劉倫祥

（貴州省畢節(jié)公路管理局,貴州 畢節(jié) 551700）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路交通里程不斷增加，橋梁建設(shè)數(shù)量明顯增多。隨著施工標(biāo)準(zhǔn)的提高和工藝質(zhì)量的改善，中小跨徑橋梁在復(fù)雜的環(huán)境因素下，需通過養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的有效開發(fā)，以提高其養(yǎng)護(hù)管理的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化、智能化和科學(xué)化[1-3]。

1 中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)功能組成

以中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理需求為基礎(chǔ)，進(jìn)行橋梁管理系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計，可在相關(guān)業(yè)務(wù)處置中將功能模塊融入，詳情如圖1所示，如圖所示系統(tǒng)可分為“五種應(yīng)用”和“十一大模塊”。

圖1 中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)功能模塊設(shè)計需解決下列問題：1）數(shù)據(jù)端口一致；2）系統(tǒng)可行，需確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，使系統(tǒng)管理和養(yǎng)護(hù)密切結(jié)合；3）構(gòu)建橋梁病害分析系統(tǒng)與養(yǎng)護(hù)決策體系；4）建立養(yǎng)護(hù)制度，提高規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，提高信息化水平與智能化程度；5）關(guān)注功能優(yōu)化，界面交互友好，用戶體驗優(yōu)[4]。

2 中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 展示平臺模塊

展示平臺模塊應(yīng)以圖片形式，展現(xiàn)客戶關(guān)心的詳細(xì)內(nèi)容，要從涉及內(nèi)容、展示標(biāo)準(zhǔn)、頁面布局等方面進(jìn)行優(yōu)化，且滿足以下要求：

（1）提供渠道直接訪問，滿足客戶需求，點(diǎn)擊后即可獲取詳細(xì)信息[5]。

（2）可定制化內(nèi)容，滿足區(qū)域差異、個性需求[6]。

（3）內(nèi)容展示符合用戶習(xí)慣，準(zhǔn)確客觀提供圖表信息，直觀性強(qiáng)。

（4）頁面簡潔，作為系統(tǒng)門戶，提高客戶的印象。

2.2 WebGIS模塊

通過橋梁檢索，獲取橋梁屬性及相關(guān)數(shù)據(jù)，對查詢條件進(jìn)行設(shè)置后，可快速定位或顯示，在大量的信息中獲取目標(biāo)信息，精準(zhǔn)定位。

2.3 信息管理模塊

橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的信息系統(tǒng)應(yīng)提供準(zhǔn)確、完整、全面的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘預(yù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、竣工信息、橋梁壽命、設(shè)計指標(biāo)的精準(zhǔn)提取，為用戶提供規(guī)范、一致、準(zhǔn)確的靜態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)，滿足客觀需求。

2.4 檢查檢測模塊

檢查檢測模塊是橋梁數(shù)據(jù)中心動態(tài)數(shù)據(jù)采集的直接入口，由橋梁檢測單位或路政公司進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，匯總后提交審核，直接為路政公司提供橋梁檢查服務(wù)，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯總，提高檢測工作的準(zhǔn)確性及工作效率，并提高錄入質(zhì)量[7]。

為提高工作質(zhì)量、確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，該模塊需進(jìn)行定期檢查和專項檢查，確認(rèn)業(yè)務(wù)流程無誤，記錄和管理相關(guān)業(yè)務(wù)的操作數(shù)據(jù)，根據(jù)管轄范圍進(jìn)行管養(yǎng)區(qū)段的合理劃分，為橋梁工程師的日常管理提供便利。確認(rèn)橋梁病害數(shù)據(jù)審核員、橋梁經(jīng)常檢查人、橋梁管理員等，定崗定人確保角色明確，責(zé)任到人，圖2為詳細(xì)的檢查檢測業(yè)務(wù)流程。

圖2 檢查檢測業(yè)務(wù)流程

2.5 病害管理模塊

病害管理模塊是日常橋梁維護(hù)的主要組成部分，通過病害管理發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患，確保橋梁處于安全狀態(tài)，對檢查結(jié)果進(jìn)行病害查詢和實(shí)時預(yù)警，跟蹤可能存在的病害事件并及時處理[8]。

2.6 報表管理模塊

借助報表管理進(jìn)行橋梁管理系統(tǒng)操作，在輸出顯示中設(shè)定限定條件，對相關(guān)條件組合以定量的方式瀏覽、計算、匯總，統(tǒng)計滿足條件的數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際需要采用柱狀圖、餅狀圖、表格等不同方式來展現(xiàn)。

2.7 數(shù)據(jù)分析模塊

橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)分析，也是提高決策科學(xué)性的直接來源。在確保橋梁數(shù)據(jù)中心準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，借助預(yù)處理進(jìn)行數(shù)據(jù)潛在信息的挖掘和匯總分析，提取有價值的內(nèi)容。

