天津市國(guó)省級(jí)普通公路大橋特大橋橋梁巡查系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

張寶虎，李春明

（天津市公路工程總公司，天津 300201）

1 引言

根據(jù)JTG H11—2004《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》3.1.1 條規(guī)定：橋梁檢查分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查【1】，但JTG H10—2009《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》5.1.3 條也有規(guī)定：“橋涵日常巡查是橋涵日常養(yǎng)護(hù)工作的重要內(nèi)容之一”【2】。實(shí)際上，很多公路橋梁養(yǎng)管單位均將日常巡查納入橋梁的養(yǎng)護(hù)工作之中，其巡查頻率根據(jù)橋梁重要性和技術(shù)狀況評(píng)定等級(jí)而定，實(shí)踐證明，日常巡查應(yīng)用效果良好。另外，考慮近年來橋梁遭受自然災(zāi)害、車船碰撞等偶然事件時(shí)有發(fā)生，橋梁日常巡查能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處置。

天津市公路養(yǎng)護(hù)工程處（現(xiàn)天津市交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)服務(wù)中心，以下簡(jiǎn)稱養(yǎng)護(hù)處）作為天津市國(guó)省級(jí)普通公路大型、特大型橋梁的養(yǎng)護(hù)管理單位，早已將養(yǎng)管橋梁的日常檢查列入《橋梁養(yǎng)護(hù)管理辦法》之中，并進(jìn)行相應(yīng)的考核工作。因定期檢查和特殊檢查專業(yè)性強(qiáng)，一般委托具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測(cè)單位來完成，而日常巡查和經(jīng)常檢查（合稱橋梁巡查）由各區(qū)公路主管部門自己完成。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，有必要研發(fā)一套基于已有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的公路巡查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使橋梁巡查實(shí)現(xiàn)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化，最終實(shí)現(xiàn)全面的、系統(tǒng)的、高效高質(zhì)量的橋梁管理機(jī)制，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”與養(yǎng)護(hù)管理融合發(fā)展，激發(fā)公路養(yǎng)護(hù)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力。

2 橋梁巡查的特點(diǎn)與不足

養(yǎng)護(hù)處負(fù)責(zé)養(yǎng)管天津市外環(huán)以外的十區(qū)國(guó)省干線大橋及特大橋，與高速公路僅1 條主干線相比，具有明顯區(qū)別，因此，國(guó)省級(jí)普通公路大橋特大橋梁橋梁巡查有其自身特點(diǎn)。

2.1 橋梁分布具有廣泛的分散性

養(yǎng)管橋梁分布在外環(huán)外的10 個(gè)行政區(qū)內(nèi)，區(qū)域面積為460~1 600km，區(qū)域分布橋梁數(shù)為1~22 個(gè)，具有廣泛的分散性。

2.2 建設(shè)年代不一，具有時(shí)代特點(diǎn)

從1966 年的津圍線王莊橋到2018 年的梅豐線還鄉(xiāng)河橋，跨越42a。從20 世紀(jì)60~90 年代的普通T 梁，90 年代的空心板梁，到21 世紀(jì)的箱型梁，體現(xiàn)出橋梁的時(shí)代特點(diǎn)。

2.3 交通多繁重，車速快，安全性差

國(guó)省干線公路設(shè)計(jì)車速一般為60~100km/h，部分國(guó)省干線公路又擔(dān)負(fù)著重要的交通集散作用，其交通量巨大，大部分國(guó)省干線公路橋梁又沒有人行道，所以，檢查人員在進(jìn)行橋梁巡查時(shí)面臨著一定安全風(fēng)險(xiǎn)，如何確保檢查人員的人身安全也是當(dāng)今面臨的一個(gè)難題。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)檢查人員數(shù)量多，技術(shù)參差不齊

養(yǎng)護(hù)處負(fù)責(zé)監(jiān)督10 個(gè)行政區(qū)公路主管部門的橋梁日常養(yǎng)護(hù)工作，而每個(gè)行政區(qū)又負(fù)責(zé)監(jiān)督若干個(gè)公路站的橋梁巡查工作，具體落實(shí)日常巡查工作人員包括大量的公路站巡查人員、10 個(gè)區(qū)縣公路主管部門巡查人員及養(yǎng)護(hù)處巡查人員，人員數(shù)量眾多，技術(shù)能力、責(zé)任心參差不齊【3】。

