城市橋梁綜合信息管理系統(tǒng)探究
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傳統(tǒng)的橋梁養(yǎng)護(hù)管理方式存在以下問題：1）橋梁檔案多以紙質(zhì)形式存檔，隨著時(shí)間推移，造成梁檔案資料使用不便、保管困難；2）依靠人工巡檢，人工記錄和紙質(zhì)文件保存巡檢數(shù)據(jù)，同樣存在使用不便和容易丟失；3）橋梁技術(shù)評(píng)定多以人工為主，難以按照規(guī)范建立自動(dòng)評(píng)定系統(tǒng)；4）養(yǎng)護(hù)管理計(jì)劃安排與流程管理，沒有形成網(wǎng)絡(luò)辦公自動(dòng)化，缺乏實(shí)時(shí)性和透明性，不易形成有效的執(zhí)行、檢查與監(jiān)督機(jī)制，造成巡檢和檢測難以按時(shí)、按質(zhì)、按量進(jìn)行；5）橋梁各類數(shù)據(jù)沒有有效規(guī)劃，造成數(shù)據(jù)分散和缺失，沒有沿時(shí)間軸形成橋梁全壽命期的延續(xù)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致后期病害致因分析困難；6）缺少預(yù)測與報(bào)警機(jī)制，造成重修輕養(yǎng)的現(xiàn)狀。近年來，各地紛紛建立城市橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)或信息系統(tǒng)，對解決上述現(xiàn)狀和問題起到了一定的作用，在解決管理問題的基礎(chǔ)上，還需提高橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息的有效性和可靠性。
2系統(tǒng)需求分析
隨著監(jiān)測技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的橋梁管理模式已很難滿足橋梁養(yǎng)護(hù)管理需求。需要建立基于橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)、傳感技術(shù)、病害機(jī)理、檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(Web-GIS)等技術(shù)的城市橋梁監(jiān)測與信息管理系統(tǒng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)處理功能、評(píng)估決策方法和管理學(xué)理論，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有橋梁進(jìn)行檔案管理、狀況登記、評(píng)估分析、狀態(tài)預(yù)測等。建立橋梁綜合信息管理系統(tǒng)，能夠全面地收集、存儲(chǔ)和處理橋梁的各類數(shù)據(jù)資源，通過該系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)管養(yǎng)工作規(guī)范化、制度化、現(xiàn)代化，提高橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平；能夠直觀的了解每座橋梁的過去、現(xiàn)在和未來若干年內(nèi)的運(yùn)營狀況；能夠整合監(jiān)測與評(píng)估、養(yǎng)護(hù)管理與綜合信息服務(wù)等功能，實(shí)現(xiàn)了橋梁養(yǎng)護(hù)管理電子化、自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化。城市橋梁養(yǎng)護(hù)管理涉及縱向管理單位分級(jí)多、橫向分布面域廣、時(shí)間跨度長，系統(tǒng)需求分析如下：
2.1系統(tǒng)使用用戶
城市橋梁管理涉及到的主要單位有城市橋梁主管（監(jiān)督）部門、城市橋梁管理單位、具體橋梁養(yǎng)護(hù)單位以及日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)單位，系統(tǒng)須實(shí)現(xiàn)分層管理與分角色定位管理。
2.2系統(tǒng)功能需求
1）城市橋梁管理單位城市橋梁管理單位是行業(yè)主管部門，主要是掌握全市橋梁概況信息、技術(shù)狀況、計(jì)劃管理等。其功能需求主要有：①統(tǒng)一管理、獲取或掌握全市橋梁基本信息；②宏觀了解或掌握全市橋梁技術(shù)狀況（含交通狀況）；③了解或掌握城市橋梁管理工作概況；④全市橋梁養(yǎng)護(hù)計(jì)劃管理；⑤全市橋梁運(yùn)營狀況管理；⑥養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)指導(dǎo)與管理；⑦資產(chǎn)運(yùn)營管理。2）具體橋梁養(yǎng)護(hù)單位具體橋梁管理單位是具體負(fù)責(zé)一座或多座城市橋梁養(yǎng)護(hù)管理的業(yè)務(wù)單位，其功能需求主要有：①橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)檔案歸檔與管理；②橋梁養(yǎng)護(hù)日常辦公與管理；③橋梁巡檢與養(yǎng)護(hù)管理；④橋梁監(jiān)測與報(bào)警管理；⑤橋梁技術(shù)狀況評(píng)定；⑥分析與統(tǒng)計(jì)報(bào)表；⑦養(yǎng)護(hù)設(shè)施管理；⑧信息。3）巡檢與養(yǎng)護(hù)作業(yè)單位巡檢與養(yǎng)護(hù)作業(yè)單位具體負(fù)責(zé)橋梁巡檢及養(yǎng)護(hù)工作，其功能需求主要有：①橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入；②電子化日常巡檢及巡檢數(shù)據(jù)處理；③巡檢人員作業(yè)計(jì)劃安排與管理；④橋梁病害跟蹤分析與病害信息查詢；⑤編制各類計(jì)劃、報(bào)告并上報(bào)；⑥巡檢與養(yǎng)護(hù)人員作業(yè)監(jiān)督與審查。
