基于“建管一體化”的高速公路智能數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計

王翱，井淼，姚藝寧

（1.中國建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施有限公司，北京 100044；2.曲靖中建曲昆高速公路投資開發(fā)有限公司，云南 曲靖 655000；3.武漢理工大學土木工程與建筑學院，武漢 430070）

1 引言

高速公路工程是保證國家交通質(zhì)量和安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施，具有點多、線長、面寬以及施工周期長等特點，施工過程中的各方面信息復雜。另外，傳統(tǒng)項目的建管分離，導致建設(shè)、運維階段形成信息孤島[1]，數(shù)據(jù)分散、碎片化，資源難以共享，造成資源、信息、技術(shù)交接過程中的效率降低[2]，不利于項目綜合目標的實現(xiàn)。

2019 年9 月，中共中央、國務院印發(fā)的《交通強國建設(shè)綱要》中指出，我國應大力發(fā)展智慧交通，結(jié)合大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)推動數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展[3]。因此，本文結(jié)合實際提出基于“建管一體化”的高速公路數(shù)據(jù)庫建構(gòu)框架設(shè)計方案，有助于對高速公路工程進行全方位、多層次、寬領(lǐng)域的動態(tài)信息管理，為實現(xiàn)高速公路建設(shè)管理效果的增值奠定支撐基礎(chǔ)。

2 高速公路數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建

高速公路數(shù)據(jù)庫從系統(tǒng)邏輯上可看作由表示層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層3 個層次構(gòu)成。表示層為最外層，使用者可以通過計算機訪問高速公路數(shù)據(jù)庫，對公路信息進行查詢、分析評價與管理。業(yè)務邏輯層是連接表示層與數(shù)據(jù)訪問層的紐帶，負責傳遞并處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問層是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)層，負責錄入、儲存并更新數(shù)據(jù)。具體如圖1 所示。

圖1 高速公路智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建

3 數(shù)據(jù)庫各子系統(tǒng)功能

高速公路項目所需的信息與數(shù)據(jù)種類繁多、需求量大、時間周期長，需收集整理現(xiàn)有各業(yè)務信息與數(shù)據(jù)，基于此建立“建管一體化”的高速公路數(shù)據(jù)庫。其中，建設(shè)階段子系統(tǒng)包括進度管理、建材管理、設(shè)備管理、造價資料與路基監(jiān)測；運維階段子系統(tǒng)包括行業(yè)管理、路政稽查、維修養(yǎng)護、財務核算與交通監(jiān)控。除此之外，安全信息管理數(shù)據(jù)庫與多媒體文檔數(shù)據(jù)庫貫穿了項目建設(shè)階段乃至運維階段的全過程。該數(shù)據(jù)庫各子系統(tǒng)主要內(nèi)容見表1。

表1 高速公路智能數(shù)據(jù)庫各子系統(tǒng)主要內(nèi)容

3.1 建設(shè)階段子系統(tǒng)

3.1.1 進度管理數(shù)據(jù)庫

建設(shè)階段進度管理貫穿項目建設(shè)事前、事中與事后，為建設(shè)單位提供施工項目總進度計劃、分部分項工程進度計劃、單位工程進度計劃以及周報和月報等進度信息，并收集項目進度實施控制組織信息，將施工實際進度通過信息反饋給上級，比較分析并做出決策，適當調(diào)整進度計劃，直到竣工驗收。

3.1.2 建材管理數(shù)據(jù)庫

建材管理數(shù)據(jù)庫通過收集、驗收、存放消耗定額、建材備案等數(shù)據(jù)，為建設(shè)單位及材料管理單位提供建筑材料全程管理服務，形成建材使用、供應、監(jiān)管、備案信息聯(lián)動。通過材料隱患排查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，實現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)管信息透明，提升建材質(zhì)量監(jiān)管水平。

