南京機(jī)場(chǎng)高速公路道路管理系統(tǒng)研究
道路綜合養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)是由道路設(shè)施管理系統(tǒng),路政管理系統(tǒng)和清障排障管理系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)組成的道路綜合管理系統(tǒng)。其中道路設(shè)施管理系統(tǒng)又分為路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)和橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng),包含了路面、路基、排水防護(hù)、綠化、交通安全設(shè)施、橋梁、通道、涵洞以及道路沿線其他設(shè)施,是整個(gè)道路管理系統(tǒng)的核心,也是南京機(jī)場(chǎng)高速公路管理處的管理人員進(jìn)行決策的基本依據(jù)之一。路政管理系統(tǒng)和清障排障管理系統(tǒng)則是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和機(jī)場(chǎng)管理處實(shí)際需要開(kāi)發(fā)的。這兩個(gè)子系統(tǒng)除了具有對(duì)路政事件、交通事故、法律事務(wù)、路政財(cái)產(chǎn)的管理、統(tǒng)計(jì)、處理功能外,還能在一定程度上為管理人員分析交通事故原因、肇事車(chē)種、投資等方面作輔助決策作用。
由圖1可見(jiàn),各個(gè)子系統(tǒng)之間是模塊化結(jié)構(gòu),即各個(gè)子系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的。模塊化結(jié)構(gòu)的好處是便于修改和更新子系統(tǒng)而不影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但各個(gè)子系統(tǒng)之間又有聯(lián)系,能互相調(diào)用各自的資源。如路政模塊的部分信息就來(lái)自于路面管理系統(tǒng)和橋梁管理系統(tǒng)。這樣就減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)性,提高了資源的利用率,節(jié)約了內(nèi)存。 下面就針對(duì)本系統(tǒng)三個(gè)模塊的功能、目的、主要組成部分以及實(shí)現(xiàn)后的作用和意義作一詳細(xì)的介紹。
1 路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)
路面養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)主要包括路基、路面、排水與防護(hù)、交通設(shè)施、綠化及附屬設(shè)施等項(xiàng),各項(xiàng)均包括歷史檔案數(shù)據(jù)瀏覽、路面現(xiàn)有資料查看、路面采集資料輸入、維修記錄、日常檢查等等內(nèi)容。并結(jié)合南京機(jī)場(chǎng)高速公路道路管理系統(tǒng)的實(shí)際開(kāi)發(fā)情況,引入了路面使用性能的評(píng)價(jià)分析;路面的使用性能預(yù)估;路面養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策的各種分析方法以及各種使用性能評(píng)價(jià)指數(shù)(路面損壞狀況指數(shù)PCI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、路面結(jié)構(gòu)承載能力數(shù)SI及路面抗滑指數(shù)SRI等)模型。
2 橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 (1) 586以上的機(jī)型,推薦使用PENTIUM133以上微機(jī); (2) 內(nèi)存最好在16M以上,推薦使用32M或更高的內(nèi)存; (3) 操作環(huán)境要求32位的編譯語(yǔ)言:VISUAL FOXPRO3.0以上版本(推薦使用FOXPRO5.0中英文版)、中文WINDOW95或英文WINDOW95掛中文平臺(tái)。
2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的基礎(chǔ)是一個(gè)存儲(chǔ)有大量設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)、維修數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。并通過(guò)道路養(yǎng)護(hù)管理人員對(duì)橋梁的日常檢查和定期、不定期的檢測(cè)采集而來(lái)數(shù)據(jù)不斷的加以積累。數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)這些數(shù)據(jù)具有存儲(chǔ)、修改、添加、刪除、排序、查找等一系列管理功能。