高速公路养护综合管理与辅助决策系统.docx

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高速公路养护综合管理与辅助决策系统

编号：

_________________

版本：

_________V1.0________

高速公路养护综合管理与辅助决策系统

需求分析说明书

委托单位:

承办单位:

编写:

（签名）______邓小科___2005年10月10日

复查:

（签名）_________________年月日

批准:

（签名）_________________年月日

第1章

引言

1.1目的

随着我省高速公路建设事业的迅猛发展，高速公路养护管理日益重要。

如何利用现代科技的手段管理好、养护好高速公路，使之能发挥出更大的效益，更好的为经济建设服务，已是摆在我省高速公路管理决策者面前的重要课题。

为实现高速公路的经常性、及时性和超前性养护，规范养护管理工作，高速公路养护管理中心需要利用先进的、科学的管理工具，做到及时、准确地掌握道路目前状况，快速查询道路原始技术档案及养护维修资料，并能及时上报、决策，快速做出反应，逐步形成一支高素质的专业化养护管理队伍，以实现高速公路养护管理规范化、标准化、科学化。

为此，建立由计算机管理的各项公路结构设施功能的评价与决策系统，采用较先进的计算机多媒体技术，定期采集数据，输入数据库，便于方便快捷的查询和统计分析，生成规范的上报报表及时上报，并能使用专家系统，提供最佳养护维修方案，编制养护计划报告书已势在必行。

系统的主要目标如下：

管理网络化：

在高速公路网络平台上，实现高速公路营运单位间养护管理信息共享；

数据标准化：

依据交通部公路标准，建立标准、规范的公路养护资源数据库管理系统，服务于各个业务系统；

资源合理化：

建立养护资源利用数据表，动态分析，使资源的利用合理化、利用率尽可能达到最高；

办公自动化：

建立办公网络，实现跨地区协同业务联系和信息传递，使信息传递即时，工作效率提高，管理成本降低；

业务规范化：

建立智能化业务管理体系，支持业务分析决策，有效控制管理成本，扩大企业收入；

决策科学化：

建立科学、规范的养护数据分析、评价模型，为公路资源利用提供有效的分析数据。

本需求说明书预期的读者是：

交通科研所、各省公路管理局公路养护部门；公路管理公司养护管理部门；公路管理公司各管理处养护业务处理部门；公路管理公司各管理处维修单位。

1.2范围

各省公路管理局公路养护部门；公路管理公司养护管理部门；公路管理公司各管理处养护业务处理部门；公路管理公司各管理处维修单位。

1.3术语

<编号><术语><描述性定义>

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.4参考文献

序号

文件名

文件编号

发表日期

出版单位

1

公路工程技术标准

JTJ001

2

公路工程名词术语

JTJ002

3

公路工程质量检验评定标准

JTJ071

4

公路养护技术规范

JTJ073

5

高速公路交通安全设施设计及施工技术规范

JTJ074

6

公路养护质量检查评定标准

JTJ075

7

道路工程术语标准

GBJ124

第2章项目概述

2.1产品描述

高速公路养护综合管理与辅助决策系统是一套基于C/S架构的专家系统，是一套能实现高速公路的经常性、及时性和超前性养护，规范养护管理工作，高速公路养护管理中心需要利用先进的、科学的管理系统。

它能做到及时、准确地掌握道路目前状况，快速查询道路原始技术档案及养护维修资料，并能及时上报、决策，快速做出反应，逐步形成一支高素质的专业化养护管理队伍，以实现高速公路养护管理规范化、标准化、科学化。

另一方面，高速公路养护决策综合管理系统可以建立科学、规范的养护数据分析、评价模型，为高速公路资源利用提供有效的分析数据。

2.2产品功能

建立高速公路养护数据数据库。

数据库内容包括高速公路路线、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道沿线设施、交通绿化等数据资料、实现养护历史资料的快速查询、统计、报表等功能。

实现高速公路养护工程项目的动态管理。

为高速公路养护部门管理年度内养护维修工程提供了有力的工具，能规范管理养护工程项目，登记查询项目进度、质量等情况，自动生成统计月报年报表，能辅助养护工程项目招投标管理，编制养护工程预算、进行项目成本控制，辅助编制施工组织设计，合理组织工程施工，并为养护决策提供依据，让公司领导能随时掌握目前工程实施状况及工程投资情况。

