我国公路桥梁养护管理系统发展及展望

为促进我国公路桥梁管养智慧化转型,提高管养效率,综述了我国公路桥梁养护管理系统的研究历程与发展趋势。围绕桥梁养护管理系统发展的3个阶段：无纸信息化的桥梁数据库信息管理阶段,改善状态评估与决策方法的桥梁技术状态评估及维护决策阶段,融合可视化、巡检终端及健康监测系统等手段的桥梁高效化管理阶段,总结各阶段系统功能模块与特点、主要解决的问题及存在的弊端;结合当前桥梁智慧管养方面的研究热点,探讨与展望了以减少人为干预、实现经济高效养护为目标的公路桥梁智慧养护管理系统发展方向。结果表明：当代公路桥梁养护管理系统已基本满足桥梁管养部门的精细化管理需求,但仍存在智慧化程度不足、资源配置合理化欠缺等问题,而融合了智慧感知、智慧判别与决策、多源信息融合手段的桥梁智慧管养系统,将通过多种智能技术感知桥梁多源信息,采用大数据分析与挖掘方法评估桥梁状态,指导管理者实现经济高效的管养决策,达到公路桥梁智慧化养护目的。     

智慧城市背景下的智慧路灯设计

智慧化新能源路灯是具备物联网光能智慧化的照明设备，而智慧灯杆又是智慧城市/智慧园区的最佳入口和服务端口，可实现各类信息采集、信息传输、信息发布，是发展智慧城市各级功能不可多得的理想载体。智慧灯杆的投入可实现道路整治的多杆合一，节省投资与维护成本，对现代化的市政照明实行全方位的实时监控。智慧化路灯、物联网光能智慧化照明应成为未来发展方向。     

基于BIM的桥梁全生命期管理技术及应用研究

针对桥梁设计、施工和运维管养不同阶段信息转移遗漏和难以共享的问题,以武汉青山长江公路大桥为背景,综合运用物联网、大数据、云计算、无人机倾斜摄影等新兴信息技术构建基于BIM的全生命期信息管理平台,平台包括电脑端的WEB应用系统、智慧沙盘和移动智能终端APP 3种可视化交互方式。设计阶段,对全线桥梁进行参数化BIM建模,并建立桥梁周边环境三维实景模型,在BIM中集成桥梁结构分析结果数据。施工阶段通过统一的构件编码串接项目信息、施工进度、质量安全、人员物资机械、施工监控等信息,实现各方的协同管理。运维管养阶段,在BIM模型上集成了设计、施工阶段与运维管养相关的关键信息,对健康监测和巡检管养实现三维可视化管理。     

中国桥梁工程学术研究综述·2021

为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理：桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）     

城市新型智慧排水系统总体设计探讨

新型智慧排水系统是新型智慧城市的重要组成部分，围绕城市新型智慧排水系统的总体设计，分析了排水信息化系统现状问题以及不同人群对智慧排水的需求。以“以人为本”为设计理念，阐述了新型智慧排水系统需求导向、场景引导，数字赋能、业务创新，统筹规划、分步实施等总体设计原则，介绍了智慧运维、智慧调度、智慧服务三大板块的业务架构和感知执行层、ICT基础设施层、数据层等6个层次的技术架构。     

城市快速路全生命周期智慧管理系统

绍兴城市智慧快速路管理是一项全周期、多领域、综合性的系统工程。为满足智慧快速路管理新需求，在项目规划阶段即构建了贯穿城市快速路设计、施工、运维全生命周期的智慧管理系统。智慧管理系统主要包括数字化管理平台（BIM）、结构智能监测系统（IMS）、智慧交通系统（ITS）、车路协同系统（ICV）和智慧照明系统（ILS）。总体来看，为城市快速路设计施工、运营管理和交通服务带了显著提升。     