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合橋梁技術(shù)狀況評(píng)價(jià)模型、橋梁使用狀況預(yù)估模型、橋梁的維修對(duì)策等模型,在資源、養(yǎng)護(hù)政策、管理目標(biāo)等條件的約束下得出養(yǎng)護(hù)維修項(xiàng)目。管理和決策人員對(duì)養(yǎng)護(hù)維修項(xiàng)目進(jìn)行需求分析及優(yōu)化后可制訂相應(yīng)的維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。最后是具體實(shí)施計(jì)劃并將實(shí)施結(jié)果備案。 橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖2。
2.3 系統(tǒng)的功能 橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的基本功能有橋梁技術(shù)狀況評(píng)價(jià)、橋梁使用狀況預(yù)估、橋梁維修改建投資的經(jīng)濟(jì)分析模型和方法、橋梁維修對(duì)策集、養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的優(yōu)化、橋梁養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策需求分析這項(xiàng)。它們組成了一個(gè)較完整的管理系統(tǒng),能幫助管理者保存珍貴的設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)資料;積累可靠的數(shù)據(jù)和信息;高效率地處理大量的道路管理事件和情況;了解道路運(yùn)營(yíng)狀況;制訂科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)對(duì)策;合理分配有限的養(yǎng)護(hù)資源以及對(duì)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)先排序,并為以后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、完善本系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。 (1) 橋梁技術(shù)狀況評(píng)價(jià)模型:是利用采集到的數(shù)據(jù),對(duì)橋梁技術(shù)狀況程度進(jìn)行判斷,從而為制定養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策提供依據(jù); (2) 橋梁使用狀況預(yù)估模型:預(yù)先估計(jì)對(duì)橋梁采用加固、改建等各種對(duì)策后,它的使用性能隨時(shí)間或行車(chē)荷載作用次數(shù)的變化規(guī)律,了解何時(shí)該采取措施以及采取什么措施合適,申請(qǐng)并合理分配有限的資金和資源。 (3) 經(jīng)濟(jì)分析方法:除了橋梁技術(shù)狀況方面的原因外,經(jīng)濟(jì)原因是最終的決定橋梁維修計(jì)劃的因素。因此,在橋梁技術(shù)狀況能滿(mǎn)足最低要求的情況下,應(yīng)按經(jīng)濟(jì)效益的大小,對(duì)需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修的項(xiàng)目進(jìn)行分析,判斷其可行性。 (4) 橋梁維修對(duì)策集(見(jiàn)表1)。 (5) 優(yōu)化模型:利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法,提供根據(jù)養(yǎng)護(hù)和維修對(duì)策的最佳資金分配方案的分析過(guò)程和結(jié)果,以便決策者選擇最經(jīng)濟(jì)合理的方案。 (6) 橋梁養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策需求分析 根據(jù)橋梁技術(shù)狀況的評(píng)價(jià)和預(yù)估結(jié)果,可以知道哪些橋梁或是其分部結(jié)構(gòu)處于不利的地位或狀況,需要進(jìn)行維護(hù)。因此,當(dāng)前任務(wù)就是制訂有針對(duì)性的、切實(shí)可行的、符合管理部門(mén)要求的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策。這一環(huán)節(jié)是橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一,一方面它輔助管理者進(jìn)行決策,提供必要的參考依據(jù);另一方面通過(guò)較好地預(yù)算維修費(fèi)用,為以后根據(jù)效益和投資可能性篩選維修項(xiàng)目,編制合理、科學(xué)的養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃打下重要的基礎(chǔ)。 