基于大數(shù)據(jù)挖掘，采用不同模型進(jìn)行輸入信息的分類、匯總、提取，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時分析，通過數(shù)據(jù)反饋獲取橋梁性能、運(yùn)行狀況等信息，及時準(zhǔn)確全面地了解橋梁狀況。圖3～5為詳細(xì)的功能模塊指示。

圖3 監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

圖4 相關(guān)性分析

圖5 通行車輛分析

2.8 決策支持模塊

決策支持模塊是橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的大腦，也是其在同領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)領(lǐng)先地位的關(guān)鍵所在。決策系統(tǒng)主要包括以下幾個方面：

（1）養(yǎng)護(hù)成效評估。根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，并借助“四新”技術(shù)進(jìn)行成效評估，為項目提質(zhì)增效奠定基礎(chǔ)[9]。詳細(xì)內(nèi)容包括：1）預(yù)期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度；2）維護(hù)方案可行性；3）方案技術(shù)指標(biāo)評估；4）服務(wù)質(zhì)量評估；5）經(jīng)濟(jì)效益評價；6）社會效益及影響力評價；7）環(huán)境效益及可行性研究。

（2）橋梁關(guān)注度。結(jié)合模塊分析結(jié)果，對不同管轄區(qū)域需重點(diǎn)關(guān)注的橋梁加以管理，為管理者提供科學(xué)決策指導(dǎo)。采用層次分析法對重點(diǎn)關(guān)注橋梁進(jìn)行規(guī)則設(shè)定，結(jié)合專家評價結(jié)果設(shè)置權(quán)重值，對橋梁關(guān)注度排序獲取權(quán)重值，確定優(yōu)先等級。

（3）預(yù)警監(jiān)測。對橋梁運(yùn)行狀態(tài)重點(diǎn)監(jiān)測，結(jié)合獲取數(shù)據(jù)和分析結(jié)果明確橋梁結(jié)構(gòu)等級，對風(fēng)險指標(biāo)預(yù)警，結(jié)合設(shè)定參數(shù)發(fā)送預(yù)警信息。

2.9 參數(shù)維護(hù)模塊的設(shè)計分析

參數(shù)維護(hù)模塊在橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)主要起到輔助作用，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為養(yǎng)護(hù)人員合理使用系統(tǒng)提供保障[10]。其功能主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）橋梁病害診斷。根據(jù)常見病害類型匯集成病害診斷庫，提示所有可能出現(xiàn)的病害類型及其程度，為橋梁檢測提供識別依據(jù)。

（2）制度規(guī)范。為管理者提供橋梁養(yǎng)護(hù)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)制度等。

（3）橋梁知識庫。提供橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)件關(guān)系、結(jié)構(gòu)權(quán)重、基本定義等基礎(chǔ)信息，幫助使用者了解基本信息。

（4）橋梁決策。結(jié)合病害診斷數(shù)據(jù)，提供運(yùn)行、維護(hù)、維修的相關(guān)方案，為用戶選擇養(yǎng)護(hù)措施提供參考。

2.10 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊是對橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)使用者進(jìn)行權(quán)限管理和調(diào)整的基礎(chǔ)。通過操作手冊為用戶管理、決策管理提供技術(shù)支撐，可進(jìn)行登錄名重設(shè)、密碼更改、姓名管理等，或結(jié)合不同登錄者的工作職責(zé)進(jìn)行訪問權(quán)限調(diào)整。操作手冊的存在為用戶體驗提升奠定了基礎(chǔ)，也為更合理的操作橋梁管理系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。

根據(jù)使用者的不同身份，系統(tǒng)進(jìn)行了使用者權(quán)限的設(shè)定，可從操作權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)限、菜單權(quán)限三個方面進(jìn)行限定。菜單權(quán)限中對不同操作人員進(jìn)行角色類型劃分，不同角色對應(yīng)的操作權(quán)限和操作界面存在差異；操作權(quán)限是以不同角色的操作權(quán)限分類為基礎(chǔ)進(jìn)行劃分的，各類決策可以根據(jù)賦權(quán)差異進(jìn)行操作；數(shù)據(jù)權(quán)限以操作權(quán)限和菜單權(quán)限分類為基礎(chǔ)，對指定用戶的可獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行限定。

3 結(jié)論

中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)應(yīng)滿足數(shù)據(jù)提取的基本需求，并為日常養(yǎng)護(hù)管理提供基礎(chǔ)信息參考，通過該系統(tǒng)直觀準(zhǔn)確地了解橋梁運(yùn)行狀況、歷史信息，從而及時準(zhǔn)確地對橋梁實(shí)施養(yǎng)護(hù)方案或精準(zhǔn)維修。借助中小跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的精準(zhǔn)管養(yǎng)，延長橋梁預(yù)期壽命，為管理者提高橋梁養(yǎng)護(hù)管理質(zhì)量提供幫助。