高速公路勘察信息化云平臺的實現(xiàn)與優(yōu)化

占建琴，何廷全，潘 勇

(1.廣西交通設(shè)計集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530029；2.廣西新發(fā)展交通集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

高速公路工程地質(zhì)勘察屬于綜合性較強(qiáng)的勘察業(yè)務(wù)，隨著“交通強(qiáng)國”戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)和高速公路建設(shè)不斷向山區(qū)延伸，高速公路勘察難度持續(xù)增加，對勘察質(zhì)量和進(jìn)度提出了更高的要求。在高速公路勘察領(lǐng)域地質(zhì)選線方面諸多學(xué)者[1-3]進(jìn)行了深入研究。楊冰、鄧祥明等[4-5]就高速公路勘察過程中存在的問題及改進(jìn)措施提出諸多見解。趙飛、楊成等[6-7]對BIM技術(shù)、GIS技術(shù)、綜合勘察等手段在高速公路地質(zhì)勘察中的應(yīng)用進(jìn)行了探索。張震等[8]特別設(shè)計了山東省的高速公路工程地質(zhì)信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了工程地質(zhì)信息的空間與屬性查詢管理、鉆孔柱狀圖和剖面圖的自動生成、地基承載力的確定等功能，但該系統(tǒng)更側(cè)重于高速公路勘察的后期，未考慮全過程的勘察信息化實現(xiàn)。徐前[9]對工程勘察數(shù)據(jù)采集信息化存在的問題與對策進(jìn)行了研究。周長安[10]亦對工程勘察質(zhì)量信息化管理系統(tǒng)的構(gòu)建與實證進(jìn)行了系統(tǒng)和全面的研究。但對于如何便捷、系統(tǒng)、更具針對性地實現(xiàn)高速公路等重大線性工程的勘察信息化尚缺乏具體深入的研究，本文將著重介紹某公司研發(fā)的勘察信息化云平臺(以下簡稱“交勘”平臺)在公路等大型線性工程勘察方面所做的嘗試及亟待優(yōu)化的內(nèi)容。

1 高速公路勘察特點分析

高速公路工程地質(zhì)勘察作為一項綜合性的勘察業(yè)務(wù)，具有如下特點。

(1)路線長。高速公路勘察項目一般短則幾十公里，長則數(shù)百公里，跨越的地貌類型多種多樣，中山、低山、剝蝕丘陵、溶蝕峰叢谷地、巖溶峰叢洼地、巖溶峰林、峰叢平原、河流侵蝕堆積地貌均可能在同一個高速公路勘察項目內(nèi)出現(xiàn)。

(2)地質(zhì)復(fù)雜。項目沿線跨越多個地貌單元，地層巖性多樣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，不良地質(zhì)作用和特殊性巖土的廣泛分布。

(3)構(gòu)(建)筑物類型多樣(即工點類型及數(shù)量多)。主要包括橋梁、涵洞、隧道、深挖路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋工程、沿線設(shè)施和筑路材料料場等。不同的構(gòu)(建)筑物對地質(zhì)條件的要求不一樣，對地質(zhì)條件不同要素的敏感程度不一樣，勘察的側(cè)重點不一樣，適合采用的勘察手段亦有諸多不同。

2 項目創(chuàng)建與數(shù)據(jù)統(tǒng)計的便捷性

大多數(shù)勘察信息化平臺項目的創(chuàng)建需要逐個輸入項目編號、項目名稱、選擇工程類別、勘察階段、勘察等級、選擇項目負(fù)責(zé)人、指定項目位置等，這一系列的操作對于小型或者單工點項目問題不大，每個操作僅需完成一次。但高速公路勘察項目少則幾十個單工點，多則數(shù)百個單工點，前述的系列操作需要重復(fù)幾十遍甚至幾百遍，顯得非常低效。