2.3系統(tǒng)應(yīng)用需求
城市橋梁綜合信息管理系統(tǒng)管理多元數(shù)據(jù)與綜合信息，支持多類、多座橋梁養(yǎng)護(hù)管理，根據(jù)用戶單位的組織結(jié)構(gòu)自行設(shè)定橋梁分級(jí)管理，分區(qū)域管理，形成多級(jí)管理與監(jiān)督機(jī)制；通過基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)與時(shí)間、地理信息集成，方便城市橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合管理與利用；規(guī)范化、電子化橋梁巡檢與養(yǎng)護(hù)工作，定位管理巡檢人員；系統(tǒng)不僅是養(yǎng)護(hù)部門內(nèi)部人員的辦公平臺(tái)，還是面向公眾的信息平臺(tái)，向社會(huì)公眾提供路況信息、施工信息、交通狀況、維修情況等信息。
3系統(tǒng)目標(biāo)
城市橋梁綜合信息管理系統(tǒng)基于時(shí)間和空間維度，從橋梁全壽命期管理的角度出發(fā)，建立涵蓋城市各類橋梁數(shù)據(jù)和信息的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)橋梁檢測、監(jiān)測、評(píng)定、養(yǎng)護(hù)、維修管理等于一體的適用于城市橋梁多級(jí)管理與多個(gè)部門協(xié)同辦公的橋梁綜合信息管理系統(tǒng)平臺(tái)。城市橋梁綜合信息管理系統(tǒng)貫徹“預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、前瞻性管理”理念，實(shí)現(xiàn)“一橋一檔”的電子化戶籍式管理。建立涵蓋橋梁靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的綜合數(shù)據(jù)系統(tǒng)，建立自動(dòng)化、智能化的城市橋梁經(jīng)常性檢測、定期檢測功能及預(yù)警功能，為橋梁檢測和安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。建立網(wǎng)絡(luò)化辦公平臺(tái)，提高橋梁養(yǎng)護(hù)單位的管理水平和管理效率，降低管理成本。同時(shí)建立標(biāo)準(zhǔn)化橋梁數(shù)據(jù)體系，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享和交換一體化，以適應(yīng)市、區(qū)城市橋梁管理單位以及技術(shù)服務(wù)單位根據(jù)職能權(quán)限對橋梁進(jìn)行綜合性分級(jí)管理與技術(shù)支持服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對城市橋梁養(yǎng)護(hù)管理的有效監(jiān)管，確保城市橋梁安全受控運(yùn)行。
4系統(tǒng)架構(gòu)與組成
城市橋梁信息管理系統(tǒng)應(yīng)基于多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式），集成GIS模塊，用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)利用互聯(lián)網(wǎng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作而不用安裝任何專門的軟件。B/S架構(gòu)軟件具有以下特點(diǎn)：（1）具有分布性特點(diǎn)，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行查詢、瀏覽等業(yè)務(wù)處理。（2）業(yè)務(wù)擴(kuò)展簡單方便，通過增加網(wǎng)頁即可增加服務(wù)器功能。（3）維護(hù)簡單方便，只需要升級(jí)服務(wù)軟件，即可實(shí)現(xiàn)所有用戶的同步更新。（4）開發(fā)簡單，共享性強(qiáng)。橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)能夠同時(shí)管理橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)信息、橋梁資料，并且結(jié)合電子化人工巡檢系統(tǒng)，為橋梁管理單位提供一個(gè)能夠遠(yuǎn)程使用的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、橋梁巡檢管理子系統(tǒng)、橋梁監(jiān)測管理子系統(tǒng)、橋梁養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)、橋梁技術(shù)評(píng)定子系統(tǒng)，協(xié)同辦公子系統(tǒng)等六個(gè)子系統(tǒng)組成。六個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換。
5子系統(tǒng)功能
5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要是建立橋梁數(shù)據(jù)的采集和編碼體系，實(shí)現(xiàn)橋梁屬性和空間數(shù)據(jù)的錄入、維護(hù)、查詢、統(tǒng)計(jì)等管理工作。它是其他各子系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)包括橋梁基本信息、橋梁結(jié)構(gòu)信息、橋梁巡檢數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)、橋梁病害信息、橋梁養(yǎng)護(hù)管理信息、橋梁維修信息及其變化狀況等。實(shí)現(xiàn)城市橋梁信息管理功能，為橋梁養(yǎng)護(hù)管理、技術(shù)評(píng)價(jià)、信息交互提供完整的數(shù)據(jù)信息和基礎(chǔ)支撐。