選擇合理的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策,主要考慮以下三點(diǎn): (1) 橋梁的現(xiàn)狀:即各項(xiàng)使用性能滿(mǎn)足使用要求的程度,要依據(jù)不同的方面和程度選擇不同對(duì)策;? (2) 今后發(fā)展的趨勢(shì):顯然,公路等級(jí)越高、交通量越大的橋梁,應(yīng)該給予較高的重視; (3) 經(jīng)濟(jì)效益:在比較分析期內(nèi)各可能對(duì)策的經(jīng)濟(jì)效益,據(jù)此選擇效益最佳的方案。 針對(duì)以上三方面的內(nèi)容,目前有二類(lèi)方法可用于橋梁養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策分析: (1)系統(tǒng)化方法。通過(guò)總結(jié)和提煉橋梁工程師的經(jīng)驗(yàn),并以過(guò)程化的形式為具有不同技術(shù)狀況的橋梁選擇合理可行的對(duì)策,它包括決策樹(shù)法和專(zhuān)家系統(tǒng)法。 ① 決策樹(shù)法。在分析影響選擇對(duì)策的主要因素的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程師的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),用樹(shù)狀圖表達(dá)主要影響因素與對(duì)策間關(guān)系。
橋梁維修對(duì)策集 表1
對(duì)策大類(lèi) |
分類(lèi) |
維修對(duì)象 |
對(duì)策內(nèi)容 |
正 常 保 養(yǎng) |
正常保養(yǎng) |
橋梁各部件 |
保持標(biāo)志完好,橋面系清潔,排水管槽道通暢;日常巡查,伸縮縫無(wú)雜物嵌入,橋面無(wú)積水;保持支座各部分完整、清潔,定期涂抹潤(rùn)滑油或保護(hù)油漆,對(duì)固定支座檢查擰緊螺栓;墩臺(tái)保持清潔,清除青苔、雜草和污穢。橋梁局部輕微缺損的修補(bǔ),細(xì)小裂縫的封閉 |
小
修
維
護(hù) |
小修維護(hù)1 |
橋面系 |
修補(bǔ)橋面鋪裝、淺坑槽、縱橫裂縫、波浪、剝落 |
修理收縮縫 |
局部修復(fù)欄桿、扶手、人行道 |
疏通泄水管,更換損壞的照明設(shè)施、標(biāo)志 |
小修維護(hù)2 |
上部結(jié)構(gòu) |
主要位置裂縫的封閉處理,砌縫灰漿 |
局部剝落、露筋的修補(bǔ)處理 |
橫向聯(lián)系的局部維修 |
小修維護(hù)3 |
下部結(jié)構(gòu) |
墩臺(tái)、基礎(chǔ)局部剝落、露筋,磚石砌體風(fēng)化的修補(bǔ),砌體灰漿填補(bǔ) |
主要位置裂縫的封閉處理 |
支座的維修,偏移校正 |
輕微沖刷的處理,支座輕微腐蝕的處理,加潤(rùn)滑油 |
中
修 |
中修1 |
橋面系 |
橋面鋪裝翻修,更換防水層、泄水槽 |
更換伸縮縫 |
欄桿及扶手重修 |
重修人行道,維修、更換照明線路,補(bǔ)全標(biāo)志 |
中修2 |
上部結(jié)構(gòu) |
對(duì)裂縫寬超限值的裂縫進(jìn)行處理 |
較大面積剝落、風(fēng)化、露筋、銹蝕的修補(bǔ)及橋面板裂縫的修補(bǔ) |
個(gè)別梁體的加固(如邊梁、邊拱肋等),對(duì)鋼結(jié)構(gòu),則更換個(gè)別有扭曲變形、損傷裂紋等 |
橫向聯(lián)系的加固修復(fù) |
中修3 |
下部結(jié)構(gòu) |
支座更換 |
對(duì)裂縫寬超限值的裂縫進(jìn)行處理 |
較大面積剝落、風(fēng)化、露筋、銹蝕,砌體灰漿脫落,局部變形 |
局部沖刷處理,樁基頂端被磨損部的修補(bǔ) |
大
修 |
大修1 |
上部結(jié)構(gòu) |
梁體加固或更換部分主梁、主拱圈 |
大修2 |
下部結(jié)構(gòu) |
墩臺(tái)大面積修補(bǔ)、加固,嚴(yán)重位移(對(duì)上部結(jié)構(gòu)造成過(guò)大變形)的處理 |
基礎(chǔ)加固及嚴(yán)重沖刷(指基礎(chǔ)沖刷>設(shè)計(jì)值)處理,樁基頂端被侵蝕、露筋、頸縮的處理,橋臺(tái)岸滑移 |
大修3 |
總體 |
橋梁拓寬和提高荷載等級(jí)的改造工程 |
重建 |
重建 |
總體 |
利用原橋部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造、加固或重建 |
?、趯?zhuān)家系統(tǒng)法。其本質(zhì)同決策樹(shù)法,但由于其在表述處理專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的方法時(shí),推理機(jī)制的建立以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)越性,使得專(zhuān)家系統(tǒng)可以考慮更多的因素,處理更復(fù)雜的邏輯關(guān)系,甚至于不確性和模糊問(wèn)題。 (2)經(jīng)濟(jì)分析方法。對(duì)可能的備選方案(可由系統(tǒng)化方法獲得,可能有多種方案)進(jìn)行壽命周期費(fèi)用分析,從中選擇經(jīng)濟(jì)合理的對(duì)策。
