尚择优选最新公路工程项目信息化建设可行性报告.docx
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尚择优选最新公路工程项目信息化建设可行性报告
公路工程项目信息化建设
可行性研究报告
计划类别：
工业科技攻关
项目名称：
公路工程项目信息化建设
项目类别：
重大项目
课题名称：
公路工程建设项目VPN应用技术的研发
申请单位：
NC科源高技术有限公司（盖章）
项目（课题）负责人：
XXX
起止年限：
20XX年XX月至20YY年YY月
通讯地址、邮编：
NC市青山湖小区47栋、XXXX
联系电话、传真：
XXXXXXXXXXXXXXXXXXX
报告编制单位：
NC科源高技术有限公司
二○XX年XX月
公路工程项目信息化建设可行性研究报告
DQ至GZ国家高速公路、JXWN至JA高速公路工程已由国家发改委和交通部批准建设，她在JX省境内，全长约280公里，已列入国家基本建设计划。
本课题将依托该工程作为研发实施背景。
一、选题的必要性
公路工程建设的特点是实施和管理涉及面广，使用单位多，资金投入和工作量很大，其协作配合、同步建设和综合平衡等问题十分复杂。
由于缺乏有效的信息交流手段，公路工程建设目项目目前没有形成覆盖全行业的信息网络。
各施工单位象一个个信息孤岛，缺乏快捷有效的信息共享与交流渠道，相互之间的信息传递和交流很困难，各级领导不能及时的了解现场的状况，很多时候需要奔波于各个工地之间，时间和效率得不到保证，因此进行该项目的研发是十分必要的。
1、项目所处技术领域产业政策
公路建设项目信息化项目是公路行业结合计算机技术、公路建设特点和网络集成为交叉性、综合性的新系统，它将公路建设项目管理的最新理念和方法与计算机技术、网络技术相结合，将地理分布在各地的项目信息及各种数据进行收集、汇总和存储，建立数据库管理系统，有效地对项目进行管理，并能以数字、图形等多种形式提供给管理者，以实现“三控两管一协调”的管理目标。
通过使用计算机软件系统，依赖完善的计算机网络来提供一套规范化、自动化、科学化的工程项目管理模式，可以支持工程项目实施过程中涉及的管理部门、业主、监理、施工单位等内部业务及相关业务之间的各种业务交互，达到加速工程项目各种信息的流转速度、提高工作效率、强化工程项目管理的信息化水平、降低工程项目建设成本的目的。
对该项目的研究完全符合国家对交通基础设施大量投入的产业政策。
2、项目所处技术领域技术发展现状
目前，国内也有相关的公路工程建设项目信息化方案，大都是通过网站的方式实现高速公路建设项目信息的采集、整理、传输、统计、汇总分析及日常业务的相关文档管理、信息查询等业务处理，这种方式因为在开放的INTERNET网上操作，整个系统暴露在大环境中，存在诸多不安全隐患，数据处理时还时有丢失，这对于工程计量等重要数据存在很大危险性，尽管采用防火墙等技术处理，也难免发生意外。
本项目研究将从技术上全面解决以上存在的问题，正如项目查新结论：
“该课题在公路工程建设项目管理系统的VPN虚拟专用网平台上研发包括：
资格预审及招投标管理、征地拆迁管理、合同管理系统，计划进度管理系统，计量支付管理系统，工程质量管理系统，气象信息服务管理系统，重大事件、施工、监理日志管理系统，竣工资料管理系统，办公自动化管理系统等集一体的VPN公路工程建设项目管理综合应用软件。
国内未见相同公开研究文献报道。
”因此该项目的研发有着前瞻性、创新性。
3、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用
采用VPN虚拟专用网这一先进技术应用到公路工程建设项目管理中，这将为业主、承包商和监理提供全面项目管理信息化工作平台，建立一个能够在时间、空间和功能上总体控制的工程项目管理系统。
通过这个系统，建立统一、标准、有效的工程项目管理信息反馈机制，把行为控制转变为程序控制，把粗放式管理转变为精确化管理，将事后检查转变为事前与事中检查，同时也为日常的管理工作提供了强有力的信息化实用软件。
4、项目目前进展情况
本项目已做了大量前期调研及准备工作，初步完成了以下几个方面的工作：
①VPN网关硬件选型
②VPN虚拟网络平台应用模拟
③系统功能的拟定
④单项管理项目（计量支付、工程概预算、施工进度管理等）设计
以上4个方面，为项目在技术上已做了前期研发工作，为后续开发奠定了良好的基础。
二、技术方案论述
系统网络传输平台的研究
系统网络传输平台总体设计是：
充分体现当代信息化技术的先进性和决策的前瞻性，并着力于该平台具有“创新性、实用性、稳定性、可靠性、安全性和可扩展性。
