公路桥梁养护管理系统开发和应用

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1、公路桥梁养护管理系统开发和应用　　摘要：随着国家经济的迅猛发展，我国的公路桥梁建设也正逐步完善，但由于材料老化、环境恶化、交通量增大以及车载增加等因素，国内的公路桥梁对养护的要求也越来越高。如何及时准确的掌握现役桥梁的运营状态，如何合理有效的分配有限的养护资金，这些问题成为公路桥梁有效养护管理的关键，而桥梁养护管理系统正变得越来越重要。关键词：公路桥梁养护管理系统开发应用公路网络是现代交通的重要组成部分，承担着地区间各种资源的迅速流通功能，是国民经济发展的必要基础设施。西方发达国家大多于20世纪中期开始进行大规模的高等级公路和高速公

2、路建设，至今已形成了完善的公路网络体系，与之相对应的是公路养护尤其是公路桥梁的养护加固工作量巨大，成为公路建设的重要方面。1.桥梁养护管理系统概念的提出7桥梁养护管理系统的功能桥梁管理系统是关于桥梁基本数据、桥梁检测、状态评估、结构退化预测、维护对策和计划，主要针对特定的地区或国家、特定路线、某种类型桥梁群体分析的计算机信息系统。桥梁管理系统通常分为网络级和项目级两类。网络级管理系统是从宏观角度出发，其主要目的是确定网络上各桥梁状态、合理分配预算维护资金以及确保桥梁网络交通处在一个可接受的服务水平。项目级管理系统是以某个独立的桥梁或

3、桥梁组成部分为对象，从技术和经济角度分析养护方案的系统，它的主要目的是为管理部门对某一工程进行技术决策时提供对策，帮助制订合理、详细的维护计划，项目级管理系统可作为网络级管理系统的某一个组成部分。项目级与网络级管理系统重要区别在于维护优化方面，项目级管理系统主要考虑桥梁本身的缺损、维护措施效果、维护时机和相关费用；而网络级管理系统是从保证整个交通网络的交通质量出发，综合考虑除结构退化和维护措施因素以外的其他因素，如交通量、道路等级、相关道路、政治因素等。综合性的桥梁养护管理系统应同时从微观至宏观相互协调，才能发挥出桥梁管理系统的作用

4、。桥梁管理系统是桥梁管理与现代科学技术相结合的产物，它是在综合运用系统分析、运筹学、经济学、工程技术和计算机技术的同时，考虑技术、经济、社会和政治等方面的因素，来协调桥梁管理矛盾，寻求桥梁管理中费用—效益最优的决策方案。桥梁管理系统的发展可以分为两个阶段：71.1桥梁数据库管理系统。主要部分是一个庞大的数据库系统，存储桥梁的各种数据，并提供查询、检索等基本服务，其功能和结构相对都比较简单，它作为记录桥梁信息档案的一种电子工具，只能帮助管理者进行辅助决策。这一阶段的代表是1968年美国FWHY开发的世界上第一个桥梁管理系统“国家桥梁档

5、案数据库”。它采用了数据文件形式，但具有初步的辅助决策功能。1.2在桥梁数据库管理系统的基础上增加了桥梁技术状况评价，中长期需求预测及费用分析和优先排序，养护加固维修计划决策等功能，其结构日趋复杂，各种功能更加适合于辅助桥梁管理者作出决策。2.桥梁养护管理系统的兴起与发展2.1国外桥梁养护管理系统的发展。1967年12月15日，美国俄亥俄州一座悬索桥吊钩脆性破坏。1971年美国颁布了桥梁检测标准（NBIS），该标准要求对全美6.17m以上桥梁进行资产管理，并要求至少两年一次由专人进行桥梁定期检查，美国由此进入了规范化桥梁管理阶段。美

6、国联邦公路管理局（FHWA）开发的国家桥梁档案数据库是桥梁管理系统（BMS）的雏形，初步具有了辅助决策功能。美国各州在FH-WA的认可下，相继开发了各自的桥梁数据采集系统软件，拥有了地区级的BMS。但为了合理的分配资金，必须有一套标准化的管理系统——由FHWA投资，CSAOO公司为顾问，加利福尼亚等州交通局参与开发的POINTS桥梁管理系统应运而生，该系统运用动态整数规划法、概率条件状态劣化模型等手段处理桥梁数据，为预测桥梁未来管理和改建需要而服务。目前，POINTS由美国州际公路与运输协会（AASHTO）管理，并移交给40个州的交

7、通局使用。POINTS在美国并未被强制使用，某些不愿意接受POINTS的州仍可使用自己的BMS。继美国之后，西方发达国家纷纷研究开发自己的桥梁养护管理系统，目前桥梁管理系统的研发在许多发达国家已比较成熟。在亚洲，较为典型的管理系统有日本的道路公用桥梁管理系统、韩国的SHBMS等。这些管理系统拥有数据库管理、技术状况评价、需求预测、优先排序等功能，在相关学科发展的带动下，增加了维护决策功能的先进管理模块，即制订维护策略、进行维护优化等，使得桥梁管理系统功能更强大，引起了许多桥梁管理者的强烈兴趣。2.27国内桥梁养护管理系统的发展我国的

8、桥梁养护工作以往得到的重视不够，近年来公路管理部门对桥梁养护工作逐渐关注，出台了一系列文件以加强桥梁养护的管理。1991年交通部颁发了《公路桥梁养护管理工作制度》，明确了桥梁养护相关规定。2001年交通部印发了《公路科学养护与管理发展