1、推進橋梁管理系統(tǒng)發(fā)展 提高橋梁管養(yǎng)水平引 言橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展 研發(fā)BMS的關鍵問題UBMS簡介 小 結 提要至2007年底我國共有公路橋梁57萬座，里程共計2.32萬公里 ，城市橋梁建設規(guī)模也不落后引 言改革開放以后，平均每年新建橋梁1.5萬座我國橋梁建設在以史無前例的速度發(fā)展 橋梁質量事故頻繁，安全事故時有發(fā)生橋梁施工或運營中頻發(fā)的事故時間施工階段招寶山大橋(斜拉)成橋初期北京順義懸索橋(懸索)運營階段重慶綦江彩虹橋(拱橋)原因設計、施工的先天缺陷超載、交通量劇增老橋,設計荷載等級偏低管理養(yǎng)護不到位引 言因此，我國橋梁使用階段的安全不容樂觀以上海市橋梁為例：狀態(tài)良好的只占28.5%，一般損

2、壞的占63.7%，嚴重損壞的占4.1%，還有3.7%已經成為危橋，需要關閉交通注意力主要還集中在設計和施工階段運用橋梁管理系統(tǒng)是解決管養(yǎng)問題的科學方法目前城市管理模式落后，管理手段單一 最終矛盾集中到了橋梁養(yǎng)護管理階段引 言橋梁管理已成為必須關注的問題橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展什么是橋梁管理系統(tǒng)?橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展橋梁管理系統(tǒng)（Bridge Management System ）簡稱BMS是集成的用于橋梁管養(yǎng)的計算機管理系統(tǒng)；是橋梁的保健院和保健投資顧問，有橋梁的身份證、檔案和病歷卡它涉及橋梁工程、系統(tǒng)工程、管理工程、統(tǒng)計分析、 計算機工程等學科，是跨學科、跨領域的。BMS的概念最早出現(xiàn)在美國，如19

3、68年美國的國家橋梁檔案數(shù)據(jù)庫（NBI）綜合性的BMS出現(xiàn)于80年代，具有代表性的有：丹麥的DANBRO系統(tǒng)、美國的PONTIS系統(tǒng)和BRIDGIT系統(tǒng)橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展監(jiān)測數(shù)據(jù)退化模型維護優(yōu)化成本數(shù)據(jù)成本模型規(guī)范標準仿真分析財政預算決策優(yōu)化方案實施PONTIS系統(tǒng)結構示意圖 以PONTIS系統(tǒng)為例，BMS具有包括：橋梁數(shù)據(jù)存儲查詢、健康狀態(tài)評估、退化趨勢預測、費用效益分析以及網絡優(yōu)化決策等功能 橋梁管理系統(tǒng)網絡級系統(tǒng)，針對橋梁群體常規(guī)檢測為主適用于城市和公路橋梁管理橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)（經濟性與使用壽命問題）項目級系統(tǒng)，針對單一橋梁實時監(jiān)測為主，監(jiān)測儀器軟件系統(tǒng)一般用于單座大型橋梁橋梁健康監(jiān)測系

4、統(tǒng)可以作為子系統(tǒng)包含于橋梁管理系統(tǒng) 中橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展BMS與健康監(jiān)測系統(tǒng)是什么關系？現(xiàn)代的橋梁管理系統(tǒng)可包含施工監(jiān)控和健康監(jiān)測等子系統(tǒng)傳統(tǒng)的橋梁管理系統(tǒng)服務的對象是中小橋梁橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展竣工后職能轉變橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展國內橋梁管理系統(tǒng)的開發(fā)始于80年代 上海公路管理處研發(fā)了城市橋梁管理系統(tǒng) 交通部開發(fā)的中國公路橋梁管理系統(tǒng)（簡稱CBMS） 功能不一，系統(tǒng)技術水平參差不齊橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展對于橋梁退化分析以及生命周期的研究較少橋梁維修費用分析沒有用于養(yǎng)護決策中 基本上依據(jù)規(guī)范評估，橋梁評估方法單一沒有形成一個范圍廣、數(shù)據(jù)共享的網絡型管理系統(tǒng) 缺少基于不同檢測手段的評估 很多橋梁管理系統(tǒng)開

