CN107146025A - 一种道路管理决策系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种道路管理决策系统，包括：数据管理子系统、GIS平台、以及道路决策系统；所述数据管理子系统用于获取道路的空间数据和属性数据并进行存储；所述GIS平台用于将所述空间数据与所述属性数据进行融合，且将融合后的数据与地图数据进行匹配；所述道路决策系统将接收来自所述GIS平台处理后的数据通过神经网络仿真模型进行分析，并基于分析的结果生成分析报告。通过在道路真实信息的基础上，构建以多种数据为支撑的道路管理决策系统，并通过数据组织方式使道路数据库进行分析，以利于对道路的维护决策；进而可在指定的预算资金和其他资源的约束下，寻求最优养护策略，使得效益目标最大化。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，特别涉及一种道路管理决策系统。
背景技术
高速道路交通量近年来逐步递增，伴随高速道路的超负荷运行，直接导致道路病害日益增多，给道路养护带来了巨大压力。现在高速道路养护管理部门在实际工作中所采用的传统管理手段与当前大规模养护需求之间的矛盾日益尖锐，主要体现在道路养护管理数据的迅速增加。
而传统的纸质资料档案式管理模式在查询检索相关数据时十分不便。长期以来，养护管理的相关部门没有制定一套科学的检测、评价以及决策方法，而是仅凭临时性的对路面状况进行的定性分析和评价以及工程师的一些养护工作经验来确定。由于经验值的不稳定性以及对道路破损没有客观的量化数据，养护方案不切实际，浪费了养护资金，造成道路使用性能下降和道路养护费用上升。尤其是没有足够的历史检测数据，对跨年度的养护需求预测不准，导致有限的养护资金不能发挥最大的养护效益。其后果是影响了道路的畅通，威胁了道路运输的安全，制约了我国经济的快速发展。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种道路管理决策系统。
本发明实施例提出了以下具体的实施例：
本发明实施例提出了一种道路管理决策系统，包括用于进行道路数据采集和存储的数据管理子系统、用于进行数据融合的GIS平台、以及对融合后的数据进行分析的道路决策系统；
所述数据管理子系统用于获取道路的空间数据和属性数据并进行存储；
所述GIS平台用于将所述空间数据与所述属性数据进行融合，且将融合后的数据与地图数据进行匹配；
所述道路决策系统将接收来自所述GIS平台处理后的数据通过神经网络仿真模型进行分析，并基于分析的结果生成分析报告；其中，所述分析报告包括道路性能评估报告、道路性能预测报告、以及道路养护分析报告；所述神经网络仿真模型基于道路的路况检测历史数据生成。
在一个具体的实施例中，该道路管理决策系统还包括：
当接收到处理指令时，所述数据管理子系统对自身所存储的数据基于所述处理指令进行处理。
在一个具体的实施例中，所述处理指令包括：删除指令、插入指令、更新指令、批量修改指令、査询修改指令、数据校验指令、数据备份和传输指令。
在一个具体的实施例中，所述空间数据包括数字化数据和非数字化数据；其中，所述数字化数据包括GPS测量数据、遥感数字图像数据。
在一个具体的实施例中，所述空间数据通过地图数字化和/或测绘的方式进行采集。
在一个具体的实施例中，所述属性数据包括：外业数据和内业数据；其中，所述外业数据包括：交通与环境数据、路面性能数据；所述内业数据包括道路基本资料、统计报表、路面检测数据和道路巡查数据。
在一个具体的实施例中，所述道路基本资料包括以下其中的一项或多项：基础属性、路面纵坡、原始路面材料数据、施工质量统计数据、当前路面材料数据、桥梁信息。
在一个具体的实施例中，所述交通与环境数据包括以下其中的一项或多项：年度断面交通量、历史断面交通量、累计当量轴次、单轴双轮组数据、双连轴双轮组数据、三连轴双轮组数据、车型比例、超载率、交通路增长率、环境天气数据；
所述路面性能数据包括：破损信息、破损统计数据、车辙数据、平整度、弯沉盆数据、代表弯沉数据、横向力系数。
在一个具体的实施例中，所述道路性能评估报告包括：路面破损性能评价、路面行驶质量评价、路面破损状况评价、路面结构强度评价、路面抗滑性能评价、路面使用性能综合评价。
在一个具体的实施例中，所述道路决策系统还将所获取的所述GIS平台处理后的数据设置为路况检测历史数据，并周期性利用道路的路况检测历史数据和实测数据对神经网络仿真模型进行更新。
