張心寧

摘要：隨著大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能技術的快速發(fā)展，企業(yè)管理面臨著新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的橋梁運營管理模式已不適合時代的要求。本文試圖提出一套基于人工智能的橋梁運營管理解決方案，為人工智能在橋梁運營管理的應用提供思路和決策支持。

關鍵詞：橋梁；智能；管理

1.研究背景

國外的相關橋梁管理有自己的特色之處，他們的大型橋梁運營管理屬于粗放型管理，管理組織機構縱向分為 5 級：鐵路總公司—鐵路局—基層單位（工務段、橋工段等）—車間或領工區(qū)—專業(yè)工區(qū)，集“管、檢、養(yǎng)、修”于一身，集設備檢查、維修保養(yǎng)、值班留守于一體。橋梁檢查、維修和大修一般也是以人工作業(yè)為主和小型機械設備相結合，實施“天窗修”。

2.研究意義

我國目前的橋梁管理系統(tǒng)按照現(xiàn)行的橋梁管理也越來越科學、規(guī)范，但也還存在著以下缺陷：

①橋梁運行信息的采集過程評判主觀因素影響較大，橋梁缺損程度判定信息少，主要采用人工搜集信息造成了缺損等級評定誤差大，精度相對較低。

②橋梁維護及檢查主要采用實地考察，這種大量耗用人力資源的方法，既不符合經(jīng)濟效益，也不能夠精密的查出問題。

應對上述出現(xiàn)的問題，對橋梁的管理運營實現(xiàn)智能化，以及對我國以后的經(jīng)濟發(fā)展及橋梁建設及管理具有深遠的意義。

3. 研究主要內容

研究內容包括管理模式架構、組織架構、應用架構、技術架構四個部分，將分別從不同模式來進行策劃分析，從而使橋梁可以更好的管理與運營。

3.1運營管理架構

基于人工智能在其他行業(yè)的發(fā)展狀況，本著創(chuàng)新、智能化的理念和節(jié)約管理費用、減少管理人員、優(yōu)化管理方式的目的，構建未來交通行業(yè)的新的智能運營管理模式，以“建立支撐條件基礎，完善技術設備，采用智能運營方法，應用于大橋建設各方面”為建設總線路，構大橋的人工智能運營管理平臺。為此相關管理局研發(fā)出一個相應平臺，該平臺以獲取數(shù)據(jù)為基礎，而后經(jīng)過機器學習，自然語言的處理，數(shù)據(jù)挖掘，等智能方法為組織重構和流程優(yōu)化提供戰(zhàn)略方向。

智能運營管理分為四層，最底層為支撐條件層，第二層為技術層，第三層為方法層，最頂層為應用層。

支撐條件層：該層次可概括為數(shù)據(jù)的獲得、數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)的存儲三個方面。在數(shù)據(jù)獲取方面及在數(shù)據(jù)準備與預分析系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)抽取，數(shù)據(jù)準備則需要錄入信息，可利用Web在Internet上查找和瀏覽信息獲得圖形化的、易于訪問的直觀界面，也可以利用BIM管理手段實現(xiàn)可視化、精細化，同時可也從管理的業(yè)務數(shù)據(jù)中進行數(shù)據(jù)準備，如獲得的汽車模擬駕駛狀態(tài)，或者 大橋的橋梁的承受力，模擬道路出現(xiàn)事故救援狀況的的模擬，結合所捕獲的有效信息，進行相關數(shù)據(jù)處理并導入數(shù)據(jù)倉庫。

技術層：獲得數(shù)據(jù)后，通過自然語言的處理、圖像識別、機器學習、進行智能化的挖掘算法，并進行智能的表達，將數(shù)據(jù)信息轉化為為知識輸出。通過全網(wǎng)數(shù)據(jù)實時匯聚，保障數(shù)據(jù)安全，提升數(shù)據(jù)質量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值充分利用。

方法層：經(jīng)過技術層的處理后的知識為智能知識，是技術到應用的重要過程，主要采用的處理方法是將智能知識運用到智能管理運用平臺，并收錄一些隱性的信息，比如社會的宏觀因素，通過該平臺獲得決策信息。同時采取知識管理與業(yè)務流程的集成的途徑、運用知識的自主審計和管理模式、以知識與環(huán)境的融合促進知識的自我更新方法，使得信息更加切合于信息的應用。

應用層：這部分是知識的實現(xiàn)部分，基于獲得的的有用信息，與業(yè)務管理相結合，使得路政管理、道路養(yǎng)護、機電管理趨于智能化，以及時向管理人員和用戶進行交互，提高橋梁管理的可視化。

3.2組織架構

相關管理局可考慮改變原來管理層復雜的結構，將其去中心化。通過AI運營管理平臺，使組織構架趨于扁平化、去中心化并存的網(wǎng)絡協(xié)同結構。這將成為“AI+運營管理”的一種新的運營管理組織模式。各部門平等的接受共享所有的資源，可以更好的合作，從而達成更標準化更多元化更全面化的管理與決策。

3.3應用架構

傳統(tǒng)的單點輸入、輸出，單一信息源產生單一價值的管理模式將發(fā)生改變，多源數(shù)據(jù)的多維度關聯(lián)、評估、預測，多問題、多環(huán)節(jié)、全產業(yè)鏈的將協(xié)同優(yōu)化。新模式利用大數(shù)據(jù)平臺，將運營、監(jiān)測、養(yǎng)護、安防、口岸等等數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一起，通過一些構建數(shù)學模型，定量的對各個方面進行走和評判，從而進行綜合決策。

3.4技術架構

大橋管理局可應用一種新的技術架構體系，該結構體系基于“創(chuàng)新、智慧、價值、共治、共享”的理念，此技術構架主要由智能終端、管理部門、流程管理、數(shù)據(jù)管理、采集層、傳感層、檢測對象階梯式分布組成。大橋人工智能化運用智慧大腦進行管理，采用層次化架構。先將大橋分為多個模塊，并對每個模塊的監(jiān)測對象如斜拉索的震動情況、橋梁的跨徑、箱梁外表面的腐蝕及其強度、橋面汽車的流量和其天氣等加裝各類傳感器，如采用密度計、位移傳感器、溫度濕度傳感器、流量傳感器、液位傳感器等，亦或是采用更加人工智能的智能巡檢無人機、智能檢測機器人智能巡檢無人船智能檢測車等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，以此智能方式采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡和移動通信等渠道被輸送到AI運營平臺進行數(shù)據(jù)分析及管理，運營平臺對海量數(shù)據(jù)進行對比、分析、解讀、歸納，快速判斷構件和系統(tǒng)的健康安全運行狀態(tài)，最終將系統(tǒng)狀態(tài)可視化并匯報給各個管理部門。各個管理部門通過對狀態(tài)的監(jiān)視審核，將實時數(shù)據(jù)傳送到各個移動智能數(shù)字終端，如監(jiān)測人員，交通部的路況信息圖，手機、車載導航等，人們通過終端來了解大橋的綜合情況。實現(xiàn)了知曉大橋實時信息的數(shù)據(jù)化、智能化、創(chuàng)新化、共享化。

4. 結語

橋梁的建設費用巨大，每年的維護和管理費用也不菲，如果監(jiān)管不善，將為國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟損失。應用人工智能運營管理系統(tǒng)不僅能有效延長橋梁的使用壽命，大幅降低建設成本、養(yǎng)護成本和管理成本，還可有效避免突發(fā)事故造成的巨大經(jīng)濟損失。

參考文獻

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（作者單位：江蘇大學）