5、發(fā)以后往往不能長時間有效運行，存在兩個問題： 1）開發(fā)者和管理單位脫節(jié) 2）管理單位和養(yǎng)護單位脫節(jié)1.研發(fā)方與用戶的配合，是研發(fā)BMS的基礎研發(fā)BMS的關鍵問題關鍵是解決好開發(fā)單位、管理單位、 養(yǎng)護單位的關系管理系統(tǒng)開發(fā)單位管理單位養(yǎng)護單位研發(fā)BMS的關鍵問題在開發(fā)過程中，管理和養(yǎng)護單位要積極參與，要將現(xiàn)實工作中的需求反應給系統(tǒng)開發(fā)單位形成一份達成共識的需求分析報告包括：系統(tǒng)的功能定位調查表格的樣式數(shù)據(jù)庫結構及字段輸出表格的樣式養(yǎng)護決策如何提交、實施研發(fā)BMS的關鍵問題在試用過程中，研發(fā)單位要進行詳細的指導，使管理養(yǎng)護單位理解系統(tǒng)的本質在使用過程中管理養(yǎng)護單位也要將應用中的不足提交給研發(fā)單位各

6、方努力，使系統(tǒng)長期運行，為系統(tǒng)積累大量的數(shù)據(jù)和經驗研發(fā)BMS的關鍵問題我們有常規(guī)評估方法 采用綜合評估公式對橋梁結構進行綜合評價 基于局部損傷度和總體損傷度的橋梁損傷等級綜合評判 基于層次分析法的橋梁綜合評估 采用變權綜合法的橋梁綜合評估以橋梁狀態(tài)評估為例研發(fā)BMS的關鍵問題2、應用新理論、 新技術是做好BMS的關鍵模糊神經網絡法基于結構可靠度理論的方法 目前可靠度理論在橋梁技術狀態(tài)評估中的應用尚處于初級階段，重點放在橋梁承載能力評估方面，對于構件的失效評估能較好實現(xiàn)，但對于整體結構的失效評估尚不成熟，對于結構失效模式的確定也還有待進一步研究。采用神經網絡的結構和模糊邏輯的推理機制, 將神經網

7、絡和模糊系統(tǒng)有機地結合在一起，模糊技術和神經網絡技術的融合可以有效地發(fā)揮各自的優(yōu)勢并且彌補各自的不足。 模糊綜合評估借助模糊數(shù)學的一些概念, 對實際問題進行綜合評估的方法。 以模糊數(shù)學為基礎, 應用模糊關系合成的原理, 將一些邊界不清、不易定量的因素定量化進行評估的方法。 研發(fā)BMS的關鍵問題也可以用一些新的評估方法 研發(fā)BMS的關鍵問題 以檢測為例：現(xiàn)有損傷采集手段主要為目測，波動大，引進一些檢測工具，2、應用新理論、 新技術是做好BMS的關鍵目視檢查超聲波探傷聲波檢測法聲發(fā)射(AE)檢測開裂活動射線照相技術放射測定技術線外線熱檢測技術雷達檢測技術構件缺損的檢驗3.預留系統(tǒng)功能擴充接口，是保

8、持BMS先進性的保證 研發(fā)BMS的關鍵問題現(xiàn)有的管理系統(tǒng)往往是為局部地區(qū)使用獲得的相關數(shù)據(jù)是不共享的，是不對社會公開的現(xiàn)有的管理系統(tǒng)，往往沒有預留好軟件升級和硬件的接口新技術的發(fā)明、新理論的形成和新產品的出現(xiàn)和，可以大大提高BMS的管理能力沒有預留接口，系統(tǒng)就死了，否則就活，就可以保持BMS先進性可以考慮預留以下接口： 集成的新的養(yǎng)護管理模式； 集成的新的橋梁檢測技術 集成的新的評估方法； 人工智能化的引入 ； 由單機版、C/S版向B/S轉換 ； 系統(tǒng)對社會開放接口，接受大眾提供數(shù)據(jù) 系統(tǒng)向更上級系統(tǒng)的集成 研發(fā)BMS的關鍵問題橋梁管理系統(tǒng)橋梁技術狀況評估橋梁技術狀況預測橋梁養(yǎng)護決策分析缺損狀

