文/圖 內蒙古公路交通投資發(fā)展有限公司巴彥淖爾分公司 王素飛

公路橋梁養(yǎng)護管理逐步成為公路行業(yè)的重頭戲。目前，橋梁管養(yǎng)維修主要依賴于人工數(shù)據(jù)搜集，評價比對主要憑借管理者的過往經驗，因主觀性較強，難以做出高效精確的預判。此外，缺損維修不及時等問題也普遍存在。

交通是城市的脈絡，是城市發(fā)展的基礎。近年來，大數(shù)據(jù)和人工智能技術的快速興起，為城市交通發(fā)展帶來了許多新的轉變，喚起了智慧交通建設的新熱潮。其中，公路橋梁養(yǎng)護的智能化管理，可以有效提高養(yǎng)護管理水平及病害處置效率。

公路橋梁養(yǎng)護管理現(xiàn)狀

我國公路交通歷經數(shù)十年高速發(fā)展，已逐步形成完整的公路網，公路橋梁養(yǎng)護發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出井噴之勢，這也意味著我國未來的公路橋梁養(yǎng)護趨勢將從“建好”向“護好”“管理好”傾斜。但在此過程中，也不可避免地出現(xiàn)了諸如長大橋維修檢查等難題，現(xiàn)階段公路橋梁養(yǎng)護管理中普遍存在的弊病可統(tǒng)稱為“一強兩差”。

數(shù)據(jù)采集主觀性強

橋梁數(shù)據(jù)以人工采集為主，存在效率低、易缺失和不全面等現(xiàn)象。近年來，雖逐步結合望遠鏡、無人機等高科技手段輔助數(shù)據(jù)采集，但信息的分析預判仍主要取決于管理者的經驗，因此存在主觀性，難以利用歷史數(shù)據(jù)展開精準、高效的研判和分析，拉低了現(xiàn)有橋梁的管理質量和效率。

解決方案針對性差

當橋梁問題顯現(xiàn)后，由于從業(yè)者的專業(yè)知識和經驗儲備不盡相同，形成的處理方案也不盡相同。若處理方案不明確，主動性、針對性較差，輔助分析欠缺，且制定的解決方案無法有效整合專家意見，便會造成既有橋梁問題無法解決或者問題解決效率低下等不良后果。

維護整修時效性差

隨著通行車輛的逐漸增多，橋梁的附屬結構和部件在持續(xù)高負荷作用下，會發(fā)生一定程度的形變和破損。當結構形變、部件陷落、構造裂縫及空洞等問題無法在日常維護工作中得到及時維護整修，損毀狀況便會越來越嚴重，進而導致后期維護消耗大量的人力物力。

公路橋梁養(yǎng)護管理趨于智能化

應用數(shù)字化管理思維

公路養(yǎng)護管理單位通過建立新思維、探索新理念，逐步實現(xiàn)了養(yǎng)護管理的智能化和交通要素資源的合理化。內蒙古公路交通投資發(fā)展有限公司巴彥淖爾分公司狼山養(yǎng)護所通過現(xiàn)代化信息技術動態(tài)管理橋梁，他們將大部分資料存儲于卡片之中，并編輯橋梁信息生成二維碼活碼。管理人員可以根據(jù)巡查動態(tài)補充、修改既有資料，及時將發(fā)現(xiàn)的問題登記在冊，無需重新生成新的二維碼，從而保證養(yǎng)護資料歸檔的統(tǒng)一性與及時性。

圖1 狼山養(yǎng)護所工作人員自制橋梁二維碼

此次的創(chuàng)新性管理，一方面方便養(yǎng)護管理單位的數(shù)據(jù)調用與建檔，保證養(yǎng)護資料的動態(tài)化管理及日常養(yǎng)護的科學決策；另一方面將封閉的管理系統(tǒng)面向大眾，真正地實現(xiàn)了共同參與和互相監(jiān)督，讓每一位發(fā)現(xiàn)問題的出行人員都可以及時向養(yǎng)護管理單位反饋，有效提高了橋梁養(yǎng)護管理的效率。