高速公路机电运维管理智慧化发展浅析

高速公路机电设备分布广泛、所处环境复杂多样，为解决未来智慧高速公路机电运维难、效率低等问题，需要更科学、智慧、合理的手段对机电设备进行管理。首先指出了当前高速公路机电设备运维存在的问题，其次简单论述了机电智慧运维系统的搭建思路，为新建高速公路以及改造高速公路的平台应用提供了参考，并结合BIM、数字孪生、边缘计算、AR等新技术，分析了未来考虑融入机电智慧运维系统的可能，为智慧高速公路的运行安全及新技术的落地示范，打开了新的思路。     

交通隧道智能巡检系统分析方法与应用研究

为了高效率解决交通隧道巡检维护中人员响应速度慢，消息滞后，应急调度不及时等问题，通过分析交通隧道实际运维中出现的各类事故和灾害，建立了交通隧道事故和灾害预警模型，并据此提出了交通隧道智能巡检解决方案。该方案可实现隧道的火灾监测、交通预警和危化品泄漏处置等智慧运维巡检功能，提高交通隧道养护维修的效率以及管理水平的精细化程度。     

桥梁健康监测技术研究现状及展望

为进一步推进桥梁健康监测技术的发展,保障桥梁运营安全,依据近20年国内外桥梁健康监测（BHM）领域的学术研究现状,总结了BHM在系统及适用性、结构损伤监测算法、监测数据预处理、损伤结构安全预警及数字孪生技术方面取得的最新进展,确定BHM技术目前的研究热点和未来的发展方向。综合分析表明：在BHM系统及适用性方面,研究结构响应参数与健康指标的关联机制,研发长寿命非接触自动采集的智能传感装置,建立针对多源数据采集、传输、存储、分析、评价、预警于一体的自动化、网络化、智能化综合系统是重点研发方向;在结构损伤监测算法方面,设置针对异质场景的不同人工神经网络及修正方法选择建议集,针对多源信息流构建基于数据驱动与模型修正实时交互的多层级耦合智能算法是主要研究热点;在监测数据预处理方面,进一步研发基于深度学习的多源异构数据融合方法,建立复杂环境影响下的损伤结构动态信号提取算法,实现结构监测数据的精准分离是未来研究的热点;在损伤结构安全预警方面,研究重心集中于预警指标和预警体系的建立以及基于可靠度理论与监测数据的常规损伤安全评估,以结构监测数据反映总体力学行为并结合局部损伤的智能检测信息进行服役性能评价是未来的主要发展方向;数字孪生技术在BHM中尚属起步,将数字孪生技术融入多层级复合算法,建立结构多源异构大数据智能融合机制,形成数字联通、实时互动的智能化桥梁运维监测体系是重要发展方向。     

智慧道路系统架构研究

为推动智慧道路建设,增强道路网络运行的整体感知能力,实现道路网络管理、车辆道路协调和旅行信息服务智能化,全面提高道路网络运行效率和交通安全水平,文中考虑车路协同的需求,提出智慧道路系统框架,揭示智能道路的外部配置和内部机制,为智能道路研究和施工提供参考。     

桥梁工业化智能建造

工业化智能建造,作为一种新的建造模式,逐渐取代传统建造而备受关注。首先,从梁桥、索桥及拱桥的原型简要归纳了桥梁起源,将桥梁建造划分为人力建造、机械建造和工业化智能建造三个阶段;其次,较为全面地对桥梁工业化智能建造的内涵进行了定义,并依次从勘察设计、建造、加工、吊装及运输等环节对发展现状做了重点介绍;第三,详细总结了建造技术、预制场规划及布置、智能化等方面存在的问题;最后,指出工业化智能建造的发展趋势及一点建议,对政府、行业主管部门及从业者提供些许建议和参考。     

