交通基础设施数据采集管理探讨 本文关键词：基础设施，数据采集，探讨，交通，管理
交通基础设施数据采集管理探讨 本文简介：摘要：以业务需求为出发点，以通用型数据采集管理系统搭建为目标，构建了公路基础设施数据采集管理系统的整体框架，进行主要功能模块的设计，探讨了系统开发的难点和重点，力求为系统开发建设提供储备性研究基础。关键词：数据采集；移动端采集；公路基础设施为了加强交通基础设施数据采集及管理工作，更好地适应社会经济发
交通基础设施数据采集管理探讨 本文内容：
摘要：以业务需求为出发点，以通用型数据采集管理系统搭建为目标，构建了公路基础设施数据采集管理系统的整体框架，进行主要功能模块的设计，探讨了系统开发的难点和重点，力求为系统开发建设提供储备性研究基础。
关键词：数据采集；移动端采集；公路基础设施
为了加强交通基础设施数据采集及管理工作，更好地适应社会经济发展对公路交通的需求、进一步提升交通运输行业主管部门的管理水平，交通基础设施数据采集管理系统构建显得尤为重要。通过系统的建设，将形成交通运输基础设施数据和电子地图的采集、维护、审核、汇总、上报和展示的“静态图”，为政府、交通运输主管部门及时掌握行业现状和运行状态提供技术和数据支撑；全面提升公路基础设施数据综合分析水平，及时发现行业发展存在的突出短板，推动交通运输决策过程进一步科学化、规范化、透明化，帮助决策者把握综合交通运输宏观运行态势与特点，研判未来一段时期内的运行趋势，辅助决策者更加科学高效地制定各项政策、措施。
1业务需求
交通运输部于2005年组织开展了《全国农村公路通达情况专项调查》工作，根据交通部交规发〔2007〕459号文件精神，为使全国农村公路通达情况专项调查数据成果得到及时更新维护，全面准确地反映全国所有乡（镇）和建制村的农村公路通达情况及农村公路建设进展情况，更好地服务于社会主义新农村建设要求，交通部自2007年起，每年开展全国农村电子地图更新工作。各省根据此项工作的要求，先后建立了公路基础设施数据的采集更新系统，完成数据采集、编辑、审核、汇总及报部工作。交通运输部在2017年提出在“十三五”内加快推进“四个交通”发展，实现交通运输信息化、标准化的总体要求。然而，早期系统已经不能满足实际工作的需要。一方面交通基础设施数据管理的颗粒变得更加细小，业务问题更加复杂；另一方面，随着技术的进步和发展，老式的PDA已经淘汰，新的移动端设备及技术是提高业务工作人员工作效率，完成数据报部工作的必要途径。基于业务现状，所面临的业务问题主要有四个方面：（1）行业部门无法及时、全面地获取统计、建设、养护更新、监管、运行等环节的静动态业务情况，也无法及时获取农村公路现状和地图数据。例如，主管部门想要了解某个区域农村公路上年度计划安排情况时，需要费时费力地完成大量数据信息汇总工作。（2）公路基础设施情况展示模式、展示内容较为简单，展示模式局限于以统计表或统计图的形式，展示内容也局限于某一小部分内容数据，没有有效的手段对各环节内容数据进行叠加总览和关联纵览。（3）对于公路基础设施的属性与地图，需要进行关联审核，提高数据质量。（4）在采集工作方面，存在采集工作体系单一、业务操作环节多、采集工作方式陈旧，软件更新滞后、采集数据精度较低、数据真实性较差等问题。
2系统主体框架
系统建设将采用以数字化、图形化、全景化的形式，全面掌控公路基础设施的规划、计划、建设、现状及其总体运行情况，科学评估公路、水路运输方式的发展水平、发展速度、发展质量和发展方向，如图1所示。（1）表现层：建设智能化采集农村公路数据平台。实现智能化的农村公路、桥梁、隧道、渡口等基础设施属性信息电子地图信息、多媒体信息、日常运行信息等农村公路基础设施数据采集功能，从而实现资源有效融合、高效利用、深入分析和综合展示。（2）业务逻辑层：建设交通基础设施数据和电子地图更新系统。设计交通基础设施数据采集管理系统，解决公路基础数据与电子地图数据采集、数据审核、数据入库、数据分析、数据汇总和数据展示等方面的问题。（3）数据访问层：管理地图数据和历年变更数据。实现历年交通基础设施变更情况管理，在加强地图分析的基础上拓展以线或面来表示公路数据间的对比分析，并从业务管理角度分析得出数据变更情况。（4）数据库层：建立交通基础设施属性与地图数据库。在已有信息资源基础上，建设交通基础设施数据与电子地图系统的属性数据库、地图数据库等专题数据库，并利用交通运输数据资源交换共享与开放平台对相关业务系统数据进行交换共享。
3系统主要功能
交通基础设施数据采集管理系统包括“外业采集子系统”和“内业处理子系统”两个子系统。其中外业采集子系统用于对交通基础设施数据的外业采集；内业处理子系统用于实现交通基础设施数据的内业编辑，包括电子地图数据的编辑和处理、属性数据的编辑和处理、数据审核、数据汇总、数据上报和接收等。
3.1内业处理子系统
（1）地图编辑、地图管理：地图的编辑、管理是系统的地图操作核心功能，当采集数据过程中出现异常、地图位置不准确、漏采等问题时，系统提供了地图编辑功能，具体包含地图定位、地图编辑、添加对象、删除对象等明细功能。通过各种地图操作，利用地图编辑、纠偏环节的处理，可进一步提高地图数据质量。（2）数据处理、数据管理：主要实现不同级别单位或相同级别单位不同用户间的数据交互、数据报送以及数据复核的功能。该功能组主要包含数据导入与导出、数据批量处理、数据编辑等明细功能，提供了一个统一、方便、灵活的属性数据（包括交通基础设施数据中地理空间要素的属性数据和业务实体表数据）管理和编辑模式。实现添加记录、修改记录、修改过程中的撤销修改、记录审核以及记录保存全链条管理及日志记录。（3）数据查询：通过简单查询、SQL查询、条件查询等多种方式，提供数据的查询检索与定位。