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《关于进一步推动公路桥梁隧道结构监测系统工作实施方案》阅读理解

2024-08-13 14:35:00作者:来源:检师学社

2024年4月30日交通运输部发布了《关于进一步推动公路桥梁隧道结构监测系统工作实施方案(2024-2030年)》,继征求意见稿之后,成为正式文件。最近脑子里一直思考一个问题,中小跨径桥梁监测系统能否或如何指向桥梁养护数字化?有所发现,写了一篇《如何设计中小跨径桥梁监测系统?》的文章。主动的思考能够建立看待问题的逻辑框架和视角,更利于学习相关政策文件。

一、总体要求

1、安全第一、预防为主,统一标准、属地建设,轻量化为主,市场化推进。

(1)“安全第一”可以理解,预防什么?预防桥梁安全事故发生吗?接下来的问题是桥梁监测系统能否预防安全事故发生?如何用监测系统预防安全事故发生?

(2)统一标准。大跨桥梁监测系统要求“一桥一策”,从工程实践观察来看,系统设计中照本宣科现象较为普遍。最近思考后认为,大型桥梁监测系统适合“一桥一策”,毕竟大型桥梁结构个性和特殊性较强;中小跨径桥梁监测系统适合标准化。这就存在一个如何标准化的问题?是将现行的工程实践总结后全行业推广?还是确定中小跨径监测系统必须指向桥梁养护数字化这个目标后,讨论博弈出来一个标准?

(3)轻量化为主,市场化推进。轻量化指的是监测系统的特点,市场化是工作机制。轻量化有没有一个较为严谨的学理性定义?何为轻,何为重?轻重划分的依据和标准如何?

2、不同机构的工作分工。“由部组织专业机构拟定标准、指南、进行部级层面数据汇总分析;属地交通运输主管部门履行建设和监管主体责任;产权单位负责具体实施及日常维护、数据分析及上传。”

(1)按这个分工来看,部里需要对所有桥梁监测数据进行数据分析,工作量不小。可否针对这些数据制定管理制度,实现数据可控共享,发动国内各个高校研究优势,将这些数据融入高校研究中去?桥梁监测领域的学术研究我们国家遥遥领先,但是学术研究与工程实践脱节现象较为普遍。如何通过数据共享,来实现算法与数据耦合共生共同演进发展的态势?这是我们一直提倡的“分布式数据分析”模式,相比于部里将会委托的少数专业机构的“集中式数据分析”,何优何劣?

(2)部里委托的专业机构,肯定代表了全行业最高数据分析水平,其工作重要性可谓很大,而且数据分析委托不可能免费的,肯定会花出去大量财政资金。如此,分析结果是否能够向各个省份反馈?将最高水平分析结果回馈到具体桥梁管理中去?据传,桥梁定检数据各个地区都在上报,而各个地区好像也没有受益于大数据分析结果的反馈和指导。

(3)产权单位负责具体实施及日常维护、数据分析及上传。大概的意思是产权单位负责系统建设,运维和数据分析及上传。在上一批次大型桥梁监测系统建设中,确实存在配套资金不到位,系统建设期投资耗尽所有预算而无长期运维经费的现象,如何监督监管?产权单位能否委托当地高校承担数据长期分析服务?服务经费能否纳入系统建设总预算之中而能够申请补贴?

二、加快推进公路桥梁结构健康监测系统建设

(一)“2025年完成主跨150米以上及特殊结构型式桥梁监测系统建设,开展桥梁群轻量化监测系统试点建设”。应该指的是征求意见稿中471座大桥和2200座中小跨径桥梁。“2030年之前完成高速公路桥梁、普通国道桥梁监测系统全覆盖。指导地方加快普通省道重要桥梁监测系统建设。”看来,地方普通省道桥梁监测系统2030年之前可以不全部完成实施,是否可以这么理解?

(二)2024年6月底部组织技术单位编制《公路桥梁集群监测系统试点建设技术指南》指导试点桥梁监测系统建设。2025年底之前,部组织修订行业技术标准《公路桥梁结构健康监测技术规范》。

(1)如果在现有轻量化监测实践基础上编制中小跨径桥梁监测系统试点建设指南,6月底之前能够完成。如果设定中小跨径桥梁监测系统必须能够指向桥梁养护数字化,或者与桥梁养护数字化技术体系兼容,须从长计议,索性给11个省份以技术探索自由。11省份拿出11套各自探索的技术方案,然后在此基础上博弈后出台标准规范,技术进步可能性会更大。建议取消6月底试点项目建设指南这个环节,否则大概率11省份试点桥梁监测系统长得一个模样。

