橋梁工程管理系統

橋梁工程項目管理系統

　　我國橋梁建設近年來發展迅速，數據統計顯示截止 2010 年，我國在役橋梁 65.8 萬座，橋梁是道路的咽喉，交通的樞紐，因而重要性不言而喻。然而由于在橋梁的養護的技術和管理的滯后導致橋梁病害，還會釀成重大交通事故，從2007 到目前為止，已有 37 座垮塌，平均 2 月 1 次事故。尤其在高速公路以外的干線上，這些橋梁由于設計標準低，長期缺乏必要的養護維修，老化日趨嚴重，已經不能適應現代交通發展的需要, 而橋梁檢測與維修可以及時發現橋梁存在的缺陷、蛻化和損傷、并采取適當措施修復結構，使橋梁安全地工作。為此，橋梁工程項目管理系統的發展與完善迫在眉睫。

　　一、橋梁工程企業管理系統的發展及應用

　　橋梁工程項目管理系統是近幾十年來在世界范圍內土木工程界出現的一個跨學科、跨領域的綜合型系統。始于1968 年美國國家橋梁檔案數據庫(NBI)，綜合性橋梁工程項目管理系統的出現則是在上個世紀80 年代。最初的管理系統不過是基本橋梁信息的計算機檔案，如橋齡、所有者等。然后發展為包括檢測計劃和檢測、維修中得到的數據儲存。到目前為止，大部分西方發達國家都擁有適合本國橋梁管理需要的橋梁工程項目管理系統。比較有代表性的有美國的POINTS 系統和 BRIDGIT 系統，丹麥的 DANBRIO 系統，日本的 J-BMS 和歐洲的 Brime 項目等。

　　二、發展現狀

　　世界上最先進的橋梁工程項目管理系統——PONTIS。在過去 10 年里, 美國 FHWA 開發了一個稱為 PONTIS 的軟件包, 它能夠基于最小生命周期費用在網絡級水平選擇最優策略。它通過投資- 利潤分析為每一個結構推薦養護方案，其中利潤是從立即維修橋梁與延期 1 年或多年再維修比較所節約的費用。目前，PONTIS 可能是最先進的 BMS，它在美國用了約 40 年，以紐約和賓夕法尼亞州最為著名。PONTIS 的顯著特點在于它對橋梁構件狀態的統計方法，橋梁的每一個構件都從單個的橋梁中分開，被認為是構件族的一部分。該軟件采用了 Markov 鏈的簡單形式來模擬退化進程, 采用概率論模擬各個構件狀態評估的變化。

橋梁工程項目管理系統結構圖

　　中國公路橋梁工程項目管理系統( CBMS) 于 20 世紀 80 年代,由交通部公路科學研究所首先開發。該系統基于橋梁結構工程、病害機理、檢測技術、數據采集技術、統計學理論及工程經濟的數據庫系統, 充分運用了計算機系統所提供的數據處理功能、評價決策方法和管理學理論, 通過系統模型的運行, 對現有橋梁基礎檔案數據進行管理,實現橋梁技術狀況登記、評價分析、投資決策和狀態預測。在系統設計方面，CBMS 采用了層次模塊分析法的設計,通過子系統、模塊和功能的層層分解,構成樹形層次結構，使系統結構化程度高, 可維護性和擴充性能好。該系統通過對人工或機械采集的橋梁結構數據和病害信息數據進行管理, 利用特定的數學模型及經濟學模型對這些數據進行分析和統計,為用戶提供系統統計與查詢服務;單一橋梁技術狀況評價與路網橋梁的整體水平的評估; 橋梁將來狀況預測;整個路網橋梁養護估算、維修和改善需求;優化橋梁養護管理計劃; 圖像處理和加固對策建議等。

　　三、應用

　　1)評價計算的應用?，F行的橋梁工程管理系統具有對橋梁進行評價和計算的功能，它能根據橋梁的缺損狀況、荷載承重足夠性、橋面交通適應性和交通量進行綜合評價，但是經過與人工計算進行比較，還是有一定差別，是因為對兩者進行評價時考慮的因素不同，結果較為相近，所以其評價基本可靠;

　　2)維修加固及輔助決策。CBMS 內置有橋梁常見的病害加固的處置、加固方法，對每一種維修加固方法有較詳細的介紹，可以根據不同的橋型、橋齡、地基類型的三類以上橋梁優選出三個以上的加固維修方案，并對加固費用進行分析。

　　3)統計、查詢?？梢圆樵儤蛄旱募夹g狀況、維修情況各種信息，而且統計資料還可以出，用 Excel 保存。

　　4)其他。維修計劃的排列、可以生成橋梁年度報告以及其地理信息系統 GIS 功能都十分強大。

橋梁工程管理系統示意圖

　　四、系統存在的問題有哪些？

　　從橋梁工程項目管理系統的發展可以看出, 早期橋梁工程項目管理系統基本上是一個橋梁檔案數據庫, 功能和結構都很簡單;隨著計算機技術和橋梁基礎理論的不斷發展，在橋梁數據庫管理的基礎上, 系統逐漸增加了評價、優先排序、對策提示、需求預測及費用分析等功能模塊, 這些模塊可稱為決策模塊,但這些功能都是初步性的，尚處于研究及探討階段, 主要存在以下幾個問題:

　　1)橋梁工程項目管理系統的應用時間較短, 造成支撐系統的實際工程數據較缺乏;

　　2)我國幅員遼闊，橋況復雜，目前無法形成統一的橋梁評價體系;

　　3)橋況評估理論需要進一步完善。目前，研究者傾向于在大量原始評價信息基礎上運用經驗公式法、綜合評判法、神經網絡法及遺傳算法等具有較高容錯性的評估算法進行綜合評估。

　　4)有的地方由于決策者的不重視，造成人員配備不力，某些橋梁養護管理人員缺乏必要的專業技能訓練，特別是新型維修方法、新制作工藝、新材料的應用技能等，使得 CBMS 系統得不到充分利用，一些功能得不到開發，沒有讓系統真正發揮作用。

　　5)橋梁數據采集隊伍人員素質差，制度不健全，致使數據采集不及時或不準確，造成了CBMS 的整體不可靠性。

　　五、總結

　　我國交通運輸行業的迅猛發展, 如何對現有橋梁進行有效的管理是極為緊迫的問題。橋梁工程項目管理系統的作用為及時解決橋梁運營過程中的問題、避免更大的損失提供了可靠而又實際有效的支持。然而, 由于橋梁工程項目管理系統是一個跨學科、跨領域的交叉科學, 使得該管理系統的實施與應用有諸多的問題與不足, 還應加強研究與總結對其進行進一步完善。不僅要更加完善自身系統的硬件功能、確定橋梁工程項目管理系統與現行規范和行業規則的統一，增強系統操作的人性化，還應注重橋梁工程項目管理系統的輔助決策功能，并針對不同管理目標使管理系統模塊化，具有綜合處理相關問題的能力。

發布：2010-05-29 11:05 編輯：泛普軟件 · dmq [打印此頁] [關閉]

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