市政基础设施信息管理系统华南理工大学.docx
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市政基础设施信息管理系统华南理工大学
市政基础设施信息管理系统
MunicipalPavementInformationManagementSystem
华南理工大学广州网莱交通科技有限公司
2010年12月
1.项目理解................................................................................................................................2
1.1项目概况.....................................................................................................................2
1.2项目意义.....................................................................................................................2
1.3项目目标.....................................................................................................................3
1.4设计依据.....................................................................................................................3
1.5系统需求.....................................................................................................................4
1.5.1系统功能需求...................................................................................................5
1.5.2系统性能需求...................................................................................................8
1.5.3系统架构与平台要求.......................................................................................9
2.系统设计..............................................................................................................................10
2.1系统概述.......................................................................................................................10
2.2系统体系结构...............................................................................................................10
2.3系统功能架构...............................................................................................................11
2.4系统特点.......................................................................................................................16
3.系统运行示意.......................................................................................................................18
3.1系统主界面...................................................................................................................18
3.2基础设施管理...............................................................................................................21
3.3信息汇总输出...............................................................................................................27
3.4市政业务工作管理........................................................................................................28
3.5市政资料信息库...........................................................................................................30
1.项目理解
1.1项目概况
为了建成具有特色的信息化市政及市政业务管理信息平台,提高市政业务工作效率和管理水平,为市民提供方便的公共服务,为行业管理者提供有效的决策支持,2008年底某市城市管理局安装实施了“城市桥梁信息管理系统”,利用先进的计算机信息技术手段,实现了对某市城市桥梁的规范化、信息化、科学化、系统化和决策分析科学化管理,在全市市政设施信息化管理上取得骄人的进步。
但是,目前该市道路及路面相关设施的养护管理工作主要还停留在传统的手写记录、经验判断等手工化处理阶段,尚不能满足建设部《城镇道路养护技术规范》(CJJ36-2006)对城市道路管养的要求,还不能有效实现城市管理局对全市市政设施进行全面的规范化和信息化管理的要求。
为了改变这种局面,某市城市管理局决定在已有的“城市桥梁信息管理系统”的基础上,扩展开发“市政设施信息管理系统”
(DongGuanMunicipalPavementInformationManagementSystem),并通过城市桥梁系统和城镇道路信息管理系统的平台整合,最终实现某全市路桥统一管理的市政设施管理信息平台。
“市政设施信息管理系统”(DongGuanMunicipalPavementInformationManagement
System)主要实现:
市政道路和路面市政设施基本档案信息管理;
以建设部《城镇道路养护技术规范》为基准,统一全市市政道路评定方法与标准,实现城市道路路面技术状况自动计算、等级评定;
日常巡查、定期检查和特殊检测管理;
养护计划管理、养护维修工程项目管理;
以某市城市桥梁系统的WebGIS平台为基础制作道路及路面市政设施的GIS
专题图,实时了解全市市政道路养护管理工作现状及各项任务执行情况;
建立满足各种需求的查询、浏览、汇总、统计等功能。
1.2项目意义
“市政设施信息管理系统”的对于市政道路及路面设施养护业务管理的现代化、科学化、规范化、系统化和决策分析科学化管理都有着积极的意义,通过城镇道路信息管理系统的
建设必将大幅度提高市政设施养护业务的管理效率,并协助上级管理部门的领导决策、组
织监督、强化管理,将使某市城市管理局养护管理工作更上一个台阶,并提高工作效率与社会形象。
1.3项目目标
“市政设施信息管理系统”将实现市政道路及路面设施养护业务的信息化管理,提高数据的管理与共享,最终实现养护工作的信息网络化、数据标准化、资源合理化、业务规范化、决策科学化,使某市城市管理局养护管理工作无论是管理体系、管理手段、管理时效等方面都走在全省乃至全国市政养护单位的前列。
该系统主要实现某市城市管理局对道路及路面设施基本信息的管理、检测数据采集管理、路况质量评定、养护计划管理、市政业务工作过程管理以及建立满足各种需求的查询、浏览、汇总、统计等的功能平台,实现某市城市管理局对整个市政道路及路面市政设施的养护工作控制,并能实时了解市政设施养护工作现状及各项任务执行情况,实现符合各类规范、标准、办法的自动计算、等级评定,初步建立市政道路养护病害预警系统,实现科学分析决策。
本项目达到的目标体现在以下几个方面:
提高管理的力度与效率,增强单位的形象。
实现数据标准化、业务规范化,增进信息的沟通。
构建信息网络化、增强资源合理利用,实现信息的共享。
管理决策科学化,改变管理的手段。
实现全市城镇道路及路面市政设施的信息化、全面化、多元化、可视化管理。
为实现全市市政道路及路面市政设施实行监管、安全预警和信息化管理提供技术支持。
1.4设计依据
本系统将主要根据以下文件和规范进行设计实现:
1.《城镇道路养护技术规范》(CJJ36-2006)
2.《计算机软件需求说明编制指南》(GB/T9385-88)
3.《计算机软件产品开发文件编制指南》(GB/T8567-88)
4.《计算机软件单元测试》(GB/T15532-95)
5.《计算机软件测试文件编制指南》(GB/T9386-88)
6.《计算机软件质量保证计划规范》(GB/T12504-90)
7.《计算机软件可靠性和可维护性管理》(GB/T14394-93)
8.《信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南》(GB/T16260-96)
9.《软件维护指南》(GB/T14079-93)
1.5系统需求
市政设施信息管理系统(DGPMS)
GIS功能
查询及统计报表
预警功能
系统管理
巡查检查管理
巡查数据管理
定期检查数据管理
接GDBMS
口PDA
静态数据动态数据基本资料
巡查数据检查数据
评定数据养护考核养护计划项目管理
历史信息
图1.5-1市政设施信息管理系统的总体需求
“市政设施信息管理系统”将遵循“统一规划、统一规范和标准”的原则,保证系统建设具有针对性、实用性、开放性、可扩展性,以及技术上的先进性、成熟性、可靠性和安全性。
图1.5-1主要从本系统的功能需求、数据需求及与其他系统的接口等直观地的进行了描述。
本节将对系统需求加以全面说明。
1.5.1系统功能需求
功能
基本描述
备注