2.4 具體決策過(guò)程 2.4.1 影響因素的確定 橋梁是個(gè)復(fù)雜的構(gòu)造,其對(duì)策確定也是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,影響其對(duì)策的因素很多。最主要的有以下幾點(diǎn): ①橋梁的橋況指數(shù)BCI; ②橋梁的承載能力(分足夠、臨界、不足、嚴(yán)重不足四類(lèi))與BCI有關(guān); ?、蹣蛄旱墓δ苄訠SI:指橋面寬度,橋下凈空,橋頭線型等; ?、軜蛄旱念?lèi)型及跨徑; ?、莪h(huán)境因素:由氣候、地質(zhì)、水文、交通量等組成; ?、藿?jīng)濟(jì)方面的的因素。 由于本系統(tǒng)是針對(duì)南京機(jī)場(chǎng)高速公路的,該路全長(zhǎng)僅28km,沿途地區(qū)地質(zhì)、水文等情況十分相似。沿線29座橋梁基本上均在干線上,其交通量、橋?qū)?、橋下凈空、橋頭線型等差別也不大,橋梁種類(lèi)不多,其中大橋7座、中橋20座、小橋2座。大橋中僅牛首山河大橋(5×5三聯(lián)+10m+20m+25m+10m+5×25二聯(lián))跨徑達(dá)到717.104m,其余的類(lèi)型和跨徑均差距不大。此外,橋梁承載能力可用BCI來(lái)衡量,而且它的范圍是包含于BCI的范圍的。綜上所述,本系統(tǒng)只考慮橋況指數(shù)BCI一個(gè)因素,給分析問(wèn)題和決策帶來(lái)方便。
2.4.2 維修方法的確定 根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJO73-96),并結(jié)合南京機(jī)場(chǎng)高速公路的實(shí)際情況,將對(duì)策劃分為以下幾點(diǎn): ?、偃粘pB(yǎng)護(hù)和維修(小修):正常養(yǎng)護(hù)、巡查,修補(bǔ)缺損的非主體受力構(gòu)件。 ②中修:修補(bǔ)缺損構(gòu)件,規(guī)模較大。 ?、鄞笮蓿杭庸讨黧w結(jié)構(gòu),以保證通行安全;為提高通行能力和等級(jí)而擴(kuò)寬或加固橋梁工程,舊橋改造。 ④重建:徹底加固或重建此橋。
2.5 橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的特點(diǎn) (1)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需循序漸近。一般一個(gè)系統(tǒng)從開(kāi)發(fā)、完善至成功需要較長(zhǎng)的時(shí)間,這是由于:①系統(tǒng)與管理體制、管理方法、管理人員及技術(shù)條件之間需要磨合;②只有歷史數(shù)據(jù)的積累,才能逐步建立和完善系統(tǒng)中的模型、參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn);③新的因素、新的技術(shù)、新的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不斷地加入。 (2)橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是一個(gè)橋梁數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。其功能較簡(jiǎn)單,有查詢(xún)、修改、瀏覽等功能,在此基礎(chǔ)上逐漸增加了評(píng)價(jià)、需求分析、費(fèi)用模型、優(yōu)先排序等功能。但這些功能仍處于試驗(yàn)性的階段,若缺少客觀數(shù)據(jù)的有力支持,將較難輔助管理部門(mén)作出決策。 (3)橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)必須結(jié)合工程實(shí)際,力求實(shí)用。切忌不合實(shí)際,造成人力、物力、財(cái)力上的浪費(fèi)。由于各地經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)、管理水平不同,就造成對(duì)各系統(tǒng)相應(yīng)的模型、參數(shù)的要求也不盡相同,要好好把握。 (4)本系統(tǒng)是以《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJO73-96)為標(biāo)準(zhǔn),參考和依據(jù)了北京、上海、廣東等地以及國(guó)外一些系統(tǒng)中符合我國(guó)國(guó)情和南京機(jī)場(chǎng)高速公路部分的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合南京機(jī)場(chǎng)高速公路管理處實(shí)際和具體需要的情況下開(kāi)發(fā)而成。
3 路政管理系統(tǒng)