高速公路勘察項目因為里程長、工作量多、工期緊，實施勘察的時候會將勞務(wù)隊伍分成若干個標(biāo)段。此外，高速公路的工點類型種類較多，不同工點類型勞務(wù)單價往往會有所區(qū)別。為實現(xiàn)高速公路勘察項目多層次多維度的便捷統(tǒng)計，高速公路勘察項目宜創(chuàng)建為樹狀結(jié)構(gòu)，且必須摒棄前述大量重復(fù)操作的創(chuàng)建模式。為此，“交勘”平臺特別開發(fā)了高速公路等重大線性工程模板導(dǎo)入的快捷創(chuàng)建功能，且采用了樹狀結(jié)構(gòu)以便于多工點的統(tǒng)一管理、零散數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化和多層次多維度統(tǒng)計，相較于原來的逐個標(biāo)段、不同工點類型、逐個工點分別手動統(tǒng)計的方式，其效率和準(zhǔn)確性均顯著提高。項目快捷創(chuàng)建導(dǎo)入模板層級結(jié)構(gòu)及多維度統(tǒng)計思路如下頁圖1所示。

此外，原來的工點位置由創(chuàng)建人在地圖上點選的方式既不準(zhǔn)確又浪費時間，可考慮采用工點第一個施鉆鉆孔的開孔位置稍加偏移作為工點位置。

圖1 項目導(dǎo)入模板層級及多維統(tǒng)計思路示意圖

3 項目組人員管理

3.1 項目組快捷組建

大多數(shù)勘察信息化系統(tǒng)項目組成員的組建需要每個單工點操作一次，這種操作模式對于高速公路等重大線性工程極度低效。為此，“交勘”平臺項目組組建的功能實現(xiàn)了按照層級從上往下繼承，從而大幅提高了項目組組建的效率，具體繼承思路如圖2所示。

圖2 各層級項目組成員繼承思路示意圖

在根節(jié)點添加的企業(yè)成員全部往下繼承，比如A1和A2是在高速公路這個層級添加的，則A1和A2進(jìn)入該項目所有標(biāo)段、所有工點類型的子工點里；B1和B2是在標(biāo)段層級的1標(biāo)添加的，則B1和B2進(jìn)入1標(biāo)下的所有工點類型的子工點里，以此類推，D1和D2僅存在于1標(biāo)隧道2這個工點。

3.2 項目組成員結(jié)構(gòu)優(yōu)化

當(dāng)前“交勘”平臺高速公路勘察項目組成員顯示方式為全展開的平鋪式，即每個子工點的每個項目組成員作為一條記錄平鋪顯示。如“交勘”平臺上有個高速公路勘察項目有2個標(biāo)段、6種工點類型、總共215個子工點，其項目人員構(gòu)成高達(dá)2 729條記錄，這對于查看項目組成員構(gòu)成和平臺維護(hù)都極為不便。

由于高速公路勘察項目具有層次性，故項目組成員結(jié)構(gòu)采用項目成員樹的方式較為合適，如圖3所示。因平臺的設(shè)置是項目組成員從上往下繼承，所以對于圖3的橋梁1工點來說，其項目組成員應(yīng)該是A1、A2、C1、C2、E1、E2、G1、G2，而隧道1的項目組成員應(yīng)該是A1、A2、C1、C2、F1、F2、J1、J2。這個項目樹的成員可搜索，可刪除(僅能刪除在該項目里面未采集任何數(shù)據(jù)和進(jìn)行任何編輯操作的成員，如只有查看某數(shù)據(jù)權(quán)限的人)，且刪除操作是自上至下的。假如在根節(jié)點刪掉A1和A2，則該項目所有子工點都會把A1和A2刪除；假如在標(biāo)段層級的2標(biāo)把A1和A2刪除，則2標(biāo)里面的所有子工點都會把A1和A2刪除，其余標(biāo)段則不會改變。項目成員樹的結(jié)構(gòu)顯著提高了項目組的維護(hù)效率，避免了當(dāng)前平臺的低效維護(hù)模式。當(dāng)前平臺需要進(jìn)入對應(yīng)層級逐一操作，假如2標(biāo)里面總共有50個子工點，要把A1和A2刪除則需要操作100次。

圖3 項目成員樹優(yōu)化示意圖

3.3 項目組成員權(quán)限管理優(yōu)化

隨著系統(tǒng)的深入開發(fā)，涉及的權(quán)限管理工作也日漸復(fù)雜，當(dāng)權(quán)限控制不夠方便的時候，平臺管理員或項目負(fù)責(zé)人會采用粗放式的權(quán)限控制方式，即把能開的權(quán)限都開給所有用戶或項目成員，以避免各用戶或成員因權(quán)限設(shè)置不當(dāng)而出現(xiàn)部分功能無法正常使用的情況，但這對于平臺數(shù)據(jù)的安全來講是一個較大的隱患。而這種權(quán)限管理問題對于高速公路等多工點勘察項目來說會更加突出，因為所有的操作可能都需要重復(fù)幾十遍甚至幾百遍，權(quán)限管理問題亟待優(yōu)化。