城市道路及路面设施基础数据管理
静态数据管理
手工录入、查看与修改、删除。
方便有相关权限的用户分门别类的进行资料的录入上传、检索和下载。
可以接收以任意格式保存包括各类属性、图片、文档、图表、音频、视频等多种数据。
支持查询、统计与输出。
与WebGIS平台接口集成,将道路路网划分为由路段单元与交叉口单元进行管理,并对所有的道路设施根据基本单元进行管理,可在地图上查询、统计上述设施的各类属性
在录入数据时,应能与WebGIS平台关联,实现信息与相关对象(道路和路面市政设施<路灯、指示牌、绿化带、沙井盖、垃圾桶等>)等空间范围或地物的图文关联。
档案信息管理
录入、查看与修改、删除和上载。
Excel批量导入。
按照目录层次结构进行管理和展现(目录可由管理员定制)。
可以接收以任意格式保存包括各类属性、图片、文档、图表、音频、视频等多种数据。
支持查询、统计与输出。
查询、统计及管理市政设施档案信息。
巡查检查管理
包括日常巡查和定期检测,实现PDA和手工的录入、删除和修改功能。
系统应支持对日常巡查、抽样巡查等中发生的问题和相关信息的管理(包括:
编辑,查询、统计、分析与输出)。
应提供编辑界面供有关用户编辑或批量导入巡查或检查的有关数据。
提供PDA数据导入接口,实现数据共享。
直接接收自动数据采集车采集的数据
PDA检测数据信息采集、评价和制定评价报告
功能
基本描述
备注
城市道路技术状况评定
病害数据的编辑应包括手工编辑与自动批量导入两种,病害数据导出。
系统应能根据规范对路面破损病害的分类(如线裂、网裂等)自动分析统计各种损坏的比重。
能根据录入的病害数据实现上述技术指标的自动计算、分析统计,自动评定道路完好状况等级。
能对上述指标进行图形化的分析,并生成针对道路和路段技术指标的历史曲线图。
支持查询、统计与输出。
全面满足建设部《城镇道路养护技术规
范》(CJJ36-2006)及广东省相关标准、规范,技术指南等要求。
指标包括:
PCI(PavementConditionIndex)--
路面状况指数,以表征路面的完好程度。
PQI(PavementQualityIndex)--综合评价指数,表征路面完好与行驶的舒适程度。
RQI(RidingQualityIndex)--路面行驶质量指数,以表征路面行驶的舒适程度。
FQI(FootpathQualityIndex)--人行道质量指数,以表征人行道的平整程度。
FCI(FootpathConditionIndex)--人行道状况指数,以表征人行道的完好程度。
IRI(InternationalRoughnessIndex)
--国际平整度指数。
沥青路面结构强度评价及其AADT
(AnnualAverageDailyTraffic)年均日
交通量
BPN(BritishPolishingIndex)--摆式仪摆值,表征路面的抗滑能力。
SFC(SidewayForceCoefficient)--
横向力系数。
养护管理
市政业务任务
工作任务数据编辑,录入各工作任务执行情况。
工作执行情况信息查询,用于管理各工作任务的执行情况控制,合理安排人员资源进行工作协调,考核人员工作效率。
支持查询、统计与输出。
养护计划
系统应提供养护对策、费用估算与资金分配等功能辅助道路管理养护人员编制相关计划。
系统应针对道路技术状况制定相应养护对策,编制相应综合单价,自动估算道路养护维修费用,对道路养护成本进行分析比较。
在给定路网维修费用的前提下,给出优化的养护维
管
理
功能
基本描述
备注
修路段排序。
在给定要求达到的路网技术状况等级的前提下,给出优化的养护维修路段排序,并给出所需经费估算。
生成年度养护维修计划,应根据养护维修路段排序,再考虑其它因素,辅助用户进行计划编制与调整。
养护计划报表:
汇总、打印各种计划报表。
工
程项目管理
系统能够对计划、在建和已完工的工程项目进行编辑、查询和统计。
能对各类市政工程进行统一的过程管理。
支持查询、统计与输出。
预警功能
根据现行重危病害临界值设定以及各类参考模型,系统自动从数据库中搜索出影响较大的设施病害。
系统应在电子地图上对出现重危病害的路段进行预警显示,并生成相关报表。
支持查询、统计与输出。
与WebGIS平台,实现信息与相关对象(道
路、路面市政设施等)等空间范围或地物的图文关联、定位与显示。
查询与统计报表
系统应具备灵活的查询和自定义统计报表功能,满足某市城市管理局的报表生成,还应提供报表与常用办公系统OFFICE的导入导出功能。
查询包括但不限于以下几类:
道路及路面市政设施基础数据查询
工作任务执行查询
检测数据查询
养护项目数据查询统计包括但不限于以下几类:
道路及路面市政设施基础数据统计
病害数据统计
技术指标统计(平整度、强度、PCI等)
养护费用/工程量统计
功能
基本描述
备注
GIS
功能
系统应与WebGIS平台有机集成,对城市道路及其附属设施进行统一定位管理,支持双向互动关联的信息查询,以及根据需要快速统计相关信息。
系统应能调用市政WebGIS平台的专题地图功能,直观地展示路面的现状、在建项目的信息、预警、系统分析结果等。
系统能调用WebGIS平台所提供的功能,包括图层管理、查询、定位、对象选取、属性查看、地图放大、缩小,地图漫游,全图显示,地图测距,测量面积等基本功能。
相关接口
实现与“城市桥梁信息管理系统”数据共享互访的接口;
实现与城市道路检测及评价的PDA设备数据共享的接口。
系统管理
登陆用户管理
功能授权表维护
代码维护
系统备份与恢复等
表1.5-1市政设施信息管理系统需求功能表
1.5.2系统性能需求
