基于gis路面管理系统框架的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着高等级公路建设的飞速发展以及信息技术的日新月异，路面管理系统(PMS)已成为道路管理部门进行养护规划和投资的重要分析工具，其中，在GIs软件平台上实现PMS的功能更为当前PMS乃至设施管理研究与实践的热点。PMS的基础是对数据的管理，GIS技术以其强大的图形处理与空间数据分析功能，实现对数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护等，成为路面管理强有力的工具。鉴于此，本文在查阅了国内外路面管理系统相关文献的基础上，对路面管理系统的组成和内部数据组织方式进行了研究，并就基于GIS的路面管理系统展开研究，强调系统的空间分析和功能的研究开发。论

2、文主要探讨内容有：(1)对常见的路面性能评价方法进行了对比分析，阐述了基于可拓数学理论的物元分析法用于路面性能综合评价的原理，进行了客观评价，并通过实例计算与目前路面性能评价常用的模糊评价方法进行了对比分析，比较了物元分析法的优势和特点。结果表明：物元分析法的评价结果更为客观和有效，而模糊评价方法则由于其本身的模糊运算方法出现了“均一化”的不准确结果。(2)基于MATLAB软件的BP神经网络预测方法，引进温度，降雨量和轴载等三个路面性能指标影响因素，通过对现有数据建立单项指标神经网络，以不同权值与阈值的调节优化训练精度，进而调用仿真预测单项指标值。以“影响因素一路面性能”的输入

3、输出方式训练综合神经网络，用每年三个影响因素值向量作为训练输入值，四个性能指标值向量作为目标输出值，通过跨年份连续时间序列数据训练得到符合精度要求的成熟网络，对未来指定年份的路面性能指标做出预测。实例分析表明，论文所述预测方法具有较好的应用前景。(3)在数据的组织和数据库建立上使用新的面向对象的空间数据，利用统一建模语言完成了系统数据库的设计与建立，包括矢量化得到空间数据库、现场采集的属性数据库以及其他形式的资料数据库。在ArcMap下采用VBA编程方法制定系统功能界面，并完成评价模型算法和对话窗口的设计和实现。通过对系统的开发试验和尝试，系统完成了包括路面性能评价、预测以及S

4、QL查询、缓冲区分析、影像资料观看等功能的设计和实现。论文研究结果表明：利用GIs开发路面管理系统可以使管理工作更加形象直观，大大减少使用者西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页的工作量和时间，提高工作效率，是一种现代化管理模式的有效手段。关键词：路面管理系统；物元分析；神经网络预测；GIS西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页ABSTRACTRecently,withtherapiddevelopmentofbothhigh—gradehighwayconstructionandinformationtechnology,pavementmanagementsystem(P

5、MS)hasbecomeoneofthemostusefIlltoolsforplanningandinvestmentforroadmaintenance．ResearchandapplicationofPMS，includingfacilitymanagement，havebeenhighlightedtoapplythefunctionsofPMSontheplatformofGIS．DatamanagementiSprimaryelementofPMS，whichincludesclassification，organization，encoding，storage，r

6、etrieveandmaintenancefordata．TechnologyofGIS，withthepowerfulgraphicsprocessingcapacityandanalysisfunctionforspatialdata，makesitselfbevitalcomponentofpavementmanagement．Referringtootherinterrelatedliteratures．thecompositionsofPMSandtheorganizationmodesofitsinternaldatahavebeenresearched，andba

7、sedonGIS，thisthesishasbeenspecifiedinPMS，andspatialanalysisofthesystemandresearchanddevelopmentforfunctionsareemphasized．111emaincontentsareasincluding：(1)Somewidelyusedmethodsforpavementperformanceevaluationhavebeenpresented．Theprincipleapplyingth