系统网络传输平台将通过光纤、宽带、专线、ADSL、GPRS无线登录到INTERNET网上，通过VPN（VirtualPrivateNetwork虚拟专用网）技术，实现公路工程建设项目（通过在田野、山脉、河滩各施工、监理驻点）集一体化的科学管理。
在系统平台上开发应用软件
资格预审、招投标管理，征地拆迁管理，合同管理系统，计划进度管理系统；计量支付管理系统；工程质量管理系统；气象信息服务管理系统；重大事件、施工、监理日志管理系统；竣工资料管理系统；办公自动化管理系统等。
1、关键技术及创新点，项目完成达到的技术水平
关键技术及创新点：
通过VPN虚拟网技术，在该平台上将公路工程建设项目管理系统中的：
资格预审及招投标管理、征地拆迁管理、合同管理系统，计划进度管理系统，计量支付管理系统，工程质量管理系统，气象信息服务管理系统，重大事件、施工、监理日志管理系统，竣工资料管理系统，办公自动化管理系统等集一体的大型综合信息应用软件；并采用多叉树及多层嵌套表自动生成技术。
项目完成时的技术水平：
达到国内领先水平。
2、项目技术方案、方法和技术路线
2.1方法和技术路线
2.1.1系统平台的实现
2.1.1.1网络技术
✧支持完全透明的“网桥”模式和“半透明”模式（即路由和透明功能同时起作用），并能在网桥模式下建立VPN隧道，适合在高速公路建设项目（包括无线移动）专网中实时使用；可利用此特性与各种网络出口环境灵活应用；
✧全状态检测Firewall引擎，完备的NAT/NAPT功能和IDS微引擎，抵抗常见网络层攻击，并能和国产主流IDS设备互动；
✧支持动态IP接入下的DMZ服务功能（即：
可利用动态域名解析，通过动态IP接入，对外提供Web、Mail等服务）；
✧支持VLANTrunk，并能够在VLAN环境下构建VPN连接；
✧独创的“线路故障检测和VPN链路切换”技术，确保高效可靠地搭建VPN备份线路；
✧系列支持多线路接入，支持均衡上网、统一带宽规划和多点VPN接入的“负载均衡”高级功能；
✧支持Windows移动客户端（Win98/Me/2000/XP）的远程接入，移动客户端也支持IPsecNATT；
✧支持基于“数字证书”的运营模式，适合大规模VPN网络；
✧支持Qos、DHCP（Server和Client）和静态路由，PPPoE拨号，双机热备等；
✧完善的安全网关集中管理平台，本机/远程日志存储；
基于PowerPC的嵌入式硬件平台，以达到极低功耗，高稳定性，高可靠性；启动速度快的效果；
2.1.1.2网络协议
本系统采用国际标准协议（TCP/IP），保证不同系统的网络能够互联且简单易行。
2.1.1.3网络结构
网络系统平台从层次结构上分为核心层、接入层两部分，构成了网络的拓扑结构。
核心层采用主干网络技术，实现在网络之间提供快速高带宽信道。
接入层作为各层信息点接入模块，提供10/100M带宽灵活接入。
2.1.1.4网络拓扑图
在项目指挥总部，通过10/100M的光纤专线连接到互联网（并可租用一条2M的ADSL宽带线路作为备份线路）。
通过部署专业高性能负载均衡安全网关，实现两条线路的统一接入和统一防护，并实现这两条线路的VPN多点接入功能。
另外，可根据预算情况，采用“双机热备”方式部署总部的VPN安全网关，实现总部网络本身的安全性和健壮性，并要实现总部和分支机构间的VPN安全连接。
根据各分支机构的不同情况，分别部署硬件安全网关设备到各驻外机构。
同时，具有子网的各驻外机构采用ADSL或者其他有线/无线宽带（如：
CDMA）的方式接入Internet，并在网络出口处部署SGW25ALite硬件安全网关设备，从而达到和总部以及其他分支机构的VPN通讯。
2.1.1.5网络管理
对项目的核心服务器集群进行重点防护，并进行严格的访问控制，确保只有授权用户才能够在本地网络内或通过VPN加密隧道访问它。
安全网关具体完成的功能在下节中详细叙述。
在总部网络出口处如上图所述，部署两台高性能安全网关，实现“双机热备系统”。
一台工作网关，一台备份网关。
2.1.1.6VPN隧道多点接入
安全网关要求具有“VPN隧道多点接入”的功能。
所谓“VPN隧道多点接入”就是通过对对等VPN网关的VPN通讯策略的设置，远端网关可以同时从不同的WAN口通过VPN隧道接入到业主的内网。
如上图，分支机构既可以通过10M的专线（WAN1口），也可以选择通过2M的ADSL线路（WAN2口）接入到总部，访问服务器集群。
并且，分支机构的VPN网关会自动检测通讯线路的畅通性。
当连接的主线路出现不通时，分支机构的安全网关会自动尝试通过另外一条上网线路接入到总部。
这样，就形成了通讯线路的相互备份和均衡。
2.1.1.7网络安全