钢结构桥梁全寿命建造与安全运维专栏导语

近年来,我国钢结构桥梁建设飞速发展,取得了举世瞩目的成就,但我国国情、气候条件和桥梁工程所处的历史发展阶段决定了钢结构桥梁实际性能和建造品质仍需不断提升。《交通强国建设纲要》和《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021~2035年)》明确部署未来需有效提升交通基础设施高质量建养技术水平。结构高性能设计建造与安全运维作为支撑钢结构桥梁可持续发展的核心和关键,是当前桥梁工程界高度关注的研究课题。梳理该领域的新问题和新需求,总结相关新理念、新理论、新方法、新材料和新技术等方面的最新研究进展和最新科研成果,是促进钢结构桥梁高质量发展,推动该领域理论与技术创新,进而提升我国钢结构桥梁技术水平的战略需求,具有重大意义。为推进钢结构桥梁全寿命高性能设计建造与安全运维的高质量发展,引领该领域的理论进步和技术创新，《中国公路学报》编辑部邀请同济大学李国强教授,广西大学韩林海教授,长安大学贺拴海教授、刘永健教授、张岗教授,西南交通大学张清华教授作为组稿负责人,共同向该领域的知名专家、学者约稿,出版本期“钢结构桥梁全寿命建造与安全运维”专栏。本专栏共收到相关论文80余篇,最终录用16篇。研究内容集中于以下2个方面:(1)钢结构桥梁全寿命建造。主要内容包括:钢管混凝土桥塔工程应用与研究进展、螺旋箍筋约束高强混凝土柱轴心受压性能试验、纵肋-面板双面焊构造细节应力行为试验和有限元分析、钢桥板式加劲肋局部稳定试验与设计方法、横肋波纹板方钢管约束混凝土短柱轴压力学性能、大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段受力性能、钢管混凝土节点承载力计算方法。(2)钢结构桥梁安全运维。主要内容包括:基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法、动荷载作用下钢结构涂装的累积损伤机理与预测模型、波纹腹板开孔对预应力钢~混凝土组合梁抗火性能的影响、碳氢火灾下钢-混组合梁破坏试验、大跨桥梁油罐车火灾模型计算方法、服役斜拉索疲劳状态的全场域在线实时监测与智慧感知、工业海洋大气环境下焊接耐候钢Q355NHD腐蚀后力学性能、致损荷载信息缺失在役钢桥的疲劳损伤状态重构问题、复杂环境下连续弯钢箱梁耐火性能提升方法。为响应国家绿色交通建设的号召,实现交通基础设施建造领域中的“减排降碳”，钢结构桥梁是当前我国桥梁工程的重要发展方向。提升钢结构桥梁全寿命高性能设计建造与安全运维,是“碳达峰、碳中和”交通基础设施领域实现战略目标的重要支撑。《中国公路学报》将持续关注该领域的国内外最新研究进展,以期为广大专家、学者及工程技术人员提拱学习、交流的平台,促进我国桥梁建设事业的高质量与可持续发展。     

基于全生命周期的BIM智慧建管养一体化平台在超大跨度悬索桥的应用

随着BIM信息化、物联网、数字化技术的发展,桥梁养护管理系统逐步向桥梁建养一体化和全寿命周期数字化、智慧化管养转变。BIM智慧建管养一体化平台是探索计算机仿真虚拟可视化技术,采取基于三维3D桥梁模型的病害及维修档案的记录及管理,强化运营期桥梁各类事件的"可追溯性"和"定位性",注重桥梁从施工至运营建立起全过程结构安全信息库,加强建设期和运营期全过程数据的深度融合和分析,通过积累检测、养护和维修数据,实现桥梁基础设施全要素、全过程和全方位的数字化。通过对施工监控、历史检修、病害数据的分析和预测,对桥梁物理空间的实际资产在虚拟空间中进行可视化管理,提高桥梁监管养护质量。介绍了智慧建管养一体化平台在南沙大桥(虎门二桥)的工程应用,可为特大桥梁专业化、信息化养护系统平台开发和技术体系提供参考。     

AR技术在智慧公路上的应用场景浅析

随着智慧公路的不断发展,AR技术在已有智能管控技术的基础上,利用三维建模、实时跟踪、智能交互等手段,将虚拟信息进行模拟仿真,实现对真实世界的"增强"。从3个方面分析了当前智慧公路对于AR技术的迫切需求,并分析了AR在智慧公路的6大应用场景,有利于AR技术在智慧公路的广泛应用,具备提高运维能力、服务效率,消除监控死角等优势,对智慧公路的建设起到示范引领作用,为未来拓宽AR技术在智慧交通中的应用奠定基础。     