科学合理的评定道路目前状况（按照最新部颁标准和省级文件要求），进行道路使用性能分析和养护对策分析，并预估道路状况和使用性能的发展趋势，进行费用效果优化分析，科学安排养护计划，寻求最佳养护时机和养护方案，降低养护成本，并能由系统自动生成养护计划报告书，提交领导审批，为高速公路管理决策者宏观控制养护费用起到重要的作用。

提供规范全省高速公路管理、实现全省高速公路数据共享的有效工具。

系统应提供交通部及交通厅要求上报的各种统计报表及数据资料，兼容交通部公路普查、路面评价、桥梁评价等多套公路管理软件，系统还提供如开放式代码管理，实际里程桩号与国家统一里程桩号及设计施工时的断链桩号自动计算、相互转换功能等多项辅助功能，实现一套软件满足多种需求的要求，同时也便于养护管理人员快速掌握和应用。

简化上级部门与管理公司、公司部门之间、领导与部门之间的养护工作报批手续，实现无纸化办公，提高公司整体工作效率，规范管理流程。

2.3系统特点

本系统目的是高集成度、管理项目较全面的高速公路养护管理软件，主要包括道路现状资料管理、养护维修资料管理、道路检测及质量评定管理、养护维修工程项目管理、编制养护预算、路面及桥梁养护决策管理、编制养护计划、统计报表上报等多项功能。

本系统应具有以下功能：

●智能度高

本系统应实现较为全面和智能的养护决策支持系统。

系统根据路面、路基、桥涵构造物、沿线设施等项目各项指标的检测数据，计算评定道路目前状况和使用性能，根据路面病害检测情况和路面基层强度情况，系统可自动生成专门针对路面病害的具体养护处治措施对策和费用分析结果，用于指导基层养护人员的实际工作；根据路面路基、桥涵构造物等综合检测数据和评价结果，系统能按每公里自动生成宏观养护措施对策和综合费用分析，为高速公路领导提供养护计划宏观控制依据。

最后，系统能根据各项检测指标和评定结果，结合最终调整后的养护对策和费用，生成规范的养护计划报告。

●适应性好

本系统应结合我省多条高速公路的实际应用，尽可能的满足我省高速公路养护管理的实际需求，系统可从两方面着手，一方面尽可能满足基层养护工作人员的实际需求，提供基础数据登记查询、养护维修工程管理、编织施工组织计划、进行成本费用分析、辅助路况检测、生成和上报报表管理等功能；另一方面尽量增加面向上级管理层的应用功能，如养护质量检测与评价、养护决策支持、编制养护计划、养护维修工程统计分析等功能。

第3章具体需求

3.1业务分析

3.1.1组织结构图

以潭耒高速公路为例，组织结构图如下：

3.1.2业务流程

1.收集道路、路基、桥涵等基本静态数据。

2.在每年和每季度开始前，投资公司和养护科会根据路面现有情况，做出费用预算。

3.养护所定期进行病害采集（一般周期为3个月），并将采集后的病害信息输入数据库。

4.如果有需要路段养护，养护所根据病害情况制定养护对策。

5.如果需要日常养护和小修，由养护所执行。

6.如果需要实施专项工程，报养护科审批。

7.养护科审批通过后，报管理处或投资公司审批。

8.管理处或投资公司根据养护费用和年度费用预算及季度费用预算进行审批。

9.管理处或投资公司审批通过后，向养护施工单位发施工通知单。

10.养护施工单位进行施工。

11.养护施工单位施工完毕后，上报各上层单位，并更新病害数据。

12.养护所对日常养护和小修进行养护评价

13.养工科对专项工程进行养护评价

3.1.3跨职能业务流程图

3.2功能需求

3.2.1<基本数据管理>

3.2.1.1功能描述

对高速公路养护相关所有基本数据进行存档、统计。

资料范围涵盖公路设计、竣工资料，养护维修资料，日常观测、检测资料等，也包括了高速公路路线、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道沿线设施、交通绿化等数据资料。

系统功能包括对各基本数据的增、删、改、查询、统计。

3.2.1.2输入

用户采集的各基本数据。

3.2.1.3处理

系统将输入数据以特定编码规则存入养护数据库。

3.2.1.4输出

用户可以通过窗体和报表形式对各项数据进行查询和统计各基本数据。

3.2.2<业务数据管理>

3.2.2.1功能描述

业务数据管理模块主要包括高速公路日常巡查、道路病害调查、养护质量检查评定、桥梁经常检查、定期检查和特殊检查以及桥梁永久控制点设置分析。

其中养护质量检查评定可以根据基础检测数据自动计算出PCI\RQI\PSSI\SRI\SCI\BCI\TCI的得分情况，再根据每项指标计算出养护质量综合指标（MQI）得分。

