桥梁管理系统现状问题

【摘 要】我国桥梁建设近年来发展迅速,数据统计显示截止2010年,我国在役桥梁65.8万座,桥梁是道路的咽喉,交通的枢纽,因而重要性不言而喻.然而由于在桥梁的养护的技术和管理的滞后导致桥梁病害,还会酿成重大交通事故,从2007到目前为止,已有37座垮塌,平均2月1次事故.尤其在高速公路以外的干线上,这些桥梁由于设计标准低,长期缺乏必要的养护维修,老化日趋严重,已经不能适应现代交通发展的需要,而桥梁检测与维修可以及时发现桥梁存在的缺陷、蜕化和损伤、并采取适当措施修复结构,使桥梁安全地工作.为此,桥梁管理系统的发展与完善迫在眉睫.

【关 键 词】桥梁管理系统；现状；评估

1.桥梁管理系统的发展及应用

桥梁管理系统（bridgemanagementsystem,BMS）是近几十年来在世界范围内土木工程界出现的一个跨学科、跨领域的综合型系统.始于1968年美国国家桥梁档案数据库（NBI）,综合性桥梁管理系统的出现则是在上个世纪80年代.最初的管理系统不过是基本桥梁信息的计算机档案,如桥龄、所有者等.然后发展为包括检测计划和检测、维修中得到的数据储存.到目前为止,大部分西方发达国家都拥有适合本国桥梁管理需要的桥梁管理系统.比较有代表性的有美国的POINTS系统和BRIDGIT系统,丹麦的DANBRIO系统,日本的J-BMS和欧洲的Brime项目等.

1.1发展现状

世界上最先进的桥梁管理系统――PONTIS.在过去10年里,美国FHWA开发了一个称为PONTIS的软件包,它能够基于最小生命周期费用在网络级水平选择最优策略.它通过投资-利润分析为每一个结构推荐养护方案,其中利润是从立即维修桥梁与延期1年或多年再维修比较所节约的费用.目前,PONTIS可能是最先进的BMS,它在美国用了约40年,以纽约和宾夕法尼亚州最为著名.PONTIS的显著特点在于它对桥梁构件状态的统计方法,桥梁的每一个构件都从单个的桥梁中分开,被认为是构件族的一部分.该软件采用了Markov链的简单形式来模拟退化进程,采用概率论模拟各个构件状态评估的变化.

中国公路桥梁管理系统（CBMS）于20世纪80年代,由交通部公路科学研究所首先开发.该系统基于桥梁结构工程、病害机理、检测技术、数据采集技术、统计学理论及工程经济的数据库系统,充分运用了计算机系统所提供的数据处理功能、评价决策方法和管理学理论,通过系统模型的运行,对现有桥梁基础档案数据进行管理,实现桥梁技术状况登记、评价分析、投资决策和状态预测.在系统设计方面,CBMS采用了层次模块分析法的设计,通过子系统、模块和功能的层层分解,构成树形层次结构,使系统结构化程度高,可维护性和扩充性能好.该系统通过对人工或机械采集的桥梁结构数据和病害信息数据进行管理,利用特定的数学模型及经济学模型对这些数据进行分析和统计,为用户提供系统统计与查询怎么写作；单一桥梁技术状况评价与路网桥梁的整体水平的评估；桥梁将来状况预测；整个路网桥梁养护估算、维修和改善需求；优化桥梁养护管理计划；图像处理和加固对策建议等.

1.2应用

1）评价计算的应用.现行的桥梁管理系统具有对桥梁进行评价和计算的功能,它能根据桥梁的缺损状况、荷载承重足够性、桥面交通适应性和交通量进行综合评价,但是经过与人工计算进行比较,还是有一定差别,是因为对两者进行评价时考虑的因素不同,结果较为相近,所以其评价基本可靠；2）维修加固及辅助决策.CBMS内置有桥梁常见的病害加固的处置、加固方法,对每一种维修加固方法有较详细的介绍,可以根据不同的桥型、桥龄、地基类型的三类以上桥梁优选出三个以上的加固维修方案,并对加固费用进行分析.3）统计、查询.可以查询桥梁的技术状况、维修情况各种信息,而且统计资料还可以出,用Excel保存.4）其他.维修计划的排列、可以生成桥梁年度报告以及其地理信息系统GIS功能都十分强大.

2存在的问题

从桥梁管理系统的发展可以看出,早期桥梁管理系统基本上是一个桥梁档案数据库,功能和结构都很简单；随着计算机技术和桥梁基础理论的不断发展,在桥梁数据库管理的基础上,系统逐渐增加了评价、优先排序、对策提示、需求预测及费用分析等功能模块,这些模块可称为决策模块,但这些功能都是初步性的,尚处于研究及探讨阶段,主要存在以下几个问题：1）桥梁管理系统的应用时间较短,造成支撑系统的实际工程数据较缺乏；2）我国幅员辽阔,桥况复杂,目前无法形成统一的桥梁评价体系；3）桥况评估理论需要进一步完善.目前,研究者倾向于在大量原始评价信息基础上运用经验公式法、综合评判法、神经网络法及遗传算法等具有较高容错性的评估算法进行综合评估.4）有的地方由于决策者的不重视,造成人员配备不力,某些桥梁养护管理人员缺乏必要的专业技能训练,特别是新型维修方法、新制作工艺、新材料的应用技能等,使得CBMS系统得不到充分利用,一些功能得不到开发,没有让系统真正发挥作用.5）桥梁数据采集队伍人员素质差,制度不健全,致使数据采集不及时或不准确,造成了CBMS的整体不可靠性.

3结论

我国交通运输行业的迅猛发展,如何对现有桥梁进行有效的管理是极为紧迫的问题.桥梁管理系统的作用为及时解决桥梁运营过程中的问题、避免更大的损失提供了可靠而又实际有效的支持.然而,由于桥梁管理系统是一个跨学科、跨领域的交叉科学,使得该管理系统的实施与应用有诸多的问题与不足,还应加强研究与总结对其进行进一步完善.不仅要更加完善自身系统的硬件功能、确定桥梁管理系统与现行规范和行业规则的统一,增强系统操作的人性化,还应注重桥梁管理系统的辅助决策功能,并针对不同管理目标使管理系统模块化,具有综合处理相关问题的能力.