從“人工巡檢”到“數(shù)字智管”:南京橋梁管理的時代之變
作為長三角核心城市,南京的橋梁網(wǎng)絡(luò)如同城市的“動脈血管”——長江大橋、揚(yáng)子江隧道橋、秦淮河上的古韻橋群……這些或承載歷史記憶、或連接現(xiàn)代交通的橋梁,總數(shù)已超千座。傳統(tǒng)橋梁管理依賴人工巡檢,存在效率低、隱患發(fā)現(xiàn)滯后、數(shù)據(jù)分散等痛點(diǎn)。2025年,隨著“數(shù)字南京”建設(shè)的深化,橋梁管理軟件研發(fā)正成為破解這一難題的關(guān)鍵抓手,一場從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的管理革命正在展開。
四大核心技術(shù)方向:構(gòu)建橋梁管理“數(shù)字中樞”
1. AI智能病害檢測:讓橋梁“病癥”無處遁形
橋梁最常見的病害包括混凝土裂縫、鋼筋銹蝕、支座變形等,傳統(tǒng)檢測需人工攀爬、敲錘聽音,不僅危險(xiǎn)且易漏檢。南京工業(yè)技術(shù)大學(xué)與南京市城建市政工程管理有限公司聯(lián)合研發(fā)的“市政道路橋梁AI智能病害檢測系統(tǒng)”,已進(jìn)入中期評審階段。該系統(tǒng)通過搭載高清攝像頭的巡檢車采集橋梁表面圖像,利用深度學(xué)習(xí)算法識別裂縫寬度、長度及發(fā)展趨勢,準(zhǔn)確率超90%?!耙酝鶛z測1公里橋梁需要2名工人3小時,現(xiàn)在系統(tǒng)10分鐘就能完成數(shù)據(jù)采集與初步分析?!表?xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹,未來系統(tǒng)還將接入橋梁歷史病害數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)“預(yù)測性維護(hù)”。
2. 健康監(jiān)測與數(shù)據(jù)可視化:實(shí)時感知橋梁“健康指數(shù)”
在江蘇省公共資源交易網(wǎng)公示的“公路數(shù)字化底座建設(shè)”項(xiàng)目中,橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)展示是核心場景之一。該項(xiàng)目開發(fā)的應(yīng)用軟件可接入橋梁上的應(yīng)力傳感器、振動傳感器、溫濕度傳感器等設(shè)備,實(shí)時采集撓度、位移、加速度等20余項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。通過三維可視化界面,管理人員能直觀看到某座橋梁的“健康評分”——綠色代表正常,黃色提示需關(guān)注,紅色則觸發(fā)預(yù)警?!氨热缬龅脚_風(fēng)或重載車輛通行,系統(tǒng)會自動對比歷史數(shù)據(jù),判斷是否超出安全閾值。”技術(shù)團(tuán)隊(duì)表示,目前該系統(tǒng)已在南京多條國省干線橋梁試點(diǎn),累計(jì)避免3起潛在安全事件。
3. 施工監(jiān)控管理平臺:全周期護(hù)航橋梁建造
橋梁施工是管理的“前哨戰(zhàn)”,蘇交科集團(tuán)研發(fā)的“橋梁施工監(jiān)控管理平臺”,將施工監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、模型修正等環(huán)節(jié)整合為一體。系統(tǒng)支持實(shí)時錄入掛籃荷載、混凝土澆筑進(jìn)度、預(yù)應(yīng)力張拉數(shù)據(jù),自動生成與設(shè)計(jì)值的偏差分析報(bào)告。“以往施工監(jiān)控依賴人工記錄和Excel表格,數(shù)據(jù)容易丟失且分析滯后?,F(xiàn)在平臺能自動預(yù)警‘關(guān)鍵工序超時’‘參數(shù)偏離閾值’等問題,幫助項(xiàng)目組提前調(diào)整方案?!眳⑴c研發(fā)的工程師透露,該平臺已應(yīng)用于南京某跨江大橋施工,將監(jiān)控效率提升40%,成本降低25%。
4. BIM與GIS融合:打造橋梁“數(shù)字孿生體”