以此，本发明实施例提出了一种道路管理决策系统，包括用于进行道路数据采集和存储的数据管理子系统、用于进行数据融合的GIS平台、以及对融合后的数据进行分析的道路决策系统；所述数据管理子系统用于获取道路的空间数据和属性数据并进行存储；所述GIS平台用于将所述空间数据与所述属性数据进行融合，且将融合后的数据与地图数据进行匹配；所述道路决策系统将接收来自所述GIS平台处理后的数据通过神经网络仿真模型进行分析，并基于分析的结果生成分析报告；其中，所述分析报告包括道路性能评估报告、道路性能预测报告、以及道路养护分析报告；所述神经网络仿真模型基于道路的路况检测历史数据生成。通过在道路真实信息的基础上，构建以多种数据为支撑的道路管理决策系统，并通过的数据组织方式使道路数据库进行分析，以利于对道路的维护决策；进而可在指定的预算资金和其他资源的约束下，寻求最优养护策略，使得效益目标最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提出的一种道路管理决策系统的工作流程示意图；
图2为本发明实施例提出的一种道路管理决策系统的工作流程示意图。
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
本发明实施例1公开了一种道路管理决策系统，如图1-图2所示，包括用于进行道路数据采集和存储的数据管理子系统、用于进行数据融合的GIS平台、以及对融合后的数据进行分析的道路决策系统；具体的，包括以下步骤：
步骤101、所述数据管理子系统用于获取道路的空间数据和属性数据并进行存储；
在一个具体的实施例中，当接收到处理指令时，所述数据管理子系统对自身所存储的数据基于所述处理指令进行处理。
具体的，所述处理指令包括：删除指令、插入指令、更新指令、批量修改指令、査询修改指令、数据校验指令、数据备份和传输指令。
以此，也即数据管理子系统可以完成数据录入、删除、插入、更新、批量修改、査询修改、数据校验、数据备份和传输等功能。以此可以获取到新的数据并进行存储；也可以对已经进行存储的数据进行修改和补充，为了便于后续的数据处理，还可以进行提供批量化操作处理，例如同时上传一批数据，或者同时删除一批数据。
具体的，所述空间数据包括数字化数据和非数字化数据；其中，所述数字化数据包括GPS测量数据、遥感数字图像数据。
所述空间数据通过地图数字化和/或测绘的方式进行采集。
其中，具体的，数字化数据可以通过地图数据化的方式来进行采集，或者通过自动传感器检测到并上传得到，以及遥感拍摄得到；而为了对道路有进一步的了解，还可以通过人工测绘等方式来获取到非数字化数据，但是后续为了便于进行数据分析以及数据处理，可以将非数字化数据进行转换，以转换为数字化数据。
具体的，非数字化数据主要包括地图和航空图片。
而所述属性数据包括：外业数据和内业数据；其中，所述外业数据包括：交通与环境数据、路面性能数据；所述内业数据包括道路基本资料、统计报表、路面检测数据和道路巡查数据。
在一个具体的实施例中，所述道路基本资料包括以下其中的一项或多项：基础属性、路面纵坡、原始路面材料数据、施工质量统计数据、当前路面材料数据、桥梁信息。
在一个具体的实施例中，所述交通与环境数据包括以下其中的一项或多项：年度断面交通量、历史断面交通量、累计当量轴次、单轴双轮组数据、双连轴双轮组数据、三连轴双轮组数据、车型比例、超载率、交通路增长率、环境天气数据；
所述路面性能数据包括：破损信息、破损统计数据、车辙数据、平整度、弯沉盆数据、代表弯沉数据、横向力系数。
在一个具体的实施例中，所述道路性能评估报告包括：路面破损性能评价、路面行驶质量评价、路面破损状况评价、路面结构强度评价、路面抗滑性能评价、路面使用性能综合评价。
以此通过上述数据，可以将道路的状况进行充分而有效的展示，且利于后续的分析和处理过程；便于后续构建以多种数据为支撑的道路管理决策系统。
步骤102、所述GIS平台用于将所述空间数据与所述属性数据进行融合，且将融合后的数据与地图数据进行匹配；
