農(nóng)村公路信息化平臺(tái)建設(shè)研究

朱學(xué)軍

（河南省濟(jì)源市農(nóng)村公路管理處，河南 濟(jì)源 459000）

0 引言

農(nóng)村公路具有線路多、里程長(zhǎng)、覆蓋面廣等特點(diǎn)。近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護(hù)法存在耗時(shí)費(fèi)力、效率低、效果差等缺點(diǎn)，已無(wú)法滿足工程需求。因此，建立農(nóng)村公路信息化平臺(tái)，對(duì)公路系統(tǒng)進(jìn)行全面的信息化管理，成為道路與橋梁工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［1-8］。

針對(duì)公路信息化存在的問(wèn)題，諸多學(xué)者進(jìn)行大量研究，并取得了諸多成果。例如，李晶［9］將信息化建設(shè)理念應(yīng)用于農(nóng)村公路建設(shè)中，對(duì)農(nóng)村公路信息化建設(shè)進(jìn)行探討；張芳芳［10］針對(duì)目前公路信息化網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題展開探討與分析；徐全兵［11］對(duì)目前公路基層單位信息化建設(shè)現(xiàn)狀，以及未來(lái)基層公路信息化發(fā)展目標(biāo)和方向進(jìn)行探討；馬金娟［12］對(duì)公路交通信息化建設(shè)發(fā)展中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)對(duì)策；李金鐘等［13］從北京市農(nóng)村公路管理現(xiàn)狀、信息化管理需求、信息化技術(shù)應(yīng)用出發(fā)，對(duì)適用于北京市農(nóng)村公路管理的信息化技術(shù)進(jìn)行分析；徐楠［14］針對(duì)公路行業(yè)信息化發(fā)展建設(shè)存在的問(wèn)題提出相應(yīng)對(duì)策；劉永利［15］根據(jù)實(shí)踐提出公路信息化建設(shè)的3個(gè)要素，即指揮中心機(jī)房的建設(shè)、重要設(shè)備持續(xù)可靠的安全運(yùn)行和充足的技術(shù)支持；高俊林等［16］對(duì)公路交通信息化建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的難題進(jìn)行闡述。雖然學(xué)者們對(duì)農(nóng)村公路信息化養(yǎng)護(hù)管理提供了很多可行的研究思路，但其僅限于某些特定的應(yīng)用場(chǎng)景。因此，在針對(duì)不同案例時(shí)，要根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行具體分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策建議。

1 信息化需求分析

1.1 案例概況

筆者選取北京市郊區(qū)農(nóng)村公路為研究對(duì)象，對(duì)北京市農(nóng)村公路管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出農(nóng)村公路信息化平臺(tái)建設(shè)的具體需求。

根據(jù)2021年公布的公路里程匯編數(shù)據(jù)，北京市郊區(qū)公路總里程為21 954 km。其中，國(guó)道里程為1 728 km、省道里程為1 856 km、縣道里程為3 870 km、鄉(xiāng)道里程為7 507 km、村道里程為5 617 km、專用道里程為1 376 km，農(nóng)村道路占比達(dá)60%。北京市不同行政區(qū)域公路里程數(shù)據(jù)見表1。

表1 北京市郊區(qū)不同行政區(qū)域公路里程數(shù)據(jù)單位：km

北京市郊區(qū)公路管理系統(tǒng)的主體包括北京市交通委、北京市遠(yuǎn)郊區(qū)（縣）的公路分局、各區(qū)政府、各區(qū)財(cái)政局以及各區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府。其中，交通委負(fù)責(zé)對(duì)全市農(nóng)村公路進(jìn)行管理與監(jiān)督；遠(yuǎn)郊區(qū)（縣）的公路分局以及區(qū)政府負(fù)責(zé)對(duì)特定區(qū)縣的公路進(jìn)行管理與監(jiān)管；區(qū)財(cái)政局負(fù)責(zé)對(duì)全程公路養(yǎng)護(hù)的資金進(jìn)行管理；區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府則是農(nóng)村公路管理工作的主體。

