)提出數(shù)年的年度養(yǎng)護、改建措施計劃。(6)優(yōu)化每年度道路養(yǎng)護和改建的計劃清單資金分配。對于道路管理者,武漢RMMS 是非常重要的工具,能夠更有效地使用有限的資金來進行武漢市道路管理活動。

四、武漢城市道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的主要特點

1.科學(xué)完善的道路路面性能評價體系。城市道路路面技術(shù)狀況檢測和分析涵蓋了日常養(yǎng)護管理工作的全部內(nèi)容,主要包括:(1)記錄道路當(dāng)前的實際運營狀況;(2)分析車輛和交通量的改變給設(shè)施運行帶來的影響;(3)跟蹤了解結(jié)構(gòu)與材料的使用性能變化;(4)對道路檢測結(jié)果進行評價;(5)輸出各種分析結(jié)果、報表供決策使用。通過對道路技術(shù)狀況分析的結(jié)果,系統(tǒng)可以評價對給定的道路當(dāng)前的服務(wù)水平和質(zhì)量,并通過對道路路面技術(shù)狀況的評價,預(yù)測道路路面使用性能,制定養(yǎng)護維修計劃和資金分配方案。有效的檢測數(shù)據(jù)和準確的技術(shù)狀況評價,決定道路的養(yǎng)護管理決策是否科學(xué)合理。

2.實現(xiàn)了道路使用性能的預(yù)測和預(yù)防性養(yǎng)護。影響道路使用性能的因素有很多,主要因素有路面結(jié)構(gòu)因素、交通因素、施工因素和自然因素等。作為道路管理信息系統(tǒng)的重要組成部分,系統(tǒng)在對道路使用性能預(yù)測時,會分析考慮各種因素的影響,建立符合道路實際情況的預(yù)測模型,核心是實現(xiàn)了道路預(yù)防性養(yǎng)護。主要體現(xiàn)在兩個方面:一是讓狀態(tài)良好的道路系統(tǒng)保持更長時間,延緩未來的破壞,不增加結(jié)構(gòu)承載能力的前提下改善城市道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能狀況;二是在適當(dāng)?shù)臅r間,將適用的措施應(yīng)用在適宜的路面上。系統(tǒng)根據(jù)工程經(jīng)濟學(xué)的基本理論,通過確定型預(yù)測模型和概率型預(yù)測模型預(yù)測最佳成本效益的養(yǎng)護措施,強調(diào)養(yǎng)護管理的計劃性。

3.實現(xiàn)了智能化管理決策與決策優(yōu)先排序。系統(tǒng)決策的核心內(nèi)容是考慮到現(xiàn)實環(huán)境,可以設(shè)定有限的預(yù)算資金和其他資源,系統(tǒng)自動尋求最優(yōu)的養(yǎng)護策略,使得養(yǎng)護管理的效益實現(xiàn)最大化,或是在一定的使用性能和資源限制下,尋求最優(yōu)的養(yǎng)護策略,使得費用最小化。目前在道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)采用的優(yōu)化方法是數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化方法和人工智能優(yōu)化方法兩類,實際應(yīng)用中以數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化方法為主,智能優(yōu)化方法作為前者的補充。

采用道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)之后,對道路檢測數(shù)據(jù)進行分析,依據(jù)規(guī)范和標準要求,進行道路性能現(xiàn)狀評價和預(yù)測,可有效提高決策的客觀性和可靠性。需要指出,系統(tǒng)給出的決策排序雖然最終能體現(xiàn)道路養(yǎng)護管理的迫切性和重要性,在實際工作中,管理者也必須要結(jié)合實際情況,從整個城市路網(wǎng)的整體高度和綜合性能出發(fā),進行決策。

五、項目實施過程存在的問題

1.道路管理信息系統(tǒng)并不能根治“重建輕養(yǎng)”的管理思想。近年來,全國各地均在加強公路建設(shè),建設(shè)年年都能上一個新臺階,公路在進入運營期后,為了確保其使用性能良好,管理養(yǎng)護工作就會取代建設(shè)成為工作的重點。作為一個現(xiàn)代化的管理工作,系統(tǒng)本身只能輔助管理者進行決策,無法從根本上改變管理思維改變管理體制,“重建輕養(yǎng)”必然嚴重影響到,道路管理信息系統(tǒng)的實際使用效果。

2.在系統(tǒng)開發(fā)上基本屬于在國外系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行的二次 開發(fā)和研究的路面評價、預(yù)測和決策模型與我國城市道路管理的實際需求仍然存在差異。

3.歷史數(shù)據(jù)和資料收集困難,數(shù)據(jù)庫建立投入過大。為了保證系統(tǒng)良好的運行,分析結(jié)構(gòu)準確合理,需要前期導(dǎo)入城市道路的基本信息,動態(tài)數(shù)據(jù)的采集業(yè)要求精準。城市道路不同于其他公路,城市路網(wǎng)中各種結(jié)構(gòu)類型、道路等級、不同養(yǎng)護標準的道路長期共存,給采集和導(dǎo)入數(shù)據(jù)帶來了很大的難度,需要耗費相當(dāng)?shù)娜肆Α⑽锪?。部分道路橋梁的歷史數(shù)據(jù)不全或完全遺失,無法保證系統(tǒng)的分析結(jié)果最優(yōu)。需要操作人員一方面盡可能的搜集更多更準確的數(shù)據(jù)和資料,另一方面需要研發(fā)人員在不降低可靠性的基礎(chǔ)上,盡可能簡化輸入過程。

4.動態(tài)數(shù)據(jù)采集工作和儀器操作對人員素質(zhì)和培訓(xùn)工作提出了較高要求。目前多數(shù)實地數(shù)據(jù)采集采用的是PDA個人掌上電腦和各類專業(yè)檢測儀器。從實際效果來看,系統(tǒng)對操作人員的素質(zhì)要求比較高,必須進行系統(tǒng)的培訓(xùn)和演練。數(shù)據(jù)采集人員必須操作熟練,才能保證采集到的數(shù)據(jù)滿足系統(tǒng)進行分析的要求,PDA內(nèi)的采集程序比較復(fù)雜,導(dǎo)致實際采集工作中耗時費力。

5.道路使用性能評價和道路養(yǎng)護決策之間聯(lián)系不夠緊密。道路養(yǎng)護管理系統(tǒng)雖然能比較客觀準確的分析道路的使用性能,養(yǎng)護決策的制定還是比較缺乏與之相配套的量化標準,實際管理決策上仍然以管理者的主觀判斷和經(jīng)驗為主。

6.系統(tǒng)能夠正常營運需要一支高素質(zhì)的人才隊伍。由于系統(tǒng)科技含量高,對所有參與系統(tǒng)運行的工作人員在基本素質(zhì)、專業(yè)知識、工作經(jīng)驗上都有一定的要求,人員要求達不到系統(tǒng)要求時,必須組織系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。這容易延長系統(tǒng)投入使用的進度,局限了系統(tǒng)本身的發(fā)揮。

參考文獻

[1]WRMMS DATA COLLECTION REPORT-CN-v1.英國阿特金斯顧問(深圳)有限公司.2008(9)

[2]Wuhan RMMS Business Review v1-EN Final.英國阿特金斯顧問(深圳)有限公司.2008(9)