关于桥梁智慧化管养一点思考

来源:火狐体育官网首页    发布时间:2024-10-22 09:16:48
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  随着人工智能以及数字孪生等新技术的发展,桥梁管理逐渐向智慧化管养的方向发展。一些学者和科研机构对桥梁智慧化管养进行了大量的思考和研究,比如智慧梁场在数字孪生方面做了一定的探索,甚至有的学者将桥梁数字孪生与健康监测相结合进行智慧桥梁的研究和实践。我同一些专门做数字孪生的一些单位也进行了交流,他们也在探索将数字孪生用于桥梁结构的智慧化管理,我同他们在理念上有些地方存在的一些分歧。数字孪生在一些领域取得了很大的成果,但是数字孪生技术在桥梁的应用确实需要很长的路要走,实现起来也很复杂与困难,这是由桥梁结构的复杂性和专业性所决定的。如果抛开桥梁的专业性与复杂的技术性,仅依靠先进的技术来建立社会化桥梁智慧化管理的体系,一些先进的技术比如AI和数字孪生,也难以起到很大的效果。

  我国的公路桥梁管理部门一直在使用桥梁管理系统。一些城市桥梁的管理部门随着智慧化。与信息化数字化的发展,也逐渐建立自己的桥梁管理养护平台。但是目前我国的桥梁管理系统,在桥梁的管理中发挥的作用还达不到预期的效果。一些桥梁自动化、数字化的管养系统,主要是针对桥梁检验测试的数据和养护工作的流程和管理工作等方面,但是对桥梁结构评估、性能预测、合理化的管养决策等方面发挥的作用有限。我曾经在中交系统工作,主要是做的工作是桥梁的健康监测与桥梁的管理系统的研究。当时部门的主管领导,对于桥梁健康监测系统的建设和桥梁管理系统的建设有自己的思考和规划。我们通过种种渠道拿到了美国POINTS桥梁管理系统的软件试用版和桥梁管理手册,,此咱们进行了研究。当时感觉我们的桥梁管理系统建设同发达国家还有很大的差距,我们从始至终在工作中进行思考如何建立完善的桥梁管理系统来指导我国桥梁的管理养护工作。随着新技术的发展,桥梁管理养护系统或者是智慧化桥梁管理系统的建设,其总体的框架可以参照先进的理念进行架构;同时将新的技术融入到桥梁管理系统之中来,才能真正有效地对桥梁来管理和养护。我曾经将桥梁管理系统的框架进行了梳理,提出“基于BIM模型桥梁智能运维系统框架”见下图1。

  图1是几年前我对桥梁智能运维系统框架的一个梳理和思考。随技术的发展,这个总体的框架思路,可以融入新的技术(比如AI和数字孪生技术等)来不断地丰富和发展桥梁的运维管理系统框架,来进行智慧化桥梁的研究。

  在这个系统框架中包含的几个模块,桥梁检测评定系统,桥梁结构智慧监测系统,桥梁智能管理决策,系统桥梁费用的模型,桥梁结构的退化模型,桥梁结构的有限元模型和桥梁的BIM模型等。在这个系统管理框架中,需要将BIM模型与有限元模型的修正进行有机的结合,才能真正的从结构的受力上来掌握桥梁的状况。同时将桥梁的检测系统和监测的数据与桥梁结构的有限元模型、结构退化进行有机的结合。依据桥梁检测监测的结果,对有限元模型进行修正,确保修正后的模型与结构的受力状态吻合。随着数字孪生技术和人工智能的发展,可以将新的技术融入到这个系统的框架之中。通过数字孪生技术,可以将检测、监测的数据有效地同结构进行融合。

  根据前面桥梁智慧化管理系统的框架梳理,我国桥梁智慧化管养的发展仍然面临着很大的挑战与困难。主要体现在:桥梁的基础数据不准确;桥梁检验测试的准确性和评估的可靠性还存在一定的问题;桥梁健康监测系统作用的发挥还不充分;桥梁结构的评估技术和损伤识别以及结构的退化需要进一步的研究;新技术在桥梁中的应用研究如人工智能和数字孪生等,其与传统领域有很大的区别,需要结合桥梁结构专业性进行深入研究。文章来自桥安在线,仅作分享使用,侵权请联系删除

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