Базы данных

 

Развитие информационных систем по состоянию сети автомобильных дорог можно разделить на несколько этапов.

На первом этапе, с появлением современных персональных компьютеров и соответствующих программных продуктов, начались опытные разработки баз данных («Терра», г.Воронеж), геоинформационных систем (ИДЦ «Индор» г.Томск). Это послужило толчком для разработки и внедрения информационных систем на других территориях. Эффективным этот этап назвать нельзя вследствие отсутствия общего методологического и системного подхода, нормативной базы и единой структуры данных.

На втором этапе была сделана попытка выработать единый методологический подход и требования к информационной системе (в рамках «Концепции построения комплексной системы информационно-телекоммуникационного обеспечения дорожной отрасли»). Также была предложена структура банка данных по состоянию сети автомобильных дорог (Ассоциация «РАДОР»).

В силу объективных, а еще более субъективных обстоятельств и этот этап оказался малоэффективным. В итоге, большинство территориальных органов управления автомобильными дорогами перешли к разработке своих информационных систем по состоянию сети автомобильных дорог (Третий этап). При этом некоторые разработки не отвечают требованиям «Концепции …». Финансирование разработок осуществляется в минимальном объеме или вообще эпизодически. Единой федеральной программы по разработке и внедрению информационных систем по состоянию сети автомобильных дорог нет.

 

Информационная система автомобильных дорог на основе ГИС-проектов Московского Автомобильно-Дорожного Института

На основе имеющейся информации об эксплуатации автоматизированных систем, разработанных на кафедре изысканий и проектирования дорог МАДИ, разработчиками были выделены основные требования к информационной системе автомобильных дорог:

- достоверно и с соответствующей масштабу точностью и полнотой отображать современное состояние инженерных сооружений;

- обеспечивать определение координат (как географических, так и линейных) объектов с необходимой точностью;

- информационные слои ГИС должны быть согласованы по содержанию, системе классификации и кодирования, форматам и структурам представления;

- информационное содержание системы должно позволять автоматизировать выполнение основных работ по созданию и ведению баз данных по дорогам;

- показывать положение дорог и объектов инфраструктуры относительно дорожной сети;

- создавать карты дорожной сети на бумажных носителях и т.п.

 

Так же были сформулированы некоторые общие рекомендации по организации работ.

Многоцелевая геоинформационная система создается для управления развитием и совершенствованием сети автомобильных дорог и дорожного хозяйства. В основу этой системы должно быть положено требование необходимого информационного обеспечения, на базе которого можно принимать обоснованные и эффективные производственные и управленческие решения.

 К их числу необходимо отнести:

- информационное обеспечение технико-эксплуатационного состояния сети автомобильных дорог, на базе которого можно определять и прогнозировать места, очерёдность, объёмы и стоимость дорожных работ, оптимизировать бюджетные ассигнования с желаемым уровнем технико-эксплуатационного состояния;

- информационное обеспечение, отражающее степень износа автомобильных дорог и дорожных сооружений;

- информационное обеспечение, характеризующее технические и производственные мощности ведомственных организаций, а также других, которые могут быть задействованы в работе по совершенствованию и развитию сети дорог;

- информационное обеспечение, отражающее источники образования и снабжения финансовыми ресурсами необходимых объёмов дорожных работ;

- информационное обеспечение, отражающее уровень кадрового обеспечения основных профессий.

При таком подходе развитие системы более перспективно и легче решать вопросы финансирования разработок.

Информация является товаром. Поэтому необходимо начинать с описания информационных ресурсов системы, схемы функционирования потоков информации, определять вопросы защиты информации. Только при четком понимании схемы информационных обменов в процессе создания и функционирования системы можно составить бизнес-план создания и функционирования системы и сделать информационную систему автомобильных дорог самоокупаемой.

 

Необходим четкий регламент, в котором должны быть определены:

- права структурных подразделений по владению и распоряжению информацией;

- перечень информационных запросов, которые обслуживаются бесплатно;

- тарифы на информационные справки;

- порядок информационного обслуживания структур органов власти, управления, заинтересованных юридических и физических лиц;

- список конфиденциальной информации и информации, составляющей коммерческую тайну;

- регламент обслуживания запросов, содержащих информацию ограниченного использования и т.д.

 

Создание информационной системы автомобильных дорог затрагивает интересы различных ведомств. Поэтому на первом этапе необходимо создание программы развития информационной системы автомобильных дорог.

Основные функциональные задачи программы:

- координация разработки нормативных документов;

- координация научных и методических разработок;

- вопросы коммерческого использования информации;

- стандартизация и унификация форматов представления информации и всего комплекса вопросов автоматизации работы по единой информационной системе (состав и структура баз данных, форматы и структуры информационных обменов; сеть телекоммуникации; программно-технические решения и т.д.);

- координация разработки организационного обеспечения всех работ по созданию информационной системы автомобильных дорог.