网关还要求具有优良得抗攻击性和灵活的访问控制功能，同时具有Firewall使用，如上图所示，对总部内网进行Firewall安全防御。
安全网关关键的应用，要求保留带宽和优先处理，这样当网络拥挤时，也能够保障关键应用的优先处理。
安全网关能够将访问控制策略与保留带宽绑定，并能为这些应用设定优先级，至少具有8个处理等级可以设置。
2.2应用软件的实现
2.2.1总体目标
系统将采用VPN虚拟网络平台构架，其全部软件系统运行在该平台上；软件采用国际先进的系统架构，综合应用B/S和C/S结构的优点，实现运行稳定，数据准确，易于维护。
系统采用面向对象的分析和设计方法，国际流行的开发工具，采用国际先进的大型关系数据库进行后台管理。
系统实现各种通讯条件下的业务操作和查询功能，页面响应时间不能大于3秒针。
系统具有良好的负载均衡能力，支持不低于500用户的并发响应。
系统应具有良好的人机操作界面，有良好的扩充性和报表定制功能。
2.2.2三大软件子系统
2.2.2.1建设项目前期管理软件
（1）资格预审，招标管理软件
资格预审管理软件，按照资审评标办法、细则，对申请人的业绩、信誉、人员、设备、财务等的达到程度进行统计、自动计算最后得分、排序，打印结果，通过类型、标段数量，形成评标办法、细则；
招标管理软件，按照招标评标办法、细则，对投标人的业绩、信誉、人员、设备、财务等与资审对照，不得有实质性的改变，对投标人的施组、关键工序、质量、安全、工期的相应程度进行统计，自动判定是否通过，打印各类报表。
对投标人的清单报价用实用软件进行填报，确保计算方法、结果的准确性，统一格式避免算术误差。
（2）征地拆迁管理软件
按行政区域划分拆迁机构（市、县、乡）和拆迁区域，对拆迁对象及拆迁过程进行全程监控；对拆迁信息进行条查、费用统计汇总、调整；
及时汇总各级拆迁意见和变更事项。
2.2.2.2建设项目的过程管理软件
（1）合同管理系统
对合同的草拟、初审、审核、审定、签订进行管理；
签订后的合同归档、查询授权管理、补充合同的归类；
对合同能够进行结算，并自动统计各合同的执行情况各种报表；
具备合同分类、合同预警、合同支付查询统计等功能。
（2）计划进度管理
编制项目总体计划，对项目进行宏观控制；
编制、跟踪、调整年、季、月计划和阶段计划；
用甘特图、柱状图等直观方式反映实际与计划进度；
对关键工程计划单独管理，对数据进行分析、统计、汇总。
（3）计量支付管理
检、试、计表在网上进行填报，监理网上确认，确保计量资料的及时、准确；
承包人网上申报计量资料，监理有关人员限时签认；
计算机自动采集，处理数据，实时汇总、显示、统计全线，各分部、标段情况；
建立工程台帐，进行动态管理，有效控制造价。
（4）工程质量管理
按项目要求形成统一格式的表格和评定标准；
对试、检、计等表格、数据进行处理、统计、汇总；
对各种数据表格归档管理与竣工文件数据共享。
（5）气象信息服务管理
方便快捷查询各沿线各地市气象信息；
提供中长期预报、预警服务；
分区域统计、汇总、记录气象情况。
（6）重大事件、施工、监理日志管理
实时计量施工、监理日志；
及时记录重大事件；
随时查询。
2.2.2.3项目交、竣工管理
（1）竣工资料管理
对工程施工过程中的所有表格、数据进行电子化管理，及时归档（按省档案局要求）；
对竣工文档进行全程、准确、完整的管理；
提供信息检索、复杂检索、模糊检索、综合检索等强大的数据检索功能。
（2）竣工管理
提供数据汇总功能，保证决算数据的准确；
以概算清单形式体现概算、清单、决算等各阶段的数据对比关系；
提供完善的竣工决算表和决算数据。
3.项目主要技术性能指标
3.1先进性和安全性
通过Internet上的VPN方式，采用.NET框架平台技术、WebServices技术、XML标准；跨区域，跨平台，可远程访问，多级管理，严格的VPN虚拟网络功能和数据安全认证；实现数据库三层结构安全管理，支持多级权限管理，完善的用户权限控制。
3.2开放性和标准性
采用相关的国际标准、国家标准和行业规范；实现CS/BS应用无缝集成。
3.3通用性和适用性
完备的基本功能：
VPN虚拟网上信息发布、网上会议、网上邮件、集成管理等；详尽的导航功能、个性化用户界面；文件上传下载、资料报送；提供网上论坛、协同办公、WEB查询等。
3.4实效性和共享性
及时、准确、动态地更新和反映用户发布的信息，提供信息资源的共享及传递。
提供各类数据汇总分析，企业间公文流转，领导层能够有效地监控公路工程建设项目的全貌。
3.5可操作性和易用性
平台安装简单，操作方便，直观的图形化界面，快速的应用实施。
3.6系统高效稳定，提供业务接口，可扩展性好；
3.7基于软件工程理论，多层分布式的系统组织构架；