桥梁定期检查及特殊检查可以根据桥梁的病害情况、病害程度与发展趋势计算出桥梁各部件得分和桥梁综合技术状况等级（以上各项均严格按照部颁标准）。

3.2.2.2输入

用户巡查日志及采集的病害数据、基础检测数据。

（用户没有要求使用PDA来现场记录采集的数据。

）

3.2.2.3处理

系统根据输入基础检测数据自动计算各得分情况，并计算养护质量综合指标得分，并存入养护数据库。

3.2.2.4输出

用户可以通过窗体和报表形式对各项数据进行查询和统计各检测数据、病害数据、巡查日志。

3.2.3<养护预算>

3.2.3.1功能描述

用户根据养护数据库中各路段养护质量综合指标（MQI）得分、病害情况、养护对策费用模型对下季度和下年度的养护费用作出预算。

。

3.2.3.2输入

养护数据库中已有的养护质量综合指标数据、病害情况数据、养护对策费用模型。

3.2.3.3处理

系统根据已有数据，根据养护预算模型、养护对策费用模型得出预算。

3.2.3.4输出

用户可以通过窗体和报表形式对各时期预算费用进行查询、统计、修改。

3.2.4<养护决策模型>

3.2.4.1功能描述

由沥青路面决策、水泥路面决策、桥梁养护决策三部分组成。

（一）水泥路面决策：

根据养护质量评定子系统计算出来的数据，而得出水泥路面的养护决策，再经过筛选找出最佳的养护决策方案。

系统由性能评价、病害对策生成、养护对策生成、费用效果、决策模型、预估模型五部分组成。

首先，在模型管理模块中进行各模型的建立。

系统在给用户安装时已经建立了一些方案备用，用户也可以自己建立或修改这些方案。

模型管理为评价和对策的生成提供依据。

各个模型管理提供对模型规则的增、删、改。

水泥路面模型由病害对策费用模型、养护对策管理、评价模型、费用模型、决策模型、预估模型组成。

1.病害对策费用模型是针对病害对策生成而设置的，分为路基基层良好和路基基层不足两类。

2.养护对策管理是针对养护对策生成而设置的。

3.评价模型是用于评价时的规范,按最新的规范要求设定了，在规范修订或改变时可以进行修改。

4.费用模型是在养护对策已经建立后，再根据每个对策设置各种费用汇总后得出每个对策的总费用和单价。

便于养护对策生成系统调用。

5.决策模型是根据PCI、PSSI、RQI、SRI四项指标的得分情况，而对应生成的养护方案，调用的方案是在对策管理中建立的。

6.预估模型是根据PCI、PSSI、RQI三项指标的状况及采取的养护方案而得出三项指标的发展趋势，并用曲线表示出来。

沥青路面决策、桥梁养护决策与水泥路面决策模型大体一致。

3.2.4.2输入

用户输入病害和性能数据

3.2.4.3处理

决策流程图

3.2.4.4输出

对策及所需费用及预估性能

3.2.5<养护工程>

3.2.5.1功能描述

实现养护项目的逐级上报审批及养护任务单的派发、以及养护后的回单、及养护评价。

3.2.5.2输入

养护对策、任务单、回单

3.2.5.3处理

系统按预定流程进行上报审批

3.2.5.4输出

养护任务单及回单

3.2.6<统计报表>

3.2.6.1功能描述

提供各部门所需的月度、年度统计报表。

3.2.7<配置管理>

3.2.7.1功能描述

实现系统的配置管理、客户端自动升级、数据备份功能

3.3性能需求

3.4设计约束

3.4.1其它标准的约束

病害数据库设计需与现有数据库兼容。

3.4.2硬件的限制

客户端硬件要求应满足目前各部门计算机最低配置。

3.5属性

3.5.1可用性

3.5.2安全性

保证客户端软件及数据库的安全性，所有密码使用不可逆加密处理。

3.5.3可维护性

软件能满足日后延续性开发工作需要。

3.6其它需求

3.6.1数据库

能满足3－5年内所有业务数据的存储，能满足20个用户并发访问数据。

3.6.2操作

使用windows平台开发，界面简洁、友好、易操作。

3.6.3场合适应性

软件通过配置能在不同路段使用。