南京庫侖自主研發(fā)的GBIM數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),為橋梁管理提供了“數(shù)字孿生”解決方案。該系統(tǒng)將BIM(建筑信息模型)與GIS(地理信息系統(tǒng))深度融合,不僅能呈現(xiàn)橋梁的三維結(jié)構(gòu)(如梁體尺寸、鋼筋布置),還能關(guān)聯(lián)其地理位置、周邊環(huán)境(如河道水位、交通流量)?!氨热缫u估某座老橋的改造方案,系統(tǒng)可以模擬不同荷載下的結(jié)構(gòu)響應(yīng),同時分析改造對周邊交通的影響?!奔夹g(shù)人員舉例,某秦淮河上的拱橋改造項(xiàng)目中,通過GBIM系統(tǒng)提前發(fā)現(xiàn)原方案會導(dǎo)致通航凈空不足,避免了返工損失。
產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同:南京橋梁軟件研發(fā)的“動力引擎”
橋梁管理軟件研發(fā)是多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程,需要“技術(shù)+經(jīng)驗(yàn)+需求”的深度融合。南京在這方面已形成獨(dú)特的支撐體系:
- 高校聯(lián)動,突破技術(shù)瓶頸:江蘇省交通控股現(xiàn)代路橋公司與東南大學(xué)、河海大學(xué)等高校開展產(chǎn)學(xué)研合作,重點(diǎn)攻關(guān)橋梁軟件中的“數(shù)據(jù)融合算法”“邊緣計(jì)算設(shè)備適配”等難題。例如,針對橋梁健康監(jiān)測中傳感器數(shù)據(jù)量大、傳輸延遲的問題,校企聯(lián)合研發(fā)了“輕量化數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)”,將傳輸效率提升3倍。
- 技師工作室,破解應(yīng)用痛點(diǎn):南京多家企業(yè)成立“技師工作室”,由一線橋梁養(yǎng)護(hù)專家與軟件工程師組成。某工作室負(fù)責(zé)人表示:“養(yǎng)護(hù)工人知道橋梁易損部位在哪里,軟件工程師知道如何將這些經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為算法規(guī)則?!蹦壳埃@類工作室已解決“裂縫識別中陰影干擾”“傳感器異常數(shù)據(jù)過濾”等10余項(xiàng)技術(shù)問題。
- 人才儲備,夯實(shí)研發(fā)基礎(chǔ):從招聘市場看,南京對橋梁軟件研發(fā)人才的需求持續(xù)升溫。建筑英才網(wǎng)、智聯(lián)招聘等平臺顯示,2025年南京企業(yè)發(fā)布的“橋梁軟件技術(shù)工程師”崗位,要求掌握C++、Python等編程語言,熟悉有限元分析(如SOFiSTiK軟件)或GIS開發(fā),薪資普遍在15-25k/月。上海同豪土木工程咨詢有限公司等企業(yè)更明確招聘“道路橋梁軟件研發(fā)(C++)”崗位,直接服務(wù)于橋梁管理軟件的核心代碼開發(fā)。
未來已來:橋梁管理軟件的“進(jìn)階之路”
展望未來,南京橋梁管理軟件將向“更智能、更全面、更開放”方向發(fā)展:
技術(shù)融合:5G低延遲傳輸、數(shù)字孿生、大模型訓(xùn)練等技術(shù)將深度融入,例如通過大模型分析十年以上的橋梁病害數(shù)據(jù),預(yù)測不同材質(zhì)、不同環(huán)境下橋梁的“壽命曲線”;
場景拓展:從公路橋梁向鐵路橋梁、市政橋梁、歷史保護(hù)橋梁延伸,針對古橋開發(fā)“文化保護(hù)+結(jié)構(gòu)安全”雙維度管理模塊;
標(biāo)準(zhǔn)共建江蘇省公共資源交易網(wǎng)提到的“系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”正在加速制定,未來將涵蓋橋梁數(shù)據(jù)采集格式、軟件接口協(xié)議、安全等級劃分等,推動行業(yè)從“各自為戰(zhàn)”走向“協(xié)同共享”。
當(dāng)數(shù)字技術(shù)與橋梁管理深度融合,南京的每一座橋梁都將擁有“數(shù)字身份證”——從建造時的“基因數(shù)據(jù)”,到運(yùn)營中的“健康檔案”,再到養(yǎng)護(hù)時的“治療方案”,全部清晰可查、智能可控。這場由軟件研發(fā)驅(qū)動的變革,不僅守護(hù)著城市交通的安全暢通,更勾勒出“智慧南京”的生動圖景。
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