3.1 路面管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 高速公路是占地廣、投資大、設(shè)施多的現(xiàn)代化大型設(shè)施,要保證路產(chǎn)、路政不受侵犯,保證高等級(jí)公路安全可靠、暢通無(wú)阻,保證占地建筑中設(shè)施等的完整良好,就必須搞好路政管理。 公路路政管理是依據(jù)國(guó)家和地方有關(guān)法規(guī),公路各管理部門(mén)和其授權(quán)的公路管理機(jī)構(gòu)依次實(shí)行的行政權(quán)力的管理,即依照法規(guī)履行保護(hù)路產(chǎn)、維護(hù)路權(quán)和安全營(yíng)運(yùn)的管理職能。我國(guó)頒布的《中華人民共和國(guó)公路管理?xiàng)l例》中規(guī)定:"公路主管部門(mén)負(fù)責(zé)管理和保護(hù)公路、公路用地及公路設(shè)施,有權(quán)依法檢查、制止、處理各種侵占、破壞公路、公路用地及公路設(shè)施的行為。"明確地指出了公路各部門(mén)在路政管理方面的權(quán)力和內(nèi)容。江蘇省交通廳1998年10月20日發(fā)文,為適應(yīng)《中華人民共和國(guó)行政處罰法》、《中華人民共和國(guó)公路法》要求,做好內(nèi)業(yè)工作,統(tǒng)一全省路政內(nèi)業(yè)檔案、報(bào)表路表。表明省交通廳對(duì)路政管理的高度重視,也為路政管理進(jìn)一步規(guī)范化、科學(xué)化、法律化打下基礎(chǔ)。 南京機(jī)場(chǎng)高速公路路政管理的一般屬性與一般公路是一致的,但它在規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)上具有更高的要求。因此,本系統(tǒng)嚴(yán)格按照南京機(jī)場(chǎng)公路管理處的要求,在《公路管理?xiàng)l例》基礎(chǔ)上,為規(guī)范路政管理、加快事件處理過(guò)程、方便工作人員調(diào)檔、查閱、檢索,最后實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公而開(kāi)發(fā)了此系統(tǒng)。 路政管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖3。
3.2 路政管理的主要內(nèi)容 路政管理的主要內(nèi)容有路政巡邏、事故處理、拖帶清障、路政索賠和處罰、許可證的頒布等內(nèi)容。 (1)路政巡邏(分定時(shí)巡邏及異常情況下的緊急出動(dòng)等)。巡邏間隔可根據(jù)車(chē)輛人員配備情況和管轄半徑合理確定,分為首尾相接式和交叉滾動(dòng)式兩種,保證高速公路上同一地點(diǎn)每隔1~2h就有一輛巡邏車(chē)通過(guò)。如遇特殊情況和天氣,應(yīng)增加巡邏密度。 (2)事故處理(救援-現(xiàn)場(chǎng)勘查-詢(xún)問(wèn)筆錄)。路政人員在事故發(fā)生后應(yīng)盡快趕赴現(xiàn)場(chǎng)救援,迅速了解事故現(xiàn)場(chǎng)狀況、事故性質(zhì)、涉及范圍、決定損害數(shù)量等,對(duì)于較大路產(chǎn)損害事故,路政人員應(yīng)向有關(guān)當(dāng)事人提取筆錄。整個(gè)救援工作要體現(xiàn)行車(chē)安全至上、生命至上、司乘人員財(cái)產(chǎn)至上的原則。 (3)路上作業(yè)及惡劣氣候條件時(shí)的路政工作。當(dāng)需要高速公路路上作業(yè)及惡劣條件氣候下進(jìn)行時(shí),為了交通安全,均要采取交通管制,管制的目的是維護(hù)正常通行秩序,保證作業(yè)人員及車(chē)輛通行安全。管制分作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的交通管制和惡劣氣候下的交通管制兩種。 (4)拖帶清障(分拖帶車(chē)輛和清除障礙)。拖帶清障是高速公路路政管理日常主要工作之一,是一項(xiàng)必須使用專(zhuān)門(mén)機(jī)械來(lái)完成的有償服務(wù)項(xiàng)目。拖帶通常是指高速公路上故障車(chē)輛的牽引,清障系指清除因事故和其他原因滯留在高速公路上的損毀車(chē)輛和物資。 (5)路政索賠和處罰。路政處罰是指高速公路管理機(jī)構(gòu)對(duì)違反國(guó)家有關(guān)高速公路規(guī)定的行為當(dāng)時(shí)給予的行政處罰,路政處罰是以違反路政管理所規(guī)定的義務(wù)為前提,如破壞路面附屬設(shè)施等行為,路政處罰由各級(jí)公路主管部門(mén)的專(zhuān)職路政人員根據(jù)行政管理法規(guī)的有關(guān)規(guī)定來(lái)作出決定。 (6)許可證的頒布。高速公路路政管理工作的直接表現(xiàn)形式之一就是許可證的核發(fā)。
3.3 路政管理的特點(diǎn) 高速公路路政管理具有如下特點(diǎn): (1)管理方法的特定性。高速公路路政管理是一種全天候、全方位、全區(qū)域的路上跟蹤管理,其管理的對(duì)象是汽車(chē)流。 (2)管理手段的先進(jìn)性。由于高速公路車(chē)流量大、車(chē)速快、設(shè)施多、事故突發(fā)率高,就要求路政管理部門(mén)必須配備較好的監(jiān)控、通信電子設(shè)施及其相應(yīng)的巡邏、清障及至專(zhuān)門(mén)的求援物品,以便能快速反應(yīng),及時(shí)清障排障,保障行車(chē)的安全和暢通。南京機(jī)場(chǎng)高速公路引進(jìn)全套西班牙監(jiān)控設(shè)備,耗資30萬(wàn)元。 (3)管理內(nèi)容的復(fù)雜性。由于路政管理對(duì)象為人、車(chē)、事、路及社會(huì)組織等不同的事物,管理部門(mén)又有養(yǎng)護(hù)、清障等等不同的科室,分別處理不同的業(yè)務(wù)。再加上有些事故是交警(屬公安系統(tǒng))和路政管理人員(屬交通系統(tǒng))共同處理,故要處理好兩者關(guān)系,作到既能分工明確,又能協(xié)同合作,這一系列情況決定了高速公路路政工作的復(fù)雜性。