加強智能監(jiān)測橋梁構件

保持構件完好性對于橋梁安全而言至關重要。首先，應在橋梁構件的關鍵部位安裝如溫度、濕度、撓度監(jiān)控預警等智能傳感器，持續(xù)不斷地自動監(jiān)測橋梁構件的安全狀況，并設置預警閾值。其次，應通過橋梁結構的損傷辨識、狀況分析、診斷和預判，結合大數(shù)據(jù)全方位探究異常情況，并提出安全可行的處理措施，采用持續(xù)監(jiān)測、異常預警、提前研判、智能分析等高效管理手段，保障橋梁安全平穩(wěn)運行。

制定缺損處理方案

通過構建專用橋梁管理系統(tǒng)，將管轄范圍內的橋梁基礎數(shù)據(jù)、保養(yǎng)和維修信息、設計使用年限、限載等信息錄入系統(tǒng)，使各養(yǎng)護管理單位在養(yǎng)護維修橋梁時能夠快速有效地調取橋梁信息,有針對性地開展維護工作。此外，還能避免養(yǎng)護人員在日常開展橋梁數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析及承載能力評價時重新調研或翻閱資料。

同時，應建立橋梁養(yǎng)護管理領域專家數(shù)據(jù)庫，存儲大量專家水平的經驗和知識。計算機可通過數(shù)字圖像處理算法和機器學習算法，提前學習大量病害照片的潛在特征，并對新錄入的樣本進行分類和預測，智能地辨識病害、處理橋梁結構部件、構造病害圖像，并將其轉化為有利橋梁養(yǎng)護管理的知識信息，協(xié)助決策和預測，大幅提高橋梁管養(yǎng)的質量和效率。在出現(xiàn)橋梁結構病害時，搭載專家數(shù)據(jù)庫的計算機便可以通過對比分析，推演專家解決技術難題的方式方法。

公路橋梁養(yǎng)護管理發(fā)展勢態(tài)向好

國道242線甘其毛都至臨河一級公路迪格駑勒大橋

通過專家數(shù)據(jù)庫的搭建，公路橋梁養(yǎng)護管理單位已初步完成靜態(tài)數(shù)據(jù)錄入，動態(tài)數(shù)據(jù)也在逐步完善。數(shù)據(jù)庫的建設，實現(xiàn)了不同部門的數(shù)據(jù)共享，減少了數(shù)據(jù)的重復存儲，消除了潛在的不一致性，方便了各級管理部門對動態(tài)數(shù)據(jù)的檢查。數(shù)據(jù)錄入完成后，上級管理部門隨時可以通過平臺查看數(shù)據(jù)，在減少各級數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，也減少了紙質材料的消耗，在不同程度上節(jié)省了人力物力。

圖2 橋梁基礎數(shù)據(jù)庫平臺生成新一代橋梁二維碼

隨著橋梁數(shù)字化檔案步入正軌，人工智能已逐步成為橋梁日常養(yǎng)護的一部分。將人工智能應用于橋梁養(yǎng)護管理、日常監(jiān)測、管養(yǎng)決策的輔助分析，已然成為交通工作者的探究方向。下一步，狼山養(yǎng)護所管理團隊將全面推進公路橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)和安全風險防控體系建設，在不斷完善管理體系過程中實現(xiàn)現(xiàn)代化。通過運用智能監(jiān)測設備分析橋梁的各類數(shù)據(jù)對比修建參數(shù)，最大程度地解決橋梁部分損壞時不易被發(fā)現(xiàn)的問題，使養(yǎng)護工作更具針對性；通過遺傳算法及人工智能自主學習的技術內容，全面分析橋梁結構當中的損壞部分；通過模型技術生成解決方案，并得出最優(yōu)維護方案，以保證橋梁的最佳運行，進而延長公路橋梁體系的平均服役壽命。