具体的，可以通过GIS平台外连定位装置，例如为GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)装置，还可以利用飞行器例如遥感飞机等获取到GPS测量数据和遥感数字图像数据，再采用掌上电脑和智能手机为移动终端，集坐标定位、跟踪以及数据采集，专项表格填写为一体，利用移动终端中的专业软件进行路线调査和追踪，在路线调查中，遇到路段信息改变时，可以通过点击该按钮输入或修改相应路段信息；GIS(GeographicInformation System，地理信息系统)平台将属性数据与空间数据相结合，还对所获取的数据(例如针对某个地段的路况数据)进行相应的坐标定位，使得路况信息与电子地图匹配，实现在信息查询中显示所查信息的地理位置以及根据具体的地理位置从图中获取路段的属性数据的双向查询功能；
为了便于GIS进行定位，以保证便携设备快速的定位路线和里程桩号信息，将空间数据即时上传网络，可以通过WEB技术以及移动互联网与GIS技术相结合形成，形成网络地理信息系统。
具体的，GIS属于信息系统的一类，能运作和处理地理参照数据。地理参照数据描述地球表面(包括大气层和较浅的地表下空间)空间要素的位置和属性，在GIS中的两种地理数据成分：空间数据，与空间要素几何特性有关；属性数据，提供空间要素的信息。
GIS可以与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)一起进行互联互通，实现数据的有效交互。地理信息系统(GIS)技术能够应用于例如科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。例如，一个地理信息系统(GIS)能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地；还可以利用GIS来发现需要保养的道路位置或区域。
步骤103、所述道路决策系统将接收来自所述GIS平台处理后的数据通过神经网络仿真模型进行分析，并基于分析的结果生成分析报告；其中，所述分析报告包括道路性能评估报告、道路性能预测报告、以及道路养护分析报告；所述神经网络仿真模型基于道路的路况检测历史数据生成。
在一个具体的实施例中，所述道路性能评估报告包括：
路面破损性能评价、路面行驶质量评价、路面破损状况评价、路面结构强度评价、路面抗滑性能评价、路面使用性能综合评价。
在一个具体的实施例中，所述道路决策系统还将所获取的所述GIS平台处理后的数据设置为路况检测历史数据，并周期性利用道路的路况检测历史数据和实测数据对神经网络仿真模型进行更新。
具体的，由于数据管理子系统不断有新的数据产生，也即可以认为不断有新的历史数据，而为了进一步提高神经网络仿真模型的精度，可以不断通过新增的和原有的历史数据对神经网络仿真模型进行学习更新，以不断提高神经网络仿真模型的精度，保证后续的预测更加准确，后续不断获取到新的数据时，周期性重复该学习更新神经网络仿真模型的操作，不断提高精度，进而为后续在指定的预算资金和其他资源的约束情况下下，寻求最优养护策略，保证效益目标最大化。
以此，本发明实施例提出了一种道路管理决策系统，包括用于进行道路数据采集和存储的数据管理子系统、用于进行数据融合的GIS平台、以及对融合后的数据进行分析的道路决策系统；所述数据管理子系统用于获取道路的空间数据和属性数据并进行存储；所述GIS平台用于将所述空间数据与所述属性数据进行融合，且将融合后的数据与地图数据进行匹配；所述道路决策系统将接收来自所述GIS平台处理后的数据通过神经网络仿真模型进行分析，并基于分析的结果生成分析报告；其中，所述分析报告包括道路性能评估报告、道路性能预测报告、以及道路养护分析报告；所述神经网络仿真模型基于道路的路况检测历史数据生成。通过在道路真实信息的基础上，构建以多种数据为支撑的道路管理决策系统，并通过的数据组织方式使道路数据库进行分析，以利于对道路的维护决策；进而可在指定的预算资金和其他资源的约束下，寻求最优养护策略，使得效益目标最大化。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种道路管理决策系统，其特征在于，包括用于进行道路数据采集和存储的数据管理子系统、用于进行数据融合的GIS平台、以及对融合后的数据进行分析的道路决策系统；
所述数据管理子系统用于获取道路的空间数据和属性数据并进行存储；
所述GIS平台用于将所述空间数据与所述属性数据进行融合，且将融合后的数据与地图数据进行匹配；
所述道路决策系统将接收来自所述GIS平台处理后的数据通过神经网络仿真模型进行分析，并基于分析的结果生成分析报告；其中，所述分析报告包括道路性能评估报告、道路性能预测报告、以及道路养护分析报告；所述神经网络仿真模型基于道路的路况检测历史数据生成。