3.8面向对象（OOP）和结构化程序设计方法，接口规范合理；
3.9综合性强，内容全面，集一体的公路工程建设综合管理系统
4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标
项目研发将按三个阶段目标实施：
第一阶段目标：
将公路工程建设项目信息化平台建成为专业化、系统化、网络化、集成化的应用平台。
第二阶段目标：
将公路工程建设项目各种业务软件集成到系统平台中，全面支持业主、监理、承包商所构成施工管理的三大独立主体，实现进度控制、成本控制、质量控制与合同管理、信息管理、组织协调“三控两管一协调”的施工管理目标，并试用调试。
第三阶段目标：
以武吉高速公路为依托，展开全面应用。
第四阶段目标：
将该系统在国内其他高速路上广泛推广使用。
5、项目经费预算情况：
项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算（见附表）
该项目总体投资额需要152万元、其中已完成硬件投资80万元、项目尚须新增投资72万元，投资构成及投资预算主要为软件开发费用，武吉高速路沿线280公里各驻地单位的安装调试费用、系统应用人员培训费用、以及差旅费、合作费等，所申请的科技三项经费的使用预算（见附表）。
表1：
项目投资与资金筹措表
单位：
万元
序号
项目
金额
1
投资总额
152
固定资产投资
80
流动资金
72
2
资金筹措
152
自筹资金
120
其中：
已完成投资
70
新增投资
50
申请科技三项经费
32
借（贷）款
表2：
项目购置设备清单
序号
设备名称
技术参数、配置
单位
数量
单价
（万元）
金额
（万元）
1
中心点VPN安全网关
安达通SJW74C
台
2
6.50
13.00
2
中心点交换机
华为交换机S1016
台
2
0.06
0.12
3
下属节点VPN安全网关
安达通SGW25Alite
台
100
0.35
35.00
4
下属节点交换机
华为交换机S1008A（8口）
台
100
0.02
2.00
5
USBkey
SureID安全客户端（含usbkey）
个
200
0.03
6.00
6
数据库服务器
HPDL380G4X3.0G（2M）/1G/0G
机架式，英特尔（R）至强（TM）处理器3.0GHz/2M,EM64T,800MHz前端总线,双英特尔千兆网卡,双通道Ultra320SCSI控制器,1.5GBDDR-2400MHzECCMemory,73GBx4Ultra320（10KRPM,80-pin）SCSIHardDrive,CD-ROM（含操作系统，显示器、鼠标、键盘一套）
台
2
3.60
（操作系统：
0.90）
8.10
7
磁盘阵列
HPMSA500G2
机架式/SCSI/9块146G10K/2个Ultra160的SCSI主机通道和2个Ultra160的SCSI硬盘通道
台
1
6.50
6.50
8
双机热备软件
图形界面实时监控，可以做到对服务器操作系统、数据库、网络设备及第三方应用程序的全面的故障检测。
提供有效防止主机意外宕机而造成服务中断的软件，当一台主机宕机或无法使用时，能及时侦测出故障并启动另一台主机中的相应程序而自动接管其服务。
套
1
2.12
2.12
9
系统（设备）安装调试费
保证系统正常运行
所有使用单位
1
7.20
7.20
合计金额（人民币）：
捌拾万元整（80.00万元）
表3：
申请科技三项经费使用预算表
序号
名称
单位
数量
金额（万元）
使用时间
1
开发费
项目开发人员费
人
6
18
12个月
原材料动力费
1
检测费
1
调研费
2
查新费
技术咨询费
1
转让、合作费
2
2
设备费
申请三项经费资助设备：
正版工具软件、笔记本电脑
套
2
2
3
试制费
人员费
2
原材料动力费
2
检测费
4
鉴定验收费
1
三、项目实施支撑条件
该项目主要以武吉高速公路为依托，并与依托单位签订了合作开发协议书；项目组成员具有较好科技攻关能力,已做了大量前期调研及准备工作，并初步完成了以下几个方面的工作：
①VPN网关硬件选型，②VPN虚拟网络平台构建与应用，③系统功能的拟定，④单项管理项目（计量支付、工程概预算、施工进度管理等）初步设计。
以上四个方面，为项目在技术上已做了前期研发的准备工作，为后续开发的信息化系统奠定了良好的基础。
1、项目技术来源
自有知识产权、自主创新研发。
2、项目实验、检测条件
VPN虚拟网络平台以搭建，主服务器已配备，公路建设项目信息一体化软件的综合系统已具备良好的开发与检测调试条件。
3、项目申请单位人才资源情况：
技术人员总数、中高级比例