Разработчиками отмечено, что создание реально работающей информационной системы автомобильных дорог требует радикального пересмотра сложившихся технологических схем принятия решений, их информационного обеспечения. Основное направление изменений – повышение точности, объективности и достоверности всех информационных сообщений.

С 1998 г. кафедрой изысканий и проектирования дорог МАДИ ведутся ГИС-проекты по паспортизации федеральных автомобильных дорог на основе геоинформационной системы. За это время специалистами МАДИ были обследованы более 30 федеральных автомобильных дорог Московской области общей протяжённостью около 1000 км.

Выполнение проектов было направленно на:

- повышение точности, оперативности и объективности принимаемых решений по реконструкции, ремонту и содержанию автомобильных дорог;

- упорядочение баз данных, накапливаемых в дорожных организациях и дополнение их при последующем мониторинге дорог;

- совершенствование методов анализа и технико-эксплуатационного состояния автомобильных дорог;

- проведение всестороннего контроля над выполнением принимаемых решений.

Основу проекта составили данные обследований дорог, выполненные специалистами кафедры изысканий и проектирования дорог. В соответствии с требованиями заказчика и рекомендациями Федеральной дорожной службы России была организована структура баз данных по инвентаризации автомобильных дорог.

В разработанных специалистами МАДИ проектах при изменении табличной информации сразу изменяется ее пространственное графическое отображение. Это важно при разграничении функций сбора и оценки данных между различными дорожными организациями, когда таблицы заполняются на местах (в ДЭП, ДРСУ), а визуализация и анализ состояния всей сети дорог производятся в едином центре координирования и управления (Региональная дирекция, ФУАД).

По результатам обследования составляются электронные паспорта дорог с линейными графиками и приложениями на основе типовых отчетных форм баз данных по инвентаризации автомобильных дорог и требований Типовой инструкции по техническому учету и паспортизации автомобильных дорог ВСН 1-83 Минавтодора РСФСР. Также готовятся и распечатываются с использованием современной полиграфии в традиционном оформлении паспорта на бумажных носителях.

Так как дороги представляют собой совокупность пространственно привязанных географических объектов со сложной и разнообразной атрибутивной информацией, то работы по стратегическому планированию объёмов дорожных работ и управлению дорожными организациями целесообразно проводить с использованием передовых ГИС-проектов, создаваемых в МАДИ. Эти системы обладают возможностями хранения любых объёмов разнообразной пространственно привязанной информации, выполнения сложного анализа данных, выдачи наглядных настраиваемых графоаналитических материалов и т.п.

 

С 1999 г. МАДИ ведутся работы по ГИС-инвентаризации территориальных автомобильных дорог Московской области. При этом было обследовано более 4500 автомобильных дорог общей протяжённостью более 14 500 км. Целью работ является выполнение полевых дорожно-изыскательских съемок по наполнению геоинформационной системы, уточнение местоположения и длины автодорог для цифровой карты Мосавтодора.

Полевые работы проводятся с помощью дорожной лаборатории кафедры изысканий и проектирования дорог МАДИ, оснащенной измерительной аппаратурой. В итоге проведенных полевых и камеральных работ получается координатная привязка осевых линий автодорог, произведена привязка основных элементов дорожной инфраструктуры (примыкания и пересечения, километровые знаки, начало и конец населенных пунктов, ж/д переезды, мосты), определены фактические длины каждой автодороги, составлены абрисы точек начала и конца автодорог, выполнены обзорные фотографии начала и конца автодорог в электронном виде, сформированы в структуре баз данных Мосавтодора соответствующие файлы хранения данных об элементах автодорог. В результате проведенной работы были проведены графические построения в ГИС, выполнены на основе материалов мелкомасштабной и крупномасштабной векторизованной основы. Для отображения тематических слоев, соответствующих дорожной тематике, были разработаны специальные условные знаки, линейные и полигональные объекты, адаптированные к дизайн-требованиям Мосавтодора. Разработаны формы отображения графики в различной семантической нагрузке на различных масштабах визуализации изображения. Созданы тематические запросы к базе данных, позволяющие решать различные задачи статистического и параметрического видов с наглядным представлением графических, текстовых, атрибутивных и численных характеристик автодорог и объектов дорожной инфраструктуры.

Использование таких проектов в практической работе позволяет значительно повысить эффективность принимаемых решений по различным вопросам развития и совершенствования сети автомобильных дорог. Разработанные методики по созданию и редактированию географических баз данных для пространственного анализа, поиска, представления и управления дорожными данными могут использоваться для поддержки разнообразных функций, таких как проектирование и паспортизация дорог, управление инфраструктурой, планирование, стратегия развития, бюджетная политика, принятие решений и многое другое.

Авторами разработки системы сформулирован тезис, подтверждающий мнения многих специалистов: проблема сдерживания распространения информационных систем может начать пропадать лишь после создания органа, занимающегося координацией имеющихся перспективных разработок и упорядочиванием структуры сбора, хранения и представления информации.