當(dāng)前“交勘”平臺項目負(fù)責(zé)人邀請其他企業(yè)成員進(jìn)入項目的時候，都是以“平臺-項目默認(rèn)角色”存在于該項目中，如該角色的權(quán)限不合適，需逐一修改。比如某業(yè)主A1或者其他部門設(shè)計人員A2需進(jìn)入該項目，但只允許其查看各鉆孔柱狀圖、巖芯拼接圖，不允許其下載任何數(shù)據(jù)，且當(dāng)前平臺項目級常用默認(rèn)角色都跟上述權(quán)限設(shè)置不一致，項目負(fù)責(zé)人就要專門新建一個這樣的角色，然后把該角色賦予該名業(yè)主或設(shè)計人員，對于高速公路項目來講有多少個子工點，這個操作就要重復(fù)多少次。針對這一問題，其優(yōu)化方案如下：在根節(jié)點按照對應(yīng)的權(quán)限需要設(shè)置好對應(yīng)的角色，假定該角色名稱為aa，當(dāng)在根節(jié)點邀請A1和A2進(jìn)入項目時選擇aa角色，則A1和A2會進(jìn)入該高速公路勘察項目的所有子工點，而且A1和A2在所有子工點里面的權(quán)限和角色aa對應(yīng)。此時，如修改aa的權(quán)限，A1和A2亦對應(yīng)變動；如在2標(biāo)里面A2的權(quán)限需調(diào)整，則可在根節(jié)點設(shè)置好與新的權(quán)限要求對應(yīng)的角色bb，然后在標(biāo)段層級的2標(biāo)節(jié)點將A2的角色從原來的aa修改為bb，此時僅2標(biāo)里面所有子工點的A2和A1權(quán)限不一樣，其他標(biāo)段A2和A1的角色均為aa。

對于一個完備的平臺來講，必須高度重視權(quán)限控制問題，以避免誤操作帶來的不可逆后果，同時實現(xiàn)平臺數(shù)據(jù)安全的精準(zhǔn)管控。

4 不同工點類型項目試驗套餐的配置

高速公路勘察項目構(gòu)筑物類型較多，包括橋梁、涵洞、隧道、深挖路塹、高填路堤等，因為不同的構(gòu)筑物對地質(zhì)條件的要求不一樣，所以不同工點類型室內(nèi)試驗必做項目和選做項目都會有所區(qū)別。

為提高各類工點室內(nèi)試驗的針對性，避免因為技術(shù)人員經(jīng)驗欠缺導(dǎo)致必做試驗項目未做，卻做了大量無用指標(biāo)的情況，“交勘”平臺擬根據(jù)規(guī)范要求按照不同工點類型配置室內(nèi)試驗套餐，如配置橋梁、隧道、深挖路塹等各種工點類型的室內(nèi)試驗套餐。如當(dāng)擬送樣的工點為橋梁時，平臺默認(rèn)推薦橋梁室內(nèi)試驗套餐，技術(shù)人員可在此基礎(chǔ)上稍作調(diào)整。

5 結(jié)語

隨著“交勘”平臺的深度開發(fā)，我們的目標(biāo)將不再限于打造一個信息化采集系統(tǒng)，而是提升為一個覆蓋全過程的智能化集成系統(tǒng)，在“神經(jīng)中樞”的協(xié)調(diào)下，聯(lián)動所有相關(guān)要素，整合相關(guān)資源，實現(xiàn)勘察的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，最大限度地節(jié)約資源，讓所有相關(guān)方受益。

當(dāng)然，要實現(xiàn)這一長遠(yuǎn)目標(biāo)，還需要解決許多技術(shù)難題，比如如何將勘察規(guī)范和信息化系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，如何針對勘察現(xiàn)場存在的各類地質(zhì)問題有效地指引一線技術(shù)人員開展平臺的后續(xù)研究工作等，這些問題都有待進(jìn)一步完善。