1.2 需求分析

由于北京市郊區(qū)公路管理系統(tǒng)存在信息化程度低、管理工作效率低等問(wèn)題，對(duì)信息化平臺(tái)建設(shè)需求進(jìn)行分析。

1.2.1 信息云交互需求。通過(guò)資料搜集、問(wèn)卷調(diào)查等方法，對(duì)北京市農(nóng)村公路管理的信息交互方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表2。

表2 北京市農(nóng)村公路管理信息交互方式

由表2可知，上下級(jí)管理部門之間的信息交互方式以口頭詢問(wèn)、社交軟件、紙質(zhì)文件傳閱、電子報(bào)表、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議、檔案資料為主；同級(jí)管理部門之間以口頭詢問(wèn)、社交軟件、紙質(zhì)報(bào)表和現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議為主；項(xiàng)目建設(shè)主體單位與參建單位之間的信息交互方式包括電子紙質(zhì)報(bào)表、口頭詢問(wèn)、單位匯報(bào)等。由此可見，北京市農(nóng)村公路管理的信息化程度較低。

1.2.2 信息云儲(chǔ)存需求。由于沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同部門存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息差別較大，再加上數(shù)據(jù)共享的信息化程度低，大多采用紙質(zhì)或電子的方式進(jìn)行傳送，容易出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致不同部門獲取的數(shù)據(jù)不一致，且傳送時(shí)間長(zhǎng)、效率低。部分農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)分散儲(chǔ)存在不同系統(tǒng)中，而系統(tǒng)的功能單一，缺乏連通機(jī)制，導(dǎo)致無(wú)法形成統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集成體系，容易出現(xiàn)“信息孤島”，再加上一些完工較早的農(nóng)村公路出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題，對(duì)農(nóng)村公路信息化管理造成阻礙。

1.2.3 信息云管理需求。農(nóng)村公路管理包括建設(shè)、監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，涉及工程信息、合同信息、設(shè)備信息等，信息量大，且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，平臺(tái)應(yīng)具備信息的實(shí)時(shí)錄入、分類以及查詢功能，可對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行新建、刪除、修改、備注說(shuō)明等操作。

2 信息化平臺(tái)建設(shè)

2.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)

根據(jù)信息化建設(shè)需求，設(shè)計(jì)并構(gòu)建農(nóng)村公路信息化平臺(tái)，提高農(nóng)村公路管理的質(zhì)量和效率。農(nóng)村公路信息化平臺(tái)地圖界面示意圖見圖1，平臺(tái)客戶端查看的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)畫面見圖2。

圖1 農(nóng)村公路信息化平臺(tái)地圖界面示意圖

圖2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)畫面

農(nóng)村公路信息化平臺(tái)設(shè)計(jì)示意圖見圖3。由圖3可知，該平臺(tái)共有4個(gè)層面，即用戶接口層、應(yīng)用服務(wù)層、云服務(wù)層以及平臺(tái)服務(wù)層。用戶接口層用于平臺(tái)的用戶界面設(shè)置，包括圖形用戶接口、Web接口。用戶通過(guò)登錄賬戶，即可通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)或外網(wǎng)來(lái)訪問(wèn)平臺(tái)的大部分?jǐn)?shù)據(jù)。對(duì)于某些底層數(shù)據(jù)，用戶可通過(guò)特定的圖形用戶接口進(jìn)行訪問(wèn)。應(yīng)用服務(wù)層為用戶提供實(shí)時(shí)的信息交互服務(wù)，包括SOAP、COBRA、EJB、AJAX等模塊，使不同業(yè)務(wù)能夠協(xié)調(diào)合作，從而避免農(nóng)村公路平臺(tái)出現(xiàn)“信息孤島”。云服務(wù)層用于統(tǒng)一農(nóng)村公路信息化平臺(tái)的不同服務(wù)，通過(guò)統(tǒng)一的服務(wù)接口對(duì)不同應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行訪問(wèn)，進(jìn)而通過(guò)統(tǒng)一的管理方式為用戶提供服務(wù)。平臺(tái)管理層是農(nóng)村公路信息化平臺(tái)的核心部分，包括平臺(tái)的登錄認(rèn)證、信息資源的分配以及數(shù)據(jù)安全等。