5.2橋梁巡檢管理子系統(tǒng)
橋梁巡檢在橋梁養(yǎng)護(hù)管理日常工作中占有較大的工作比重，是獲取橋梁結(jié)構(gòu)靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)信息的重要技術(shù)手段。橋梁巡檢管理子系統(tǒng)包括巡檢內(nèi)容制定、巡檢計(jì)劃制定、巡檢流程管理、巡檢數(shù)據(jù)管理，并將上述內(nèi)容數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化。
5.3橋梁監(jiān)測管理子系統(tǒng)
橋梁監(jiān)測管理子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)、交通、環(huán)境在線監(jiān)測的自動(dòng)化系統(tǒng)，也是獲取橋梁靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段。橋梁監(jiān)測管理子系統(tǒng)包括各類監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、統(tǒng)計(jì)查詢模塊、結(jié)構(gòu)報(bào)獎(jiǎng)與預(yù)警模塊等。
5.4橋梁養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)
養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)是建立在橋梁信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，對橋梁管理工作內(nèi)容、管理計(jì)劃和流程等工作進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)管理電子化和信息化，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)工作規(guī)范化、制度化、現(xiàn)代化，提高橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平。該子系統(tǒng)主要包括橋梁養(yǎng)護(hù)活動(dòng)相關(guān)工程管理、合同管理、費(fèi)用管理、橋上事件管理，對養(yǎng)護(hù)工程進(jìn)行任務(wù)管理和流程管理，預(yù)算管理，養(yǎng)護(hù)工作考核、統(tǒng)計(jì)分析，輔助決策管理等。
5.5橋梁技術(shù)評(píng)定子系統(tǒng)
橋梁技術(shù)評(píng)定子系統(tǒng)根據(jù)橋梁巡檢信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)、巡檢養(yǎng)護(hù)信息和數(shù)據(jù)分析、結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別結(jié)果，對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和技術(shù)狀況評(píng)定，并據(jù)此給出養(yǎng)護(hù)建議。系統(tǒng)包括建立評(píng)估指標(biāo)體系、橋梁現(xiàn)狀評(píng)估、橋梁現(xiàn)狀調(diào)查、橋梁狀況分析、橋梁狀況評(píng)定、橋梁狀況預(yù)測、橋梁狀況報(bào)告、橋梁養(yǎng)護(hù)決策等模塊，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估與使用狀況評(píng)定功能，生成各類分析評(píng)估報(bào)告，并對結(jié)構(gòu)變化發(fā)展進(jìn)行趨勢預(yù)測，給出合理化養(yǎng)護(hù)建議，實(shí)現(xiàn)橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
5.6協(xié)同辦公子系統(tǒng)
協(xié)同辦公子系統(tǒng)提供橋梁橋梁養(yǎng)護(hù)辦公及信息傳遞、橋梁綜合信息的對外、綜合查詢和技術(shù)支持及專題分析等功能。系統(tǒng)包括橋梁信息門戶、基礎(chǔ)信息管理、橋梁檢查信息管理、橋梁維修信息管理、綜合信息查詢、技術(shù)狀況查詢等模塊。實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)管理信息歸檔、查詢、等管理功能。
6結(jié)語
信息技術(shù)影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日益深刻，信息技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高生產(chǎn)效率、改善政府效能和辦公環(huán)境，實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)和工作流程的重組優(yōu)化，突破時(shí)間、空間和部門分割的制約，開發(fā)一套精簡、高效、智能的城市橋梁信息管理系統(tǒng)，已是當(dāng)前橋梁管養(yǎng)單位的迫切需要。
作者：吳來義 戴新軍 金昌根 單位：中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