3 橋梁巡查系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 平臺(tái)的選擇

目前，市場(chǎng)上手持終端設(shè)備的系統(tǒng)幾乎被安卓系統(tǒng)與IOS系統(tǒng)完全占領(lǐng)，考慮微信公眾平臺(tái)的系統(tǒng)開發(fā)能同時(shí)適用于安卓系統(tǒng)和IOS 系統(tǒng)等，可以避免開發(fā)不同移動(dòng)應(yīng)用程序所帶來的各種問題，并且在現(xiàn)今微信極其普及的情況下，利用云服務(wù)器，開發(fā)基于微信公眾平臺(tái)的橋梁巡查系統(tǒng)是完全可行的，因此，選擇微信小程序作為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)【4】。

3.2 功能的實(shí)現(xiàn)

橋梁巡查系統(tǒng)的主要應(yīng)用人群是橋梁巡查人員，各行政區(qū)巡查人員只能看到本行政區(qū)養(yǎng)管的橋梁，保證各行政區(qū)互不干涉。橋梁巡查系統(tǒng)與已有的中國(guó)公路橋梁管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步，便于信息的保存、查閱、統(tǒng)計(jì)與分析。同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢、巡查數(shù)據(jù)采集、部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、地理信息（GIS）、字典維護(hù)、二維碼管理、AI 實(shí)驗(yàn)室等功能。

4 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

通過天津市市外十區(qū)公路主管部門的應(yīng)用，總結(jié)橋梁巡查系統(tǒng)應(yīng)用效果如下：

1）巡查數(shù)據(jù)錄入的及時(shí)性、標(biāo)準(zhǔn)性，確保數(shù)據(jù)資料保存的完整性。橋梁巡查系統(tǒng)的使用，確保養(yǎng)護(hù)處養(yǎng)管的135 座橋梁做到每日的日常巡查、每月的經(jīng)常檢查和三類橋的周復(fù)查、四五類橋的日復(fù)查，能夠確保檢查橋梁病害描述的一致性，確保檢查數(shù)據(jù)上傳的完整性。

2）數(shù)據(jù)采集終端的多樣性，軟件應(yīng)用的簡(jiǎn)易性。數(shù)據(jù)采集終端原則上基于巡查人員個(gè)人智能設(shè)備，無論是安卓系統(tǒng)還是IOS 系統(tǒng)或是其他系統(tǒng)均能順暢應(yīng)用。同時(shí)，軟件安裝簡(jiǎn)便易懂，針對(duì)各年齡段人員均能夠方便上手，對(duì)手機(jī)等智能設(shè)備空間占據(jù)量要小。

3）對(duì)巡查任務(wù)的軌跡及時(shí)間進(jìn)行全過程監(jiān)督。為確保巡查人員對(duì)養(yǎng)管橋梁真正進(jìn)行巡查，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，橋梁巡查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了巡查軌跡及巡查時(shí)間的跟蹤記錄，形成相應(yīng)檢查項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)表，作為督促、監(jiān)督巡查人員工作的依據(jù)。

4）巡查數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性。巡查數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞有利于橋梁維修的及時(shí)決策，有利于決策人員與現(xiàn)場(chǎng)巡查人員的及時(shí)溝通，便于補(bǔ)充檢查，節(jié)約時(shí)間，節(jié)約精力，大大提高工作效率?，F(xiàn)如今，手機(jī)信號(hào)已滿足全區(qū)域覆蓋，只是信號(hào)有強(qiáng)弱之分，所以，盡量減少數(shù)據(jù)量的傳輸，壓縮照片像素，完全可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施傳輸。

5）現(xiàn)場(chǎng)巡查高效性。傳統(tǒng)人工檢查需要最少2 個(gè)巡查人員同時(shí)進(jìn)行工作，1 人記錄1 人攝像。橋梁巡查系統(tǒng)的應(yīng)用將記錄與拍照攝像集成到一部PDA 上，實(shí)現(xiàn)記錄攝像1 人完成，降低人工成本的同時(shí)也可降低路巡的安全隱患。

6）橋梁巡查系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)置，確保系統(tǒng)日常應(yīng)用的安全、便捷和規(guī)范。微信小程序下拉菜單直接進(jìn)入程序；基于已有巡查數(shù)據(jù)進(jìn)行巡查，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性；下拉病害描述選項(xiàng)，保證描述的一致性。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動(dòng)控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展與成熟，傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)模式已經(jīng)無法滿足快速增長(zhǎng)的公路橋梁養(yǎng)護(hù)需求，未來養(yǎng)護(hù)管理部門會(huì)大面積地與企業(yè)合作搭建“互聯(lián)網(wǎng)+養(yǎng)護(hù)”平臺(tái)或系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)的公眾參與、資源優(yōu)化配置、過程監(jiān)督等制度，推進(jìn)我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)高質(zhì)量發(fā)展，“綠色”“智慧”“可持續(xù)”等理念都將在未來的養(yǎng)護(hù)工作中得以體現(xiàn)。