圖3 農(nóng)村公路信息化平臺(tái)設(shè)計(jì)示意圖

2.2 平臺(tái)搭建

信息化平臺(tái)搭建包括硬件搭建、軟件搭建。

2.2.1 平臺(tái)硬件搭建。建立內(nèi)部局域網(wǎng)作為平臺(tái)環(huán)境，并配置5臺(tái)服務(wù)器、2臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器、3臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)器用于虛擬存儲(chǔ)管理，其配置如下：IBM、4CUP×8核、256 G內(nèi)存、500 G硬盤。此外，還要2臺(tái)SAN光纖交換機(jī)，基本配置為24端口。通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)將服務(wù)器互聯(lián)，完成信息化平臺(tái)的硬件搭建。

2.2.2 平臺(tái)軟件搭建。首先，在服務(wù)器中安裝Windows 2003 Server SP2系統(tǒng)，將其作為基礎(chǔ)平臺(tái)的運(yùn)行環(huán)境。然后，使用Java JDK、Apache-Ant、MySQL和Apache-Tomcat等工具在服務(wù)器中搭建Jave和Ant環(huán)境。由于虛擬節(jié)點(diǎn)服務(wù)器只在Xen虛擬環(huán)境中運(yùn)行，所以還要在服務(wù)器上安裝一個(gè)使用Xen內(nèi)核的Xen環(huán)境。最后，對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，即完成信息化平臺(tái)的軟件搭建。

2.3 功能實(shí)現(xiàn)

針對(duì)案例中提出的信息云交互、云儲(chǔ)存和云管理需求，平臺(tái)功能包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、工程建設(shè)及維護(hù)管理、監(jiān)管以及信息查詢。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊功能圖見圖4。

圖4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊功能圖

工程建設(shè)及維護(hù)管理模塊包括工程建設(shè)管理、工程維護(hù)管理，主要對(duì)工程建設(shè)的工程計(jì)劃、進(jìn)度、相關(guān)資料以及工程維護(hù)過(guò)程中的日常保養(yǎng)、養(yǎng)護(hù)資料進(jìn)行管理。監(jiān)管模塊功能圖見圖5。其主要對(duì)農(nóng)村公路中的路橋檢測(cè)流程進(jìn)行管理，并對(duì)工程中的安保設(shè)施、安全隱患等進(jìn)行監(jiān)督。

圖5 監(jiān)管模塊（路橋及安保）功能圖

查詢模塊是農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的核心，相關(guān)人員可實(shí)時(shí)查詢，查詢內(nèi)容包括年度、季度、月度的報(bào)表數(shù)據(jù)，路面、橋梁、隧道的檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及重點(diǎn)項(xiàng)目。除查詢外，該模塊還提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，將用戶需要的數(shù)據(jù)以excel、text或word格式導(dǎo)出。

3 結(jié)語(yǔ)

筆者以北京市農(nóng)村公路為研究對(duì)象，對(duì)農(nóng)村公路信息化平臺(tái)建設(shè)進(jìn)行研究。當(dāng)前，農(nóng)村公路管理存在信息化程度低、管理工作效率低、數(shù)據(jù)處理冗亂等問(wèn)題，在信息云交互、信息云儲(chǔ)存、信息云管理等方面存在信息化需求。農(nóng)村公路信息化平臺(tái)包括用戶接口層、應(yīng)用服務(wù)層、云服務(wù)層以及平臺(tái)服務(wù)層，功能模塊包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、工程建設(shè)及維護(hù)管理、監(jiān)管以及查詢等，能有效提高農(nóng)村公路信息化管理水平。