GNSS数据采集定位系统在小修保养质量跟踪与计量核查中的应用

GNSS数据采集定位系统在小修保养质量跟踪与计量核查中的应用

李随德  师传龙  李强

         甘肃省定西公路事业发展中心试验检测室  甘肃 定西 743000

摘要：由于小修保养工作的特殊性，对后期质量跟踪等工作带来诸多不便，不利于全寿命周期控制。本应用通过吸收检测辅助领域前沿技术，以GNSS数据采集定位系统为依托，探究定位技术在小修保养工程中的应用，解决了质量跟踪观测过程中病害难以辨认的弊端，为后续工程质量跟踪、数量核查、次年评估和工程效果评价分析开创良好的工作局面。

关键词：小修保养，GNSS数据采集定位系统，次年评估，质量跟踪

随着定西辖区公路管养里程的增加，日常养护的任务日趋繁重。由于小修保养作业存在点多、线长、面广及发散性大，路线沿线相邻相近存在多次维修，对后期质量跟踪、计量核查过程中病害位置的查找及新旧维修区域的辨识等工作带来诸多不便，难于全过程、全寿命周期控制。鉴于上述原因，定西公路事业发展中心试验检测室强化检测技术创新，开展补短板问题技术攻关，在吸收检测辅助领域前沿技术的基础上，于2021年引进了GNSS数据采集定位系统，对各养护单位实施的养护维修和小修保养工程进行精准定位，便于后期开展工程质量跟踪、数量核查、次年评估和工程效果评价分析，使试验检测室的质量检测监督工作提升一个新水平。

一、GNSS数据采集技术

1.GNSS数据终端利用美国GPS、中国北斗卫星定位，集地图显示、全球定位数据采集、编辑、属性录入等功能于一体，进行“带图作业、内外业一体化”的GIS地理信息数据采集、巡检、地图数据应用。

2.该终端设备依据自带的导航功能，根据输入的坐标、已采集对象的坐标、地图选取的坐标或直接利用在线或离线地图进行导航，并在数据采集窗口直观显示导航的信息，进行外业地物对象的查找与放样。

3.依托内嵌的多种坐标系统，可根据工作实际，随时在各坐标系统之间进行切换并记录轨迹数据，通过对实时、事后轨迹数据分析，了解外业数据采集人员的工作情况，预测外业工作的效率及数据的完善程度，进一步管控外业数据采集工作的高效性[1]。

二、GNSS数据采集、放样作业流程

1.采集作业工作流程，主要包括准备阶段和正式采集阶段。

（1）流程图

2、放样作业流程，主要包括准备阶段和放样阶段，为质量跟踪提供准确地位置信息。

（1）流程图

3、数据应用流程。

（1）流程图

三、试验检测应用领域

试验检测室利用“大数据”管理理念和移动GIS技术，搭建采集、管理、分析、监督、应用的管理体系，实现了小修保养工程质量跟踪、计量核查可测、可控、可溯源等目标。由于设备体积小、灵敏度高、便于携带等特点，可多方位用于日常养护的管理工作，延伸性和拓展性较强。

1.工程质量跟踪管理

按照“中间夯实、两头延深、次年评估、闭合管理”工作要求，为保证小修保养工程次年评估工作的顺利开展，首先对所实施的相应工程进行跟踪观测，由于小修保养工程的特殊性，存在同一病害区域相邻相近位置进行多次维修的现状，难于准确化的跟踪管理，无形中增加了跟踪观测的工作量。

GNSS终端利用其全球化的高精度定位、移动GIS等技术，提供公路养护作业集现场信息采集、现场数据管理、现场位置放样等为一体的数据信息管理，实现小修保养工程动态监管功能，达到综合管理效能的目的，提升路、桥、隧维修质量的一体化跟踪管理以及相应数据的更新维护、统计分析效率[2]。

2.工程计量支付管理

通过GIS地理信息数据技术，实现小修保养作业三维状态下的精确定位、统计分析等功能，全方位、通俗易懂的了解作业位置的纵横向、平面、高度的空间维度信息。对计量核查结果出现争议的位置，可根据前期采集的空间坐标，通过放样进行现场核实，从而进一步提升小修保养工程计量支付工作的准确性，相应的减轻业务人员的工作量。

3.台账的规范化管理

依托该系统的数据存储、导出功能，对外业采集的数据可直接生成EXCEL电子表格，为后续小修保养工程计量台账的规范化管理提供详实、可靠的原始数据，实现计量台账数据的查询、定位、汇总、分析等便捷功能，大幅提高了数据管理的科学性。实践应用中在效率、准确性方面发挥了举足轻重的作用，未来在公路路域资产领域推广资产核查、账实监管具有广阔的应用前景。下表为2022年上半年部分计量台账。

**段路面维修面层计量台账（部分）

四、效益分析及应用意义

1.2022年初，根据中心工作安排部署，对各养护单位去年度实施的小修保养工程开展了次年评估，依据2021年采集的病害维修数据通过GNSS数据采集终端的放样功能，精准恢复了去年的病害维修位置，根据现场检测的实际情况，编制了次年评估报告，为定西中心相关职能科室提供了跟踪观测结论和养护对策建议，为下一步养护方案的制定提供强了科学依据。

2.实现了对小修保养质量跟踪、数量核查及动态监管的高度融合，便于统一管理和后续工作的针对性安排，有效完成小修保养工程的全周期记录、全过程监管，实现小修保养地理数据和计量台账的科学化、信息化和智能化管理，达到提升全中心养护管理效率和质量的目标。

3.与之前相比，引进GNSS数据采集定位系统大大降低了外业采集的工作量，极大节省了检测人员外出的人力、财力和物力，实现了对小修保养工程和养护维修工程数据的便捷化、规范化管理，最终带动大量的基础数据实现共享，加大了对空间数据的整合力度，推进了小修保养台账管理模式的升级。

4.由于设备重量轻、灵敏度高，具有便于携带、方便转运的优点，可适应一些复杂地理位置的数据采集放样，避免了传统测量工具受地形限制的弊端，大大提高了上路作业人员的安全保障。试验检测室将进一步推动技术攻关和创新驱动，挖掘GNSS数据采集定位系统在公路养护质量管理中的功能和应用，拓展使用范围和领域，促进中心科技兴路和“四位一体”工作布局向纵深迈进。

主要参考文献

[1]胡超,王潜心,郭忠臣,张云龙. 一种基于GNSS全系统全频点观测的多路径修正及定位模型[J]. 武汉大学学报(信息科学版):1-13.

[2]王梦薇. 小修保养在公路养护中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2018,41(01):144+146.