公司创办19XX年，以NC大学教师为基础，由省内有关科研院所，厂矿企业的工程技术人员共同组成的股份制高新技术企业，公司以智能控制为先导，以应用软件开发为基础，以KYZJSM计算机全自动机动车检测网络系统为拳头产品，集科工贸为一体的综合性高新技术企业。
公司拥有一批电子线路、工业自动化、计算机网络、软件工程、机械设计、汽车应用等专业的工程技术人员。
公司内设行政财务部、市场经营部、电脑工程部、自控检测部、产品开发部和南华仪器有限公司特约维修站。
公司现有员工中老中青三结合，有教授5人、研究员1人、教授级高级工程师3人、高级工程师6人、高级经济师1人、工程师和讲师10人、硕士研究生3人、大学以上学历占公司员工总数的90%。
4、项目组人员专业结构、职称结构
姓名
性
别
年
龄
职务
职称
学历
所学
专业
现从事专业
所在单位
负责人
XXX
男
39
总工、高工
硕士
计算机
计算机
NC科源公司
REW
男
53
教授级高工
本科
路桥
路桥
武吉项目办
主
要
参
加
人
员
FW
男
43
高工
本科
航道
路桥
武吉项目办
XXX
男
43
高工
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
49
高工
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
50
高工
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
41
高工
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
43
高工
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
30
工程师
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
30
工程师
本科
路桥
路桥
武吉项目办
XXX
男
45
高工
本科
计算机
计算机
华中科大国家计算机高性能中心
XXX
男
22
本科
本科
计算机
计算机
华中科大计算机系
XXX
男
52
教授级高工
本科
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
女
28
工程师
硕士
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
男
33
工程师
大专
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
男
27
助理工程师
大专
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
女
28
工程师
大专
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
男
42
高工
本科
内燃机
计算机
NC科源公司
XXX
女
24
技术员
大专
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
男
24
技术员
大专
计算机
计算机
NC科源公司
XXX
男
27
技术员
大专
计算机
计算机
NC科源公司
5、项目新增投资筹集情况
该项目已前期投资70万元。
新增投资约82万元，其中科源公司自筹10万元，武吉项目办将资助40万元，这些费用的筹措已不存在问题。
剩余32万元拟申请三项费用，期待得到市科技局的立项支持。
四、项目预期经济效益
1、预期市场需求
该项目主要应用于公路工程建设的管理，一般是一路一系统;可见该系统研发成功,在武吉高速路上得以成功应用。
按照交通部关于高速公路建设的信息化要求，凡新开工的公路工程，都应实施信息化的科学管理，因此，其市场应用前景良好。
另一方面，该系统还可应用于铁路、水利、电力等工程建设施工期的管理，因此系统的建成不仅国内外交通行业可用，同时也将推广到其它行业应用。
市场预测前景良好，不存在任何风险。
2、预期盈利水平
由于高速路建设，点多面广，投资量巨大，仅武吉就计划投资140个亿，其投资回报周期长，因此，公路工程建设的信息化管理系统，对于科学管理，有效控制并缩短施工建设周期，严格准确把握计量支付，其带来的盈利效益是巨大的，仅武吉高速路就可节俭（或盈利）6000万元。
3、预期产业化前景
该项目开发成功后，作为一自主创新开发的大型公路工程建设信息化项目，其复用程度相
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