在满足城镇道路及路面市政设施管理需要具备的功能同时,为了保证本系统能稳定可靠、安全有效地运行,本系统将达到以下性能要求:
系统可根据操作员的不同权限对用户界面对象设置不同的安全级别,以防止XX的访问。
系统基于B/S架构,系统支持多用户同时在线操作,实现系统操作本地化。
系统能每天24小时连续不断地工作,且能在99%的时间内正常运作。
应用软件应满足系统的实时性要求。
系统应具备安全检查功能,保证数据的完整性和保密性。
具备完善的系统安全机制,如日志管理功能,能够对每个操作员的每次操作有详细的记录,对每次非法操作产生告警,并能进行追踪调查。
对高度机密数据的储存与备份提供安全保护,以防非法进入或摄取。
系统应具有一定的实用性和易用性,终端用户界面应通俗易懂,可操作性强,简洁、直观、支持在线帮助,有利于简化操作,并提高工作效率,具有相应的容错手段,操作人员的所有错误操作不影响正常操作的进程及不产生错误
结果。
如查询资料需要多页显示,用户可跳页也可滚动显示。
系统具有一定的灵活性与可扩展性,不仅要求能整合已有的桥梁系统,同时也要支持各类业务的二次开发,新业务功能的增加或扩充不影响原有业务的正常处理。
并能在尽量不重新进行软件开发的前提下,以最大程度适应今后城市道路养护维修管理模式变动的需要。
1.5.3系统架构与平台要求
本系统采用B/S模式和.NET架构,通过IIS发布系统应用,以SQLServer作为系统数据库实现数据读写,系统在WindowsO.S上应用和运行。
客户端用户通过WindowsO.S的IE浏览器实现对系统的访问和操作。
系统报表以Excel格式输出,可提供用户进行本地化的编辑和保存。
2.系统设计
2.1系统概述
“市政设施信息管理系统”实现对城镇道路及路面市政设施基本档案信息管理、道路及路面设施巡查信息采集、道路定期检测数据采集、道路特殊检测数据采集、道路技术状况评定、养护工作管理、养护计划管理、工程项目管理、市政业务工作任务管理以及建立满足各种需求的查询、浏览、汇总、统计等的功能平台,便于某市城市管理局从行业管理要求出发,实时了解全市道路和路面市政实施信息状况、养护管理工作现状及各项任务执行情况。
实现符合建设部《城镇道路养护技术规范》的城市道路技术状况自动计算、等级评定,统一全市道路评定方法与标准,初步建立市政设施养护病害预警系统,并为实现建立先进分析模型、实现科学分析决策打好基础。
2.2系统体系结构
“市政设施信息管理系统”采用B/S的三层架构模型,基于Microsoft公司的.NET技术设计,系统分成三层:
表示层(presentationlayer)、业务逻辑层(businesslogiclayer)和数据
层(datalayer)。
系统架构图如图2.2-1所示:
数据访问
--管理所有地层数据访问类
客户端Web层业务逻辑层数据层
JSP
业务外观
用于完成业务逻辑调用前的预处理操作:
--准入控制
--数据有效性验证
业务规则
用于管理以下业务规则:
--数据输入与编辑
--数据浏览
--道路状况评估
--养护管理及行政申请
--计划和预算
--查询及报表统计
--系统维护
相关接口
--城市桥梁信息管理系统
--PDA评价检测设备
--其它系统接口
中央统一数据库服务SQLServer
接口软件数据库集合
系统服务
.NET架构
安全服务GIS服务框架通用服务
图2.2-1市政设施信息管理系统体系结构
2.3系统功能架构
本系统功能结构如图2.3-1所示。
包括:
道路及路面市政设施基础数据管理、道路技术状况评定、养护管理、查询与统计报表功能、系统管理、异常处理及相关系统的接口等几
大部分模块功能。
市政设施信息管理系统
道路及路面基础设施数据管理
档案信息管理
基本信息管理
动态数据管理
日常巡查定期检测特殊检测养护维修信息
定期经常检查定期结构检查
道路技术状况评定
城镇道路技术状况评定
PCI--路面破损指数
PQI--综合评价指数RQI--路面行驶质量指数FQI--人行道质量指数FCI--人行道状况指数
IRI--国际平整度指数沥青路面结构强度评价/AADT年均日交通量BPN--摆式仪摆值
养护计划管理
养护维修工程项目管理
业务任务管理
SFC--横向力系数
养护管理
对策与费用分析
维修计划养护计划管理
养护对策费用分析紧迫性排序资金分配
查询与统计报表功能
数据浏览
基本数据查询
检测及技术状况数据查询
项目信息查询
报表
GIS功能GIS
专题图展示
系统管理
代码维护
用户管理权限管理
异常处理出错输出信息
错误处理机制
系统日志管理
数据备份和恢复机制
PDA数据采集接口
相关接口某市城市桥梁信息管理系统接口
图2.3-1市政设施信息管理系统功能架构
具体功能内容见表2.3-1所示:
功能模块名称
子功能模块名称
功能描述
备注
一、道路基础数据管理
基本资料管理
提供城市道路及路面各类市政设施基本档案资料进行归档管理的功能。
静态数据管理
城市道路路面基础数据
城市道路路面的数据项(路面层数据还能扩展
结构层厚度、路基类型、结构层材料特性、地基回弹模量、排水类型等数据;交通量数据、气候影响(降雨、温差)数据等)。
其中,基本信息包括各类属性、图片、文档、图表、音频、视频等多种形式。
车行隧道基础数据
主要是完成车行隧道的基本资料的录入、修改
和删除的功能。
车行隧道的基本数据包括:
隧道的总体信息、道路设施、结构设施、附属设施等数据。
人行隧道基础数据
主要是完成人行地道的基本资料的录入、修改
和删除的功能。
人行地道的基本数据包括:
地道的总体信息、道
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