3.1.3 設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫

設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫通過收集建設(shè)階段各標段中的萬能機、壓力機等試驗設(shè)備的信息，為質(zhì)量評定驗收工作提供理論基礎(chǔ)，并對各合同段中的張拉壓漿及拌和設(shè)備的狀態(tài)、報警信息以及統(tǒng)計報表等信息進行展示，以供用戶查閱并及時查找問題。

3.1.4 造價資料數(shù)據(jù)庫

造價資料數(shù)據(jù)庫貫穿項目各環(huán)節(jié)、各階段，涵蓋了概預算、分項清單管理、工程變更、工程計量與管理費用登記等數(shù)據(jù)，建立集數(shù)據(jù)收集、存儲、查詢、共享于一體的統(tǒng)一平臺，滿足高速公路建設(shè)過程中不同部門、不同階段的造價管理需求。

3.2 運維階段子系統(tǒng)

3.2.1 運營管理數(shù)據(jù)庫

運營管理數(shù)據(jù)庫是高速公路信息化系統(tǒng)運營管理階段中的重要模塊，通過對公路運營信息的收集，有利于對高速公路的交通、服務、管理等系統(tǒng)進行組織、協(xié)調(diào)和控制，并且包含業(yè)務信息處理、路網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)施設(shè)備查詢等，共同搭建行業(yè)管理數(shù)據(jù)庫，整合信息資源，輔助管理部門決策與管理。

3.2.2 路政稽查數(shù)據(jù)庫

路政管理工作通常與多部門、多單位都密切相關(guān)，路政稽查數(shù)據(jù)庫通過收集、稽查違章、交通事件以及巡邏、指揮調(diào)度等業(yè)務信息，改善傳統(tǒng)方式業(yè)務不規(guī)范、透明度低等缺點，加強對清除路障、救援工作的管理。

3.2.3 維修養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫負責匯集路段養(yǎng)護、路網(wǎng)設(shè)施運維、決策評價、應急養(yǎng)護管理等信息。用戶通過查閱公路日?；蚨ㄆ谘膊閿?shù)據(jù)，實時評估公路的狀況，提出維修養(yǎng)護對策與方案。管理部門通過數(shù)據(jù)庫可查閱公路巡查、狀況評價等信息和維修養(yǎng)護對策與方案。

3.2.4 財務核算數(shù)據(jù)庫

財務核算數(shù)據(jù)庫通過收集匯總高速公路全路段各收費站收費信息、違章收費信息，生成高速公路收費管理報表，有助于相關(guān)部門完成收費管理工作。此外，該數(shù)據(jù)庫涉及對各階段運營管理、維修養(yǎng)護及項目投資等成本信息的整理與分析，可實時掌握財務信息，減少資金冗余，提高資金利用率。

3.3 全過程子系統(tǒng)

3.3.1 安全信息管理數(shù)據(jù)庫

安全信息管理數(shù)據(jù)庫將公路的應急預案、危險源、安全事故統(tǒng)計等進行資料整合，實現(xiàn)信息的收集、查詢和管理，使其成為一個集信息收集、發(fā)布、管理、統(tǒng)計分析和決策支持的綜合質(zhì)量管理系統(tǒng)。

3.3.2 多媒體文檔數(shù)據(jù)庫

多媒體文檔數(shù)據(jù)庫主要收集、整理建設(shè)乃至運維全過程的檔案范本與文函合同，對不同保密性與重要性要求的文檔依次進行相應的、妥善的收集管理。針對重要檔案資料，數(shù)據(jù)庫具備數(shù)據(jù)備份還原功能，避免數(shù)據(jù)意外損失導致人員工作量的增加。

4 結(jié)語

高速公路的建設(shè)與運維為社會發(fā)展及人民生活帶來了極大的便利。為響應交通運輸部對高速公路建設(shè)全面推行信息化建設(shè)的要求，本文本著適用、經(jīng)濟和便利的原則，提出了基于“建管一體化”的高速公路智能數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計。該數(shù)據(jù)庫分別從質(zhì)量、安全、進度、成本、實時監(jiān)控多個維度，為各參與方及各級部門提供全面的信息查詢、管理方式，提高項目管理效率。