朱學軍

（河南省濟源市農(nóng)村公路管理處，河南 濟源 459000）

0 引言

農(nóng)村公路具有線路多、里程長、覆蓋面廣等特點。近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護法存在耗時費力、效率低、效果差等缺點，已無法滿足工程需求。因此，建立農(nóng)村公路信息化平臺，對公路系統(tǒng)進行全面的信息化管理，成為道路與橋梁工程領域的研究熱點［1-8］。

針對公路信息化存在的問題，諸多學者進行大量研究，并取得了諸多成果。例如，李晶［9］將信息化建設理念應用于農(nóng)村公路建設中，對農(nóng)村公路信息化建設進行探討；張芳芳［10］針對目前公路信息化網(wǎng)絡中存在的問題展開探討與分析；徐全兵［11］對目前公路基層單位信息化建設現(xiàn)狀，以及未來基層公路信息化發(fā)展目標和方向進行探討；馬金娟［12］對公路交通信息化建設發(fā)展中存在的問題進行分析，并提出相應對策；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)應用出發(fā)，對適用于北京市農(nóng)村公路管理的信息化技術(shù)進行分析；徐楠［14］針對公路行業(yè)信息化發(fā)展建設存在的問題提出相應對策；劉永利［15］根據(jù)實踐提出公路信息化建設的3個要素，即指揮中心機房的建設、重要設備持續(xù)可靠的安全運行和充足的技術(shù)支持；高俊林等［16］對公路交通信息化建設過程中出現(xiàn)的難題進行闡述。雖然學者們對農(nóng)村公路信息化養(yǎng)護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用場景。因此，在針對不同案例時，要根據(jù)其特點進行具體分析，并提出相應的對策建議。

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)村公路為研究對象，對北京市農(nóng)村公路管理現(xiàn)狀進行分析，并提出農(nóng)村公路信息化平臺建設的具體需求。

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、北京市遠郊區(qū)（縣）的公路分局、各區(qū)政府、各區(qū)財政局以及各區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府。其中，交通委負責對全市農(nóng)村公路進行管理與監(jiān)督；遠郊區(qū)（縣）的公路分局以及區(qū)政府負責對特定區(qū)縣的公路進行管理與監(jiān)管；區(qū)財政局負責對全程公路養(yǎng)護的資金進行管理；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題，對信息化平臺建設需求進行分析。

1.2.1 信息云交互需求。通過資料搜集、問卷調(diào)查等方法，對北京市農(nóng)村公路管理的信息交互方法進行統(tǒng)計，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，上下級管理部門之間的信息交互方式以口頭詢問、社交軟件、紙質(zhì)文件傳閱、電子報表、現(xiàn)場會議、檔案資料為主；同級管理部門之間以口頭詢問、社交軟件、紙質(zhì)報表和現(xiàn)場會議為主；項目建設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)報表、口頭詢問、單位匯報等。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 信息云儲存需求。由于沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，導致不同部門存儲的數(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)或電子的方式進行傳送，容易出現(xiàn)失誤，導致不同部門獲取的數(shù)據(jù)不一致，且傳送時間長、效率低。部分農(nóng)村公路的養(yǎng)護數(shù)據(jù)分散儲存在不同系統(tǒng)中，而系統(tǒng)的功能單一，缺乏連通機制，導致無法形成統(tǒng)一的動態(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)丟失等問題，對農(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、監(jiān)測、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)，涉及工程信息、合同信息、設備信息等，信息量大，且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復雜。因此，平臺應具備信息的實時錄入、分類以及查詢功能，可對數(shù)據(jù)信息進行新建、刪除、修改、備注說明等操作。

2 信息化平臺建設

2.1 平臺設計

根據(jù)信息化建設需求，設計并構(gòu)建農(nóng)村公路信息化平臺，提高農(nóng)村公路管理的質(zhì)量和效率。農(nóng)村公路信息化平臺地圖界面示意圖見圖1，平臺客戶端查看的現(xiàn)場監(jiān)測畫面見圖2。

圖1 農(nóng)村公路信息化平臺地圖界面示意圖

圖2 現(xiàn)場監(jiān)測畫面

農(nóng)村公路信息化平臺設計示意圖見圖3。由圖3可知，該平臺共有4個層面，即用戶接口層、應用服務層、云服務層以及平臺服務層。用戶接口層用于平臺的用戶界面設置，包括圖形用戶接口、Web接口。用戶通過登錄賬戶，即可通過內(nèi)部局域網(wǎng)或外網(wǎng)來訪問平臺的大部分數(shù)據(jù)。對于某些底層數(shù)據(jù)，用戶可通過特定的圖形用戶接口進行訪問。應用服務層為用戶提供實時的信息交互服務，包括SOAP、COBRA、EJB、AJAX等模塊，使不同業(yè)務能夠協(xié)調(diào)合作，從而避免農(nóng)村公路平臺出現(xiàn)“信息孤島”。云服務層用于統(tǒng)一農(nóng)村公路信息化平臺的不同服務，通過統(tǒng)一的服務接口對不同應用服務進行訪問，進而通過統(tǒng)一的管理方式為用戶提供服務。平臺管理層是農(nóng)村公路信息化平臺的核心部分，包括平臺的登錄認證、信息資源的分配以及數(shù)據(jù)安全等。

圖3 農(nóng)村公路信息化平臺設計示意圖

2.2 平臺搭建

信息化平臺搭建包括硬件搭建、軟件搭建。

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

2.2.2 平臺軟件搭建。首先，在服務器中安裝Windows 2003 Server SP2系統(tǒng)，將其作為基礎平臺的運行環(huán)境。然后，使用Java JDK、Apache-Ant、MySQL和Apache-Tomcat等工具在服務器中搭建Jave和Ant環(huán)境。由于虛擬節(jié)點服務器只在Xen虛擬環(huán)境中運行，所以還要在服務器上安裝一個使用Xen內(nèi)核的Xen環(huán)境。最后，對數(shù)據(jù)服務器進行虛擬化，即完成信息化平臺的軟件搭建。

2.3 功能實現(xiàn)

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

圖4 基礎數(shù)據(jù)管理模塊功能圖

工程建設及維護管理模塊包括工程建設管理、工程維護管理，主要對工程建設的工程計劃、進度、相關(guān)資料以及工程維護過程中的日常保養(yǎng)、養(yǎng)護資料進行管理。監(jiān)管模塊功能圖見圖5。其主要對農(nóng)村公路中的路橋檢測流程進行管理，并對工程中的安保設施、安全隱患等進行監(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)護管理系統(tǒng)的核心，相關(guān)人員可實時查詢，查詢內(nèi)容包括年度、季度、月度的報表數(shù)據(jù)，路面、橋梁、隧道的檢測數(shù)據(jù)，以及重點項目。除查詢外，該模塊還提供數(shù)據(jù)導出功能，將用戶需要的數(shù)據(jù)以excel、text或word格式導出。

3 結(jié)語

筆者以北京市農(nóng)村公路為研究對象，對農(nóng)村公路信息化平臺建設進行研究。當前，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)處理冗亂等問題，在信息云交互、信息云儲存、信息云管理等方面存在信息化需求。農(nóng)村公路信息化平臺包括用戶接口層、應用服務層、云服務層以及平臺服務層，功能模塊包括基礎數(shù)據(jù)管理、工程建設及維護管理、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。