4 清障排障管理系統(tǒng)(IMS)
4.1 設(shè)計(jì)IMS的目的 設(shè)計(jì)IMS的目的在于:(1)提高該路段在事故發(fā)生時(shí)的綜合管理能力;(2)提高高峰時(shí)期機(jī)動(dòng)車(chē)的通行能力;(3)通過(guò)在路邊豎立信號(hào)系統(tǒng)及交通標(biāo)志以減少事故發(fā)生的頻率和降低事故的程度;(4)為管理人員提供一個(gè)有利的工具。 ?該系統(tǒng)通過(guò)安放在路上和路兩旁的多種感應(yīng)器及一個(gè)綜合多種算法的事故檢測(cè)系統(tǒng),不間斷地控制和操作一個(gè)可變的信號(hào)系統(tǒng),并通過(guò)可變的信號(hào)對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行指導(dǎo)和預(yù)警。 由于發(fā)達(dá)國(guó)家的路網(wǎng)已基本成型,高速公路的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等過(guò)程已十分成熟,是科學(xué)化和規(guī)范化了的。而且,許多路網(wǎng)通過(guò)管理系統(tǒng)的科學(xué)管理顯示出較高的經(jīng)濟(jì)效益和宏觀調(diào)整能力。但高速公路上的事故問(wèn)題仍然困擾著人們,如何降低事故的發(fā)生率,如何給駕駛員一個(gè)良好的提示,是當(dāng)前許多公路管理人員和部門(mén)所要解決的問(wèn)題。在日本,許多汽車(chē)大公司如HONDA、NISSION、TOTOTA等和許多研究機(jī)構(gòu)都效力于這方面的研究?,F(xiàn)已有一些系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)事故,并且通過(guò)提供復(fù)雜的信號(hào)系統(tǒng)給行駛于路面上的駕駛?cè)藛T以提醒來(lái)降低事故。為了開(kāi)發(fā)更有效的IMS管理系統(tǒng),我們要綜合許多方面的知識(shí)。 在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的同時(shí),要注意這此模型的可移植性、可更新性、可升級(jí)性,以便隨時(shí)可以充分利用科學(xué)技術(shù)方面的新產(chǎn)品、新設(shè)備。但在這方面的研究尚處于試驗(yàn)階段,基本上是利用狀態(tài)估計(jì)的方式進(jìn)行。而且,開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)高度智能化的系統(tǒng)要耗費(fèi)大量的人力和物力。故在此階段,參考一下國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)是很有裨益的。
4.2 國(guó)外的事故管理系統(tǒng)IMS 由結(jié)構(gòu)框圖可見(jiàn)IMS是一項(xiàng)較復(fù)雜的工程,牽涉到交通工程、信號(hào)處理、監(jiān)控、計(jì)算機(jī)網(wǎng)等方面的知識(shí);涉及到無(wú)線電、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、交通等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域。
4.3 開(kāi)發(fā)IMS的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn) 開(kāi)發(fā)較完整的智能化清障排障系統(tǒng)是一項(xiàng)耗資巨大的工程,它需要結(jié)合多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù),依托各種具有強(qiáng)大功能的軟硬件設(shè)備和各方面人才的協(xié)作。世界上許多發(fā)達(dá)國(guó)家都在這方面投巨資修建實(shí)驗(yàn)路,以期望得到良好的社會(huì)效益。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)在的國(guó)情,要善于吸取別人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),減少不必要的的損失。因此,筆者結(jié)合國(guó)外專(zhuān)家的意見(jiàn),歸納幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn): (1)熟悉各種領(lǐng)域的技術(shù)和設(shè)備性能,盡量減少由于設(shè)備更新而對(duì)IMS進(jìn)行大的改動(dòng)。