1、养护数字化是事关桥梁养护的全局性问题。伴随桥梁整个的生命周期,是所有桥梁需要面临的问题。如此大体量的中小桥梁监测系统建设,其数据能否指向养护数字化?
养护数字化有两个极端性的假设:第一是信息充分性假设,站在当前时间点,将桥梁的生命周期计算出来,能够进准决定哪年需要维修,明确每次采取的维修策略,那么就不用检测。另一个是养护资金充分性建设,在资金充分性假设的前提下养护数字化没有任何意义。但事实情况是养护资源不足,如最近有篇文章写道:中国公路养护的挑战是每年缺3000亿元,养护数字化是在给定资源条件下,研究分配效率问题,是穷人的游戏,越是缺钱的业主,越应该把有限的资源放在刀刃上,才能降低安全风险。
2、概率“统计边界”。第一个视角,概率是规律,是没有被充分解释的规律,概率模型是在对事物的行为规律描述过程中,信息不充分条件下的大概率的统计性描述。
第二个视角,概率分布的模型与“信息”边界有关系,信息边界不同,概率分布的模型也不同,如对车载统计,不分车型时总重的分布是一个双峰分布或是三峰分布,如果加入车型的概念,每个车型都服从正态分布和对数分布,加入车型后缩小了统计边界,相应的概率分布也不一样。因此,在做统计分析时一定要对统计边界的概念了然于胸。
第三个视角,概率分布与信息边界有关,信息越充分模型越精确,但在现实世界中获取信息存在一定的成本。第四个视角,现实世界获取统计模型,从技术上对统计边界进行丈量,宽窄都不好,从经济上是对获取信息的成本和效益进行评估。
3、网络级优化和项目级优化。这个概念在国内一直被长期误解,即用于单桥的管理系统是项目级管理系统,用于多桥的管理系统是网络级管理系统。但其实应该是网格级优化和项目级优化,网格级优化针对桥梁构件,项目级优化针对单个的桥梁。无法统计桥梁本身的退化规律,但是基于大数据能够针对一个构件的状态统计出规律性,并在整个路网层面对其进行生命周期的维修和优化。将网络层面构建维修优化的策略放到单桥上,进行养护资源的分配。这是数学统计的边界概念。
4、桥梁评估的层次性。桥梁评估的一种方式是根据所有桥梁的打分,选出一些值得关注的桥梁,也称遴选型评估,目前各国都在进行这项工作。在评估的第二个层面,强调承载能力评估,即承载安全性评估,大桥监测系统可以在此方面发力。承载能力评估针对大中桥梁,这在美国法律规定中是必须进行的一项内容,此外,还有选定桥梁进行加固设计时,做详细评估是为了选择维修加固方案。
5、桥梁监测&构件监测。某研究人工智能识别的业内人士曾针对桥梁监测提出了一个问题:做桥梁监测的时候为何不针对构件?假如只针对一类构件,使用一个监测模式获得大量的标准化优质数据,这些数据对于训练模型、微调模型十分有用,可以得出较好的结论。
听君一言,豁然开朗。养护数字化也是需要从精细化的构件分类来进行推导,因此,我们找到了桥梁监测系统与养护数字化衔接的入口。但这个概念到底是桥梁监测还是构件监测?如果是中小桥梁的构件监测,则人工智能模型微调和训练有可能解决桥梁构件层面的病害识别。若是构件监测,能够给出构件的评价,那么就有可能指向桥梁养护数字化。
此外,整体性的监测数据比如车载,对中小桥来说,要指向承载能力评估层面,即评估成型问题。如果这么思考,我们似乎找到了桥梁监测系统与养护数字化衔接的技术入口,但只能是可能性,还不一定可以实现。
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