9、況承載能力功能適應性退化分析養(yǎng)護維修對策項目費用效益分析網絡優(yōu)選規(guī)劃數(shù)據(jù)庫管理1.系統(tǒng)框圖UBMS簡介UBMS簡介橋梁地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺橋梁數(shù)據(jù)庫信息存取子系統(tǒng)橋梁檢測評估子系統(tǒng)橋梁安全預警子系統(tǒng)橋梁信息查詢報表輸出子系統(tǒng)重車過橋優(yōu)化系統(tǒng)橋梁養(yǎng)護決策系統(tǒng)2.主要功能及原理 UBMS簡介1）GIS平臺電子地圖操作方便顯示查找橋位及道路直接點擊橋梁查詢信息UBMS簡介2）橋梁數(shù)據(jù)庫信息存取子系統(tǒng)采用微軟開發(fā)的SQL Server 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理員、用戶等設置不同修改、查詢權限橋梁基本數(shù)據(jù)、橋梁歷史數(shù)據(jù)、橋梁評估數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的存儲、修改、查詢、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫定時備份，安全可靠UBMS簡介3）橋梁檢測

10、評估子系統(tǒng)橋梁評估是橋梁管理系統(tǒng)的核心內容多種橋梁評估方法公路養(yǎng)護技術規(guī)范（JTJ 073-96）城市橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范（CJJ99-2003）橋梁狀態(tài)綜合評估方法結合橋梁儀器檢測結果評估方法推薦:規(guī)范評估方法+結合橋梁定期儀器檢測結果評估方法UBMS簡介UBMS簡介4）橋梁安全預警子系統(tǒng)橋梁安全管理是目前管理工作的重中之重根據(jù)用戶的管理模式建立安全管理機制根據(jù)實時橋梁評估數(shù)據(jù)進行預警實行“一票否決”制優(yōu)先考慮危橋、安全隱患橋梁進行維修UBMS簡介5）橋梁信息查詢報表輸出子系統(tǒng)橋梁信息查詢分析橋梁報表輸出55種各類報表選擇直接打印EXCEL文件表格定制UBMS簡介6）橋梁CAD圖庫子系統(tǒng)橋梁CA

11、D圖形、一般圖形格式的存儲、查詢UBMS簡介同濟大學相對較早開展了橋梁管理系統(tǒng)研發(fā)，系統(tǒng)進入第三代（含決策功能）的研發(fā)平臺，迄今先后完成了多項系統(tǒng)研發(fā)常州市城市橋梁管理系統(tǒng)開發(fā)較早、不斷更新城市橋梁評估規(guī)范方法其它方法杭州市城市橋梁管理系統(tǒng)6個城區(qū)遠程分系統(tǒng)首都機場高速公路橋梁管理系統(tǒng)集成高速公路路面信息系統(tǒng)上海市中小橋梁安全性能動態(tài)監(jiān)測與分析系統(tǒng)招寶山大橋動態(tài)監(jiān)測與分析系統(tǒng)遠程檢測儀器搜集數(shù)據(jù)蘇州市城市橋梁管理系統(tǒng)（進行中）3.系統(tǒng)的應用系統(tǒng)通過國家認證軟件檢測機構檢測系統(tǒng)多次通過各級、各省市專家鑒定獲多次科學技術進步獎系統(tǒng)由用戶進行定制系統(tǒng)功能模塊使用網絡環(huán)境系統(tǒng)集成橋梁項目級子系統(tǒng)UBMS簡介小 結 橋梁建設速度驚人，橋梁狀態(tài)堪憂橋梁數(shù)量激增，種類增多，管理養(yǎng)護任務繁重政府支持，科研努力，管理重視推進橋梁管理系統(tǒng)發(fā)展，提高橋梁管理養(yǎng)護水平謝謝！寧波招寶山大橋 1998年9月懸臂澆筑到23號塊時第16號塊壓潰 （設計、施工的原因）北京順義懸索橋 位于北京順義城北潮白河支流減河上的懸索橋，是連接兩岸的人行景觀橋。 橋長120米，寬5米，橋面坡2.56%，半坡長70.4米，中間拱高1.488米。 2006年12于竣工荷載試驗中垮塌（設計、施工的原因）四孔石拱橋橋長328米，寬1