建设智慧城市 打造桥梁强国

对智慧城市内涵进行诠释,阐述了城市桥梁在建设智慧城市中的重要作用、我国城市桥梁的建设成就和问题以及国内外智慧城市建设中城市桥梁领域的研究趋势。对相关问题提出了相关对策和建议。力图在建设国家智慧城市和迈向世界桥梁强国的过程中,构建一个更高效的城市运营管理环境,早日实现我国由桥梁建设大国成为桥梁强国的目标。     

融合BIM与影像建模技术的桥梁检测方法及其应用研究

针对目前常用高速公路桥梁检测方法信息零散化、覆盖不全、可追溯性差、准确性不高的问题,提出了一种融合BIM与影像建模技术的桥梁检测新方法。在研究高速公路桥梁运维管养BIM模型特点、分类和编码规则基础之上,尝试建立了桥梁运维管养BIM模型数据库;为丰富BIM模型中的病害信息,采用影像建模技术,实现了既有桥梁的运维信息模型的快速重构和基于该模型的桥梁病害快速识别、测量与外观病害信息入库,为将BIM与影像建模技术有机融合作为一种新的技术手段高效应用于高速公路桥梁维护和检测中提供了参考与建议。     

基于全生命周期信息和BIM的隧道运维决策支持系统

针对公路隧道运维管理对象众多、信息分散异构、时空特性复杂等导致管理决策困难的问题,从隧道全生命周期信息出发,建立隧道可视化智能决策系统。系统以标准化、可视化和智能化为设计原则,以隧道BIM运维模型为基础,通过标准化编码和信息映射表实现设计、施工和运维的多源信息集成,由感知层、网络层、数据层、分析层和交互层组成,利用智能分析技术实现结构健康评估和病害追溯、设备异常发现和故障诊断、养护决策优化等功能,通过三维图形化引擎与用户交互,帮助用户快速掌握现场情况,获取自动辅助决策结果,提高运维工作效率和质量。将该决策支持系统应用在上海大连路隧道工程中,可帮助隧道管理者更快速、清晰地了解隧道运营状况,提供运营养护的辅助决策建议,取得了很好的应用效果。     

数字孪生技术在城市主干路改建工程的应用实践

随着城市的不断发展和建设，道路改造项目逐渐增多。以上海市某主干路改建工程数字孪生技术应用为例，阐述了数字孪生技术在道路改造项目中的应用思路，分析了此类项目的特征和痛难点。通过数字孪生技术和BIM信息管理平台的应用，构建了设计、施工进度、成本、质量、安全、环境、智慧工地等数据，提升了管理精细度，为企业级平台提升提供样板。同时，形成了项目竣工数字孪生资产，为运维阶段提供可靠的数据支撑。     

桥梁安全状态监测传感网络的构建研究

随着信息技术和人工智能的迅猛发展,全天候智能化、实时化的桥梁结构安全状态监控管理系统应运而生。本文对桥梁安全状态传感阵列进行结构设计,可以对桥梁结构整体状况进行实时数据采集和智能监控,将感知信息传送到桥梁运维指挥中心,为桥梁监管部门提供有效的数据支撑,使运维管理人员能够实时准确的判断桥梁的健康状况,根据桥梁态势做出反应决策,做到突发事件的精准预警和及时处置,为桥梁运维指挥提供可靠的信息保障。     

大陆集团助力实现智慧城市

<正>智能网联和智慧城市是当下的两大热点,也是未来出行所面对的重要挑战。大陆集团乘势而为,开发创新技术和服务,以助力智慧城市的实现。智能网联和智慧城市是当下的两大热点,也是未来出行所面对的重要挑战。而5G技术的发展带来的影响非常深刻,通过5G不仅可以使车辆互联,还能实现车与基础设施等的互联互通。面向智慧城市,大陆集团开发了智能接驳服务、城市车队管理、智能停车、智能十字路口及智慧物流等服务。尤其需要