简单查询功能，可以针对表单进行查询，对一个表内的字段通过and或者or组合构建查询条件，查询出满足条件的数据。根据配置库关联关系表查询出与查询对象相关联的一些表的记录。提供SQL查询功能，它是针对具有数据库基础的用户所提供的查询功能，通过自定义SQL语句查询想要的数据。SQL查询相比前两种查询更方便也更灵活，但对用户要求较高。（4）数据审核：提供属性数据审核以及地图审核。属性数据审核是根据常见业务规范、数据报送要求等，在配置表中配置审核项，列出审核内容，允许选择某些项进行审核，并把审核结果存入系统表，待审核完成后列出审核结果；地图审核功能是根据审核的项，对地图数据进行审核，审核项固定，允许选择某些项进行审核，并把审核结果存入系统表，待审核完成后列出审核结果。（5）数据汇总统计：对选择的数据进行汇总，汇总的报表根据配置库在相应的表中显示，并且汇总的SQL语句查询结果也在配置库的表中显示。根据配置表列出汇总报表类型及数据后，可将生成的数据显示在界面上，并允许导出数据文件（单表导出、多表导出），格式有EXCEL文件、HTML文件和XML文件。
3.2外业采集子系统
（1）PC端外业采集PC端外业采集是指当系统连接GPS接收机（如GPS手持机、蓝牙GPS等）后，自动采集生成公路电子地图。通过对GPS接收机的设备参数进行设置，根据交通基础设施采集指标的相关配置要求，实现了公路路线、桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等图形和属性一体化信息采集，具体包括采集新路线、路线分段、停止采集路线、继续采集路线、点采集（如桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等位置和属性信息）等功能。（2）移动端外业采集移动端采集是通过“公路外业移动端采集系统”(即“公路通”APP)实现对象的采集与录入。“公路通”总体架构分为服务端和客户端两大层。服务端主要提供背景地图的在线加载和离线下载。客户端由硬件层、数据层、支撑层、应用层构成。“公路通”服务于各级交通运输管理部门，主要实现公路电子地图数据和属性数据的地理信息外业采集工作，辅助实现历年路网数据的查询与核对功能，主要包括以下模块：首页、地图管理、采集管理、属性管理、系统设置等。（3）导入标准GPX格式航迹系统支持将Garmin手持机所采集的空间数据以标准的GPX格式文件导入系统地图，导入之后可在系统中将GPS航迹线和航迹点设置为路线、桥梁、隧道、乡镇、建制村等。
4系统开发重难点
4.1移动端外业采集
移动端外业采集系统总体架构分为服务端和客户端两大层，其中服务端主要提供背景地图的在线加载和离线下载；客户端由硬件层、数据层、支撑层、应用层构成。系统采用MVC+MVP混合架构设计，在满足快速开发的前提下提高了应用的可扩展性。通过GradleMult-channel打包方式实现定制化配置，如服务器地址、应用图标及业务功能模块。全面适配Android6.0、7.0和8.0版本：利用Rxpermissions开源框架处理动态权限控制(RuntimePermis⁃sions)，引入FileProvider组件解决私有目录被限制访问的问题，改进通知栏及后台定位服务实现方式。系统提供定位服务与地图实时展示的完整解决方案：利用“LBS(Loca⁃tion-BasedServices)+IntentService+litepal”实现快速定位与高效存储；通过ArcGISforAndroid实现显示和导航地图，查找地址和位置，识别、定位GIS特征、测量线和区域等地图功能。集成LeakCanary开源库，实时监测内存泄漏问题，提高应用稳定性和减少内存消耗。
4.2数据管理
交通基础设施数据类型复杂，含有公路、桥梁、隧道、渡口等多种类型的线状、点状要素。行业管理部门的业务逻辑复杂，管理单位级别不同所涉及的内容不同，重点审核项也不同，对数据版本、结构的管理提出了很高的要求。设计之初，需要充分考虑交通运输行业基础设施管理可能的工作模式、不同层次用户可能使用的功能，同时确保系统的安全性和稳定性，避免出现系统满足灵活设计时带来过度复杂等其他问题。
5结语
“十三五”期间，交通运输业需要适度超前、加快建设、主动转型、加快转型，以便加快建设交通基础设施数据管理体系，深入贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，牢牢把握网络化、一体化、智能化、绿色化的发展方向。通过系统的建立，利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能控制等技术，将信息化、智能化发展贯穿于交通建设、运行、服务、监管等全链条的各环节，实现信息技术与交通运输的深度融合，在新一代信息技术应用环境下优化决策流程，创新管理模式，深化信息资源开发利用，充分发挥信息化对发展现代交通运输业的支撑和保障作用，实现以“互联网+”推动各种运输方式新旧业态加快融合，深入推进交通运输业的转型升级和现代化发展。
参考文献：
[1]中华人民共和国交通运输部.全国农村公路基础数据和电子地图更新方案[R].北京：中华人民共和国交通运输部，2018.
[2]中华人民共和国交通运输部.交通运输业经济统计专项调查方案[R].北京：中华人民共和国交通运输部，2013
[3]中华人民共和国交通运输部.城市客运交通线路及站点专项调查方案[R].北京：中华人民共和国交通运输部，2013.
作者：周舟 单位：交通运输部科学研究院
交通基础设施数据采集管理探讨 来源：网络整理
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