這就需要了解:①最新的車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng);②交通事故的算法;③通訊系統(tǒng);④駕駛?cè)藛T信息系統(tǒng)。 (2)明確所要開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的目標(biāo)(是短期的還是長(zhǎng)期的),要預(yù)留接口,具有可擴(kuò)展性,要盡量設(shè)計(jì)成相互獨(dú)立的模塊化體系,便于更新。 (3)要有一份清楚的操作手冊(cè)和實(shí)施該系統(tǒng)費(fèi)用估計(jì)。 (4)要清楚IMS的評(píng)價(jià)過(guò)程和相應(yīng)的規(guī)范。 本系統(tǒng)雖還只處于初期階段,即只處于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),對(duì)清障、排障的信息做相對(duì)的查詢(xún)、檢索、修改等等功能,以方便管理人員操作,但也能在一定程度上為管理人員分析交通事故原因、肇事車(chē)輛類(lèi)型、投資等方面作輔助決策作用。
5 總結(jié)
(1)本文介紹了道路綜合管理系統(tǒng)的四大模塊:橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)BMS、路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)PMS、路政管理子系統(tǒng)、清障排障管理子系統(tǒng)IMS,較詳細(xì)地闡述了BMS的運(yùn)行環(huán)境、結(jié)構(gòu)、功能、實(shí)施和工作過(guò)程、特點(diǎn),及根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJO73-96)結(jié)合南京機(jī)場(chǎng)高速公路的實(shí)際情況制訂的橋梁維修對(duì)策集。其中,橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是一個(gè)存儲(chǔ)有大量設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)、維修數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù),并不斷積累有效的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)這些數(shù)據(jù)具有存儲(chǔ)、修改、添加、刪除、排序、查找等一系列管理功能。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合橋梁技術(shù)狀況評(píng)價(jià)、橋梁使用狀況預(yù)估、橋梁的維修對(duì)策等模型,在資源、養(yǎng)護(hù)政策、管理目標(biāo)等條件的約束下養(yǎng)護(hù)維修項(xiàng)目。它能幫助管理者保存珍貴的設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)資料;積累可靠的數(shù)據(jù)和信息;高效率地處理大量的道路管理事件和情況;了解道路運(yùn)營(yíng)狀況;制訂科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)政策;合理分配有限的養(yǎng)護(hù)資源以及對(duì)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)先排序,并為以后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、完善系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。 (2)對(duì)路政管理工作的特點(diǎn)和主要內(nèi)容作了較詳細(xì)的介紹,并佐以部分界面,使人們對(duì)路政管理子系統(tǒng)有一個(gè)較全面、直觀、清晰的了解。該系統(tǒng)嚴(yán)格按照南京機(jī)場(chǎng)公路管理處的要求,在《公路管理?xiàng)l例》基礎(chǔ)上,為規(guī)范路政管理,加快事件處理過(guò)程,方便工作人員調(diào)檔、查閱、檢索,為實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公打下基礎(chǔ)。 (3)通過(guò)對(duì)國(guó)外典型IBS系統(tǒng)的分析和對(duì)本系統(tǒng)中清障排障模塊的介紹,意識(shí)到系統(tǒng)的發(fā)展前景,認(rèn)識(shí)到與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,強(qiáng)調(diào)只有結(jié)合其他領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),博采眾長(zhǎng),才能把我國(guó)交通工程提高到一個(gè)新的水平。 |