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)評定多以人工為主，難以按照規(guī)范建立自動評定系統(tǒng)；4）養(yǎng)護管理計劃安排與流程管理，沒有形成網(wǎng)絡(luò)辦公自動化，缺乏實時性和透明性，不易形成有效的執(zhí)行、檢查與監(jiān)督機制，造成巡檢和檢測難以按時、按質(zhì)、按量進行；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)測與報警機制，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)，運用計算機系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)處理功能、評估決策方法和管理學(xué)理論，實現(xiàn)對現(xiàn)有橋梁進行檔案管理、狀況登記、評估分析、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、存儲和處理橋梁的各類數(shù)據(jù)資源，通過該系統(tǒng)逐步實現(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)的運營狀況；能夠整合監(jiān)測與評估、養(yǎng)護管理與綜合信息服務(wù)等功能，實現(xiàn)了橋梁養(yǎng)護管理電子化、自動化、數(shù)字化和信息化。城市橋梁養(yǎng)護管理涉及縱向管理單位分級多、橫向分布面域廣、時間跨度長，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)護單位以及日常養(yǎng)護作業(yè)單位，系統(tǒng)須實現(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)護計劃管理；⑤全市橋梁運營狀況管理；⑥養(yǎng)護業(yè)務(wù)指導(dǎo)與管理；⑦資產(chǎn)運營管理。2）具體橋梁養(yǎng)護單位具體橋梁管理單位是具體負責(zé)一座或多座城市橋梁養(yǎng)護管理的業(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)護日常辦公與管理；③橋梁巡檢與養(yǎng)護管理；④橋梁監(jiān)測與報警管理；⑤橋梁技術(shù)狀況評定；⑥分析與統(tǒng)計報表；⑦養(yǎng)護設(shè)施管理；⑧信息。3）巡檢與養(yǎng)護作業(yè)單位巡檢與養(yǎng)護作業(yè)單位具體負責(zé)橋梁巡檢及養(yǎng)護工作，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編制各類計劃、報告并上報；⑥巡檢與養(yǎng)護人員作業(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)定橋梁分級管理，分區(qū)域管理，形成多級管理與監(jiān)督機制；通過基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)與時間、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)護工作，定位管理巡檢人員；系統(tǒng)不僅是養(yǎng)護部門內(nèi)部人員的辦公平臺，還是面向公眾的信息平臺，向社會公眾提供路況信息、施工信息、交通狀況、維修情況等信息。
3系統(tǒng)目標
城市橋梁綜合信息管理系統(tǒng)基于時間和空間維度，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)，實現(xiàn)橋梁檢測、監(jiān)測、評定、養(yǎng)護、維修管理等于一體的適用于城市橋梁多級管理與多個部門協(xié)同辦公的橋梁綜合信息管理系統(tǒng)平臺。城市橋梁綜合信息管理系統(tǒng)貫徹“預(yù)防性養(yǎng)護、前瞻性管理”理念，實現(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)和動態(tài)數(shù)據(jù)的綜合數(shù)據(jù)系統(tǒng)，建立自動化、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行提供技術(shù)保障。建立網(wǎng)絡(luò)化辦公平臺，提高橋梁養(yǎng)護單位的管理水平和管理效率，降低管理成本。同時建立標準化橋梁數(shù)據(jù)體系，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享和交換一體化，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)限對橋梁進行綜合性分級管理與技術(shù)支持服務(wù)，實現(xiàn)對城市橋梁養(yǎng)護管理的有效監(jiān)管，確保城市橋梁安全受控運行。
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，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，用戶可以在任何時間、任何地點利用互聯(lián)網(wǎng)在計算機上進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：（1）具有分布性特點，可以隨時隨地進行查詢、瀏覽等業(yè)務(wù)處理。（2）業(yè)務(wù)擴展簡單方便，通過增加網(wǎng)頁即可增加服務(wù)器功能。（3）維護簡單方便，只需要升級服務(wù)軟件，即可實現(xiàn)所有用戶的同步更新。（4）開發(fā)簡單，共享性強。橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)能夠同時管理橋梁巡檢養(yǎng)護信息、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能夠遠程使用的養(yǎng)護管理系統(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)護管理子系統(tǒng)、橋梁技術(shù)評定子系統(tǒng)，協(xié)同辦公子系統(tǒng)等六個子系統(tǒng)組成。六個子系統(tǒng)實現(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，實現(xiàn)橋梁屬性和空間數(shù)據(jù)的錄入、維護、查詢、統(tǒng)計等管理工作。它是其他各子系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)。基礎(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)護管理信息、橋梁維修信息及其變化狀況等。實現(xiàn)城市橋梁信息管理功能，為橋梁養(yǎng)護管理、技術(shù)評價、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)是實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)、交通、環(huán)境在線監(jiān)測的自動化系統(tǒng)，也是獲取橋梁靜態(tài)和動態(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)計查詢模塊、結(jié)構(gòu)報獎與預(yù)警模塊等。
5.4橋梁養(yǎng)護管理子系統(tǒng)
養(yǎng)護管理子系統(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、管理計劃和流程等工作進行設(shè)計和規(guī)劃，實現(xiàn)橋梁養(yǎng)護管理電子化和信息化，實現(xiàn)養(yǎng)護工作規(guī)范化、制度化、現(xiàn)代化，提高橋梁養(yǎng)護管理水平。該子系統(tǒng)主要包括橋梁養(yǎng)護活動相關(guān)工程管理、合同管理、費用管理、橋上事件管理，對養(yǎng)護工程進行任務(wù)管理和流程管理，預(yù)算管理，養(yǎng)護工作考核、統(tǒng)計分析，輔助決策管理等。
5.5橋梁技術(shù)評定子系統(tǒng)
橋梁技術(shù)評定子系統(tǒng)根據(jù)橋梁巡檢信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)、巡檢養(yǎng)護信息和數(shù)據(jù)分析、結(jié)構(gòu)損傷識別結(jié)果，對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行評估和技術(shù)狀況評定，并據(jù)此給出養(yǎng)護建議。系統(tǒng)包括建立評估指標體系、橋梁現(xiàn)狀評估、橋梁現(xiàn)狀調(diào)查、橋梁狀況分析、橋梁狀況評定、橋梁狀況預(yù)測、橋梁狀況報告、橋梁養(yǎng)護決策等模塊，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估與使用狀況評定功能，生成各類分析評估報告，并對結(jié)構(gòu)變化發(fā)展進行趨勢預(yù)測，給出合理化養(yǎng)護建議，實現(xiàn)橋梁預(yù)防性養(yǎng)護。
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。實現(xiàn)橋梁養(yǎng)護管理信息歸檔、查詢、等管理功能。
6結(jié)語
信息技術(shù)影響社會經(jīng)濟的發(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，實現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)和工作流程的重組優(yōu)化，突破時間、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)計院集團有限公司
