蔣 麗 恁天嬌 盛天浩

（江蘇大學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

在我國(guó)公路橋梁的管理機(jī)構(gòu)中，由于主管機(jī)構(gòu)多，責(zé)任劃分不明確，使得大部分橋梁的維護(hù)信息不能完善保存，甚至缺少必要的維護(hù)［1］。為了克服上述問題，本文擬將GIS［2］技術(shù)運(yùn)用到BIM［3］技術(shù)中，通過建立與橋梁有關(guān)的三維信息模型，定期檢測(cè)橋梁的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建一個(gè)完整的的橋梁病害顯示系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)階段的檢測(cè)［4］。

1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究

上世紀(jì)末，橋梁養(yǎng)護(hù)管理的相關(guān)研究便已在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛應(yīng)用。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)的各州內(nèi)的公路橋梁中，有三分之一存在破損的情況，若想要完全修復(fù)，需要花費(fèi)大約700多億美元，并且需要維修的橋梁數(shù)量每年都在增長(zhǎng)，多達(dá)5000座，與橋梁有關(guān)的維修費(fèi)用每年增長(zhǎng)30億美元，其根本原因在于缺乏對(duì)橋梁的管理和養(yǎng)護(hù)。自此，歐美各國(guó)開始關(guān)注橋梁的運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)，以此來減少橋梁的相關(guān)病害數(shù)量，提高橋梁的使用壽命。

為了提高橋梁在管理和養(yǎng)護(hù)方面的效率，有關(guān)學(xué)者將BIM技術(shù)運(yùn)用于橋梁的管理和養(yǎng)護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)智能化跟蹤，BrendanMcGuire利用BIM技術(shù)對(duì)橋梁的狀況進(jìn)行評(píng)估。到了二十一世紀(jì)，有關(guān)學(xué)者將GIS技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測(cè)，并設(shè)計(jì)了相關(guān)的檢測(cè)管理系統(tǒng)，使得GIS技術(shù)可以有效的運(yùn)用于橋梁的管理和養(yǎng)護(hù)。

國(guó)內(nèi)對(duì)于橋梁管理養(yǎng)護(hù)的研究應(yīng)用開始于上個(gè)世紀(jì)80年代，在結(jié)合國(guó)外研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)各個(gè)地區(qū)的特色，開發(fā)了相應(yīng)的橋梁管理養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。為了提高相關(guān)部門在橋梁養(yǎng)護(hù)方面的工作效率，國(guó)內(nèi)頒布了多部法律法規(guī)，比如說 《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》和 《公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作制度》。目前，BIM+GIS技術(shù)融合系統(tǒng)的研究在國(guó)內(nèi)的已有相關(guān)學(xué)者進(jìn)行研究，然而，當(dāng)前的研究仍然存在不完善的地方，比如說對(duì)于橋梁管理養(yǎng)護(hù)仍是以人工為主，系統(tǒng)檢測(cè)為輔，無法對(duì)橋梁的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。針對(duì)上述存在的問題，本文基于BIM-GIS技術(shù)融合，開展了橋梁養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)。

2 研究意義

1）加強(qiáng)對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)階段的監(jiān)控

目前國(guó)內(nèi)主要還是使用人工的手段對(duì)橋梁的管理養(yǎng)護(hù)進(jìn)行檢測(cè)，使得橋梁的養(yǎng)護(hù)成本大大提高。本文在融合BIM技術(shù)與GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)橋梁進(jìn)行智能化的健康檢測(cè)，在相關(guān)部門對(duì)橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，以數(shù)據(jù)的形式直觀形象的表示出橋梁的健康狀況。

2）及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁存在的問題并對(duì)其進(jìn)行維修

利用人工對(duì)橋梁狀況進(jìn)行檢測(cè)，不但增加養(yǎng)護(hù)的成本，而且在一定程度上，也無法及時(shí)得到橋梁的健康狀況，以至于橋梁出現(xiàn)健康狀況問題后不能及時(shí)的得到反饋而使得情況進(jìn)一步惡化。人工檢測(cè)的方式也會(huì)因?yàn)閭€(gè)人主觀原因而使得對(duì)橋梁的健康狀況判斷出現(xiàn)失誤。利用BIM-GIS技術(shù)，可以對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行智能化管理，使得有關(guān)部門對(duì)于橋梁的健康狀況了解的更加及時(shí)、全面與準(zhǔn)確。

3 研究目標(biāo)

本文擬將 BIM+GIS技術(shù)有效的應(yīng)用于橋梁管理之中，提出并設(shè)計(jì)相應(yīng)的橋梁管理系統(tǒng)，在橋梁的管理方面實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、科學(xué)化，進(jìn)而更加準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)橋梁的病害情況，以減輕橋梁管理養(yǎng)護(hù)部門的工作量。

4 主要內(nèi)容

本項(xiàng)目從研究BIM+GIS的融合技術(shù)的原理出發(fā)，以基于BIM+GIS技術(shù)的橋梁管理的系統(tǒng)研發(fā)為主要內(nèi)容，研究?jī)?nèi)容包括：

1）利用BIM技術(shù)，建立橋梁的三維立體模型，并且通過相關(guān)技術(shù)對(duì)BIM的橋梁模型進(jìn)行場(chǎng)景渲染和動(dòng)態(tài)觀察；

2）利用GIS技術(shù)，采用坐標(biāo)標(biāo)記的方式，對(duì)橋梁的區(qū)域布局可以精確定位；

3）在BIM+GIS模型上標(biāo)記橋梁病害信息，通過在模型上點(diǎn)擊病害標(biāo)記點(diǎn)，可以查看病害詳情，并對(duì)數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行更新；

4）通過BIM+GIS技術(shù)的模塊，將單一橋梁模型與當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境進(jìn)行結(jié)合，使得信息的表達(dá)方式得以優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)管理。

5 結(jié)語

橋梁作為跨越河流的重要建筑物，對(duì)其定期進(jìn)行管理和養(yǎng)護(hù)，是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久的必要措施。本文提出將BIM-GIS技術(shù)融合，開展了橋梁養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)橋梁進(jìn)行智能化的健康檢測(cè)，可以對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行智能化管理，使得有關(guān)部門對(duì)于橋梁的健康狀況了解的更加及時(shí)、全面與準(zhǔn)確。