(2)目前实行的《公路桥梁结构健康监测技术规范》,总体上针对大型桥梁监测系统,既然大跨桥梁监测系统建设几乎已经全部覆盖,索性针对中小跨径桥梁另行编制标准规范,时间点仍然设定在大范围建设启动之前的2025年底。

(三)试点桥梁所在省份交通运输主管部门要在长大桥梁结构监测系统建设经验基础上,探索针对不同结构型式桥梁群的轻量化监测建设思路、集群是高效管理模式,组织桥梁管养单位按照“一桥群一方案”,编制系统建设施工图文件。

(1)“一桥群一方案”如何解释?如果允许地方自主探索,试点项目建设指南是否有必要?

(2)中小跨径桥梁监测系统设计应该具有与大型桥梁监测系统设计不同的方法论,建议中小跨径桥梁监测系统设计从技术上能够与养护数字化兼容起来。

(3)这对不同桥梁结构型式,传感器布点可以统一起来,但是项目建设模式,管理模式应该以市场化机制进行各种可行的尝试和探索。上一批次大规模桥梁监测系统建设,不容忽视的最大问题是各个地区业主针对项目管理上的经验缺乏,从而造成系统建设中的一些不容忽视的问题。我们也曾经建议,部里组织,选出桥梁监测系统建设规模大的几个省份,进行项目管理经验层面的分享交流,对于今后工作的意义不比技术层面的交流小。

四、加强公路桥梁隧道结构监测数据融合应用

(一)2024年6月底之前,部组织编制《公路长大桥梁结构监测系统时空大数据应用指引》。

2023年11月份征求意见稿发出来之后,有相关人士跟我们说过要启动这个数据指引的编制。数据指引意义重大,我们调研中发现有些地区庞大的系统建设起来了,面对海量数据束手无策,而且重要的是分析人手十分缺乏。

另外,我们仍然建议从项目建设机制上解决,拿出部分预算,把当地高校研究成果充分利用起来。科技部门花费大量科研经费支持桥梁监测理论和算法研究;交通部门花费巨额资金把庞大的全国性系统建设起来了,两个方向的成果如果不能拧在一起各玩各的那就有些遗憾了。

(二)鼓励桥梁隧道管养单位整合吸收、迁移升级既有桥梁隧道管理系统,加强设计桥梁隧道的多业务信息归集共享,充分发挥互联网、大数据和人工智能等新技术应用,推动实现检测监测数据驱动的养护管理科学决策、精准治理和现代管理。

(1)这个思想最为接近养护数字化了。养护数字化就是从数据到养护决策的技术流程,建立数据驱动的养护决策体系。问题是,交通基础设施养护数字化从技术体系行业达成统一了吗?如果这个基准点目前还没存在,各类数据如何向这个基准点聚拢?

(2)那如何指向养护数字化呢?三个方向需要努把力。第一、首先需要搞定什么是桥梁养护数字化?目前来看,概念体系较为复杂,希望行业能够做较为严谨的学理化定义。第二、马上启动桥梁养护数字化方面的研究和设计,赶上百万桥梁监测的工程节奏和步伐。监测跑的快,养护数字化原地打转,这挺让人担忧的事情。第三、中小跨径监测系统设计需要进一步研究,切忌方向不明,功能定位不明的情况下,快速推出技术标准,一刀切下去,造成落后系统普遍应用的既成事实,后续也挺麻烦。

(3)在此之前需要厘清两个概念体系,一是桥梁评估的层次,二是项目级优化和网络级优化。在这个概念体系下,我认为检测数据和监测数据融合点如下:

1)中小跨径桥梁监测数据大概率需要往桥梁构件评估层面去与检测数据融合。但是目前面临的最大问题是,桥梁养护规范构件分类较为粗糙,其目标是为了构造全桥指标而设定,如此需要养护规范也得努努力往数字化层面转型转型,也就是笔者以往提的桥梁检测由报告模式向数据模式转型。

2)如果路段安装汽车称重系统,荷载数据大概率需要往桥梁评估层面与检测数据融合。

3)特大桥梁监测系统数据大概率往全桥承载力评估层面融合。

最后我们想说的是,桥梁监测系统是获取桥梁数据的一种方式而已,有其自身的技术特性和规律,不宜为其附加更多更高不切实际的期望。只需要把基本的功能目标设定好,系统设计好,数据分析好就已经是功德无量了。不太建议过多使用未经严谨定义或没有技术体系支撑的所谓概念。就该文件的背后精神,还望部里组织专家在公开场合进行宣贯指导!

Jianshixueshe@163.com

2024年5月15日