基于GIS的路面管理系統(tǒng)框架研究.pdf

1、隨著高等級公路建設(shè)的飛速發(fā)展以及信息技術(shù)的日新月異，路面管理系統(tǒng)(PMS)已成為道路管理部門進行養(yǎng)護規(guī)劃和投資的重要分析工具，其中，在GIS軟件平臺上實現(xiàn)PMS的功能更為當前PMS乃至設(shè)施管理研究與實踐的熱點。PMS的基礎(chǔ)是對數(shù)據(jù)的管理，GIS技術(shù)以其強大的圖形處理與空間數(shù)據(jù)分析功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護等，成為路面管理強有力的工具。本文在查閱了國內(nèi)外路面管理系統(tǒng)相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，對路面管理系統(tǒng)的組成和內(nèi)部數(shù)據(jù)

2、組織方式進行了研究，并就基于GIS的路面管理系統(tǒng)展開研究，強調(diào)系統(tǒng)的空間分析和功能的研究開發(fā)。主要探討內(nèi)容如下： (1)對常見的路面性能評價方法進行了對比分析，闡述了基于可拓數(shù)學(xué)理論的物元分析法用于路面性能綜合評價的原理，進行了客觀評價，并通過實例計算與目前路面性能評價常用的模糊評價方法進行了對比分析，比較了物元分析法的優(yōu)勢和特點。結(jié)果表明：物元分析法的評價結(jié)果更為客觀和有效，而模糊評價方法則由于其本身的模糊運算方法出現(xiàn)了“均一

3、化”的不準確結(jié)果。 (2)基于MATLAB軟件的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法，引進溫度，降雨量和軸載等三個路面性能指標影響因素，通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立單項指標神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以不同權(quán)值與閾值的調(diào)節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練精度，進而調(diào)用仿真預(yù)測單項指標值。以“影響因素—路面性能”的輸入輸出方式訓(xùn)練綜合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用每年三個影響因素值向量作為訓(xùn)練輸入值，四個性能指標值向量作為目標輸出值，通過跨年份連續(xù)時間序列數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到符合精度要求的成熟網(wǎng)絡(luò)，對未來指定年份的路面性能

4、指標做出預(yù)測。實例分析表明，論文所述預(yù)測方法具有較好的應(yīng)用前景。 (3)在數(shù)據(jù)的組織和數(shù)據(jù)庫建立上使用新的面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)一建模語言完成了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與建立，包括矢量化得到空間數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)場采集的屬性數(shù)據(jù)庫以及其他形式的資料數(shù)據(jù)庫。在ArcMap下采用VBA編程方法制定系統(tǒng)功能界面，并完成評價模型算法和對話窗口的設(shè)計和實現(xiàn)。通過對系統(tǒng)的開發(fā)試驗和嘗試，系統(tǒng)完成了包括路面性能評價、預(yù)測以及SOL查詢、緩沖區(qū)分析、影像資