2.如权利要求1所述的道路管理决策系统，其特征在于，还包括：
当接收到处理指令时，所述数据管理子系统对自身所存储的数据基于所述处理指令进行处理。
3.如权利要求2所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述处理指令包括：删除指令、插入指令、更新指令、批量修改指令、査询修改指令、数据校验指令、数据备份和传输指令。
4.如权利要求1所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述空间数据包括数字化数据和非数字化数据；其中，所述数字化数据包括GPS测量数据、遥感数字图像数据。
5.如权利要求1或4所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述空间数据通过地图数字化和/或测绘的方式进行采集。
6.如权利要求1所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述属性数据包括：外业数据和内业数据；其中，所述外业数据包括：交通与环境数据、路面性能数据；所述内业数据包括道路基本资料、统计报表、路面检测数据和道路巡查数据。
7.如权利要求6所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述道路基本资料包括以下其中的一项或多项：基础属性、路面纵坡、原始路面材料数据、施工质量统计数据、当前路面材料数据、桥梁信息。
8.如权利要求6所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述交通与环境数据包括以下其中的一项或多项：年度断面交通量、历史断面交通量、累计当量轴次、单轴双轮组数据、双连轴双轮组数据、三连轴双轮组数据、车型比例、超载率、交通路增长率、环境天气数据；
所述路面性能数据包括：破损信息、破损统计数据、车辙数据、平整度、弯沉盆数据、代表弯沉数据、横向力系数。
9.如权利要求1所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述道路性能评估报告包括：路面破损性能评价、路面行驶质量评价、路面破损状况评价、路面结构强度评价、路面抗滑性能评价、路面使用性能综合评价。
10.如权利要求1所述的道路管理决策系统，其特征在于，所述道路决策系统还将所获取的所述GIS平台处理后的数据设置为路况检测历史数据，并周期性利用道路的路况检测历史数据和实测数据对神经网络仿真模型进行更新。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 226000 East Fuxing Road, Nantong Economic Development Zone, Jiangsu Province, No. 58 Applicant after: JIANGSU POLAR STAR TRAFFIC INDUSTRY GROUP CO.,LTD. Address before: 226000 East Fuxing Road, Nantong Economic Development Zone, Jiangsu Province, No. 58 Applicant before: Jiangsu Polaris Transportation Industry Co.,Ltd. Address after: 226000 East Fuxing Road, Nantong Economic Development Zone, Jiangsu Province, No. 58 Applicant after: Jiangsu Polaris Transportation Industry Co.,Ltd. Address before: 226000 East Fuxing Road, Nantong Economic Development Zone, Jiangsu Province, No. 58 Applicant before: JIANGSU DAORUN ENGINEERING TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170908 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |