基于计算机视觉技术的桥梁管养应用综述

计算机视觉技术能够简化工作,提高效率,在工业、检测等各种领域得到广泛的应用.桥梁作为交通系统的重要组成部分,其运营养护至关重要.结合大数据建立完善的智能化桥梁管养体系具有长远意义.首先简要介绍了桥梁管养技术发展所面临的问题与应用现状,然后详细介绍了计算机视觉技术在桥梁管养中的研究与应用情况,最后总结和展望了基于计算机视觉的桥梁管养应用中存在的问题及其研究趋势和应用前景.     

基于数字孪生理念的跨海桥梁智能维养系统架构研究

桥梁维养系统是实现桥梁高效管养的重要技术手段，智能化运维已成为桥梁管养模式发展的必然趋势，数字孪生技术是实现桥梁数字化、智能化维养的关键技术之一。跨海桥梁由于其工程规模、结构特点及所处区域的特殊性，对桥梁维养工作的要求更高。面向跨海桥梁工程的维养需求，设计了跨海桥梁智能维养系统的总体架构、业务架构、应用架构、数据架构以及技术架构。其中，总体架构由基础层、平台层、应用层以及数据标准、数据安全构成；业务架构按照感知、认知、决策、行动的业务运转模式进行设计；应用架构以业务架构为基础，包括资产管理和业务在线两方面；基于业务架构、应用架构，梳理了系统的数据逻辑链路，形成系统数据架构；技术架构是实现应用架构的技术方案，包含数据采集、数据传输、数据管理、分析处理以及可视化技术5个层级。实践证明，本研究设计的系统架构为港珠澳大桥智能维养系统研发提供了技术支撑，可为其他同类型项目的维养系统研究提供参考。     

桑园子斜拉桥结构健康监测技术

桥梁健康监测在最大程度上利用预埋传感器,节约监测成本,同时布置其他监测设备,监测结构响应情况,对存在的潜在威胁及时预警,消除在萌芽状态。桥梁健康监测系统基于大数据分析概念而开发,在分布式技术、云数据库技术、云计算模式的支持下将对"量大、多样、高复杂度"的结构化和非结构化数据进行提取、存储、管理、分析,获取结构的综合状态数据,对结构的使用性能和风险控制进行智能化管理,提供准确的管养决策支持。     

中小跨径桥梁养护管理系统研究及开发

为了实现桥梁管养的信息化、智能化、标准化、科学化和一体化,通过中小跨径桥梁养护管理系统的研究与开发,实现对桥梁的静态、动态数据进行全面管理,提高工作效率,切实解决目前海量养护数据难以利用的问题,辅助管理者进行桥梁养护管理,促进桥梁养护管理水平的提升。     

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。     

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。     

基于大数据技术的公路桥梁全寿命周期管理

公路桥梁设计、施工、维护过程中产生了海量结构化和非结构化数据,传统的关系型数据库已无法存储和处理。应用大数据技术,实现公路桥梁全寿命周期的数据存储和分析,围绕提高桥梁设计交互水平、合理控制工期、科学投资决策、桥梁状态管养和延长桥梁服役时间等,给出了各阶段大数据应用的若干构想和展望,为公路桥梁开展大数据应用提供参考。     

特殊结构桥梁集群运营安全监测平台总体设计

特殊结构桥梁是重大交通路网的控制性工程,其结构安全、交通顺畅和技术状况对区域经济社会发展起着至关重要的作用。当前全国正在积极推进公路长大桥梁结构健康监测系统和运行平台建设。为此,依托公司管辖养护的"三特桥梁"监管平台建设,介绍了总体架构、平台功能、数据中心、网络传输、数据接口、系统安全等在内的特殊结构桥梁集群运营安全监测平台的总体设计,为特殊结构桥梁的标准化、信息化、数字化、智能化监测和管养提供了技术支撑,平台采用三级管理架构,监测对象可以广泛分布于全国范围,为其他监测平台构建提供了良好的示范和借鉴。     

国外桥梁长期性能研究最新进展介绍及思考

随着发达国家桥梁建设高峰期的过去,桥梁结构的养护管理已逐渐成为各国桥梁工作的重心。管养经验表明:传统的纠正式养护方法已不再适应时代发展的需要,基于桥梁性能随时间变化规律开展的预防性养护工作能够有效提升桥梁管养效率和质量,因此,长期性能研究成为全世界桥梁技术的研究热点。该文主要介绍了欧盟、日本和美国等发达国家在桥梁长期性能和预防性管养方面的研究概况及工程应用;同时,结合中国桥梁管养研究现状,通过比较分析,提出笔者的思考和在中国开展桥梁长期性能研究的一点建议。     

桥梁动态智能管养系统设计初探

利用现有桥梁管养信息系统进行升级,将原有的被动静态储存式管养系统,转变为动态智能化管养系统,从总体思路、模块构件、内核分析几方面展开论述。     

基于BIM的高速公路桥梁养护综合管理技术研究

基于重庆某高速公路桥梁,对其养护综合管理技术进行了研究。对BIM技术在施工阶段的具体应用进行了分析,包括施工信息精细算量、协同管理、施工优化等,为大桥施工提供技术保障。以建设和养护一体化信息管理为目标,构建了基于BIM技术的桥梁施工阶段信息管理平台,包括质量安全协同管理模块、工程进度可视化协同管理模块、安全信息化协同管理模块,从而实现对项目质量、进度、安全多方面信息管控。使用手机APP实现各种信息的录入。将BIM成果转化为养护数据,并在桥梁管理系统中输入养护数据,得到管养决策信息的管养报告,方便管理者对标注进行审核、利用,更新并修正BIM模型的信息,使工程工作效率、养护质量、科学管理水平得到提高。     

基于云平台的大型桥梁管养系统研究

针对重庆东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥管养工作的海量数据管理,基于云平台技术,开发了一套大型桥梁综合管养系统,其涵盖经常检查、定期检查和特殊检查在内的检查数据管理、加固维修数据管理和健康监测系统监测数据管理。除基本的数据录入、查询功能外,该管养系统还具有结构损伤识别、结构安全评估等功能,可适用于不同类型桥梁的管养工作。     

日本桥梁长寿命研究新进展

桥梁使用寿命问题是国内外桥梁工程界普遍关注的热点之一。通过收集日本有关桥梁长寿命研究方面的技术资料,分析归纳了桥梁长寿命研究的新进展:长寿命与延长寿命的区别、预防性养护是延长使用寿命降低维护管养费用的关键、桥梁的长寿命管养计划、引入资产管理概念后提出以使用200年为目标、本州四国联络桥大型桥梁群及旧桥的长寿命管养实例以及超高耐久性桥梁的开发等。     

桥梁全寿命期管理云平台构建初探

桥梁全寿命期管理云平台通过云平台技术,整合桥梁设计期、建设期、运营期、结束报废期等整个全寿命周期不同阶段的管理数据。其采集管理的信息具有整体性、共享性、联动性,能实现不同桥梁的信息互通、管理联动,可提高桥梁设计、建设、管养品质,同时通过桥梁信息的共享,可进一步实现桥梁管理的标准化、统一化,提高社会资源的使用效率。     

基于ASP.NET的大跨度斜拉桥管养系统

针对桥梁传统养护方式存在的问题,以泸州泰安长江大桥为例,提出了融合人工管养和健康监测系统的新管养方式。采用支持网络的B/S架构、ASP.NET技术、SQL Server数据库、C#语言开发了大跨度斜拉桥管养系统。从开发目标、架构设计、数据库设计、功能设计、关键技术方面介绍了该系统的设计。经泸州泰安长江大桥的实际管养验证,该系统能很好地辅助桥梁工程师完成检查任务下达、检查数据存储、桥梁技术状况评估等一系列的管养任务。     

特大型桥梁养护信息融合技术

为促进信息融合技术在桥梁管养决策中的应用,进一步推动桥梁工程领域的信息化进程,建立了特大型桥梁的养护信息融合框架。首先,分析了基于建设阶段和运营阶段的特大型桥梁纵、横向信息来源和流转路径。其次,提出了数据级、特征级和决策级3个信息融合层级,并阐述了各层级信息融合的主要内涵。再次,构建了由实施保障、流程保障、标准保障、模型保障组成的信息融合保障体系。最后,以港珠澳大桥的管养信息平台为例,阐述了信息融合技术在桥梁工程领域中的应用。结果表明,信息融合技术有助于构建规模巨大、构造复杂的特大型桥梁管养系统,并可有效提升管养决策的客观性。     

内蒙古地区桥梁养护信息化管理系统研发

随着内蒙古全公路网的逐年完善,相对应需要养护的桥梁也在按照一定的数量增加,使桥梁管养部门的工作日趋繁重,桥梁养护所需资金不断增加。将计算机信息处理技术运用于桥梁管理工以此实现减轻相关部门工作量和达到节约养护资金的目的,项目组开发了桥梁养护管理系统即BMS(Bridge Management System)。本项目研发的桥梁养护管理系统主要功能包括记录高路公司所辖路段桥梁基本信息的信息库,通过桥梁信息系统的WEB端配套的手机APP端实现桥梁的巡查,将巡查信息上传到信息系统,在桥梁信息库的基础上实现桥梁自动预警,桥梁信息系统可以根据桥梁检测情况对桥梁进行技术状况评定,并根据桥梁技术状况信息系统给出合理的养护方案。桥梁养护管理系统建设中采用的主要技术,如全球唯一标识、面向对象的编程、双缓冲、数据更新等技术和数据通信技术,这些技术已经成熟,采用这些技术可以确保建立的桥梁养护系统更加的先进和适用。     

桥梁工程施工质量智能化管理的数据标准制定

桥梁工程施工质量的好坏直接关系到公路建成后的运行绩效,采用智能化管理方式加强桥梁施工质量控制是大数据时代的必然趋势。桥梁施工涉及到的数据类别众多,信息量巨大,部分施工环节数据采集低效低能,数据标准难以保持一致性,数据汇总时存在重叠现象。加快桥梁工程施工质量智能化管理数据标准的制定工作迫在眉睫。应坚持"自动采集、实时上传、质量形成链条闭合"的原则,并确保数据标准的统一性和规范性,以促进桥梁工程施工质量智能化管理平台的更新、维护和共享。     

大跨径连续梁桥健康监测技术工作方案探讨

以国内外桥梁健康监测及状态评估理论及技术为基础,结合大跨连续梁桥结构特点和发展需要,分析了桥梁健康监测及状态评估系统的组成、设计,以实桥为例,对大跨径连续梁桥健康监测及状态评估技术工作方案进行了详细的介绍。依次探讨了传感器与数据采集系统、数据预处理与传输系统、数据库管理系统、综合评估决策与自动安全预警智能系统的设计方案,可进一步推动大跨径混凝土健康监测技术的理论研究,该系统的建立可为同类型桥梁的健康监测提供借鉴,对进一步提高公路桥梁的管养水平具有重大意义。     

桥梁技术状况评定创新技术研究

随着公路桥梁建设的迅猛发展,大量在役运营桥梁状况各异,有的已经接近或达到设计使用年限;有的受到损伤,导致结构性能发生重大变化;有的桥梁因各种原因,造成不同的病害开始显现。在我国,虽然一直重视桥梁结构设计和施工阶段,但对大量已运营多年的在役桥梁,却忽略到了边缘化的程度。随着在役桥梁数量的不断庞大,而一些地方管养单位人员专业水平参差不齐,如何使基层管养单位拥有一队能快速、精准、规范评价技术状况等级的技术人员,已成为管养单位的大事。