姜浩峰 高捷

城市核心區(qū)的越江隧道忽然封閉大修，一封就是大半年……隨著越來越多的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入集中維護(hù)保養(yǎng)期，在一些城市，隧道、道路、橋梁等頻現(xiàn)封閉式大修，給市民出行帶來諸多不便。然而，如果不做封閉式大修，又勢(shì)必會(huì)有安全隱患。從前，定期大中修，是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護(hù)的必備環(huán)節(jié)。

10月18日，在杭州文一路隧道通車之際，《新民周刊》記者卻聽說，這條隧道投入使用后，未來將不會(huì)有封閉式綜合大修的現(xiàn)象。作為上海城建集團(tuán)投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的國(guó)內(nèi)首條“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”試點(diǎn)項(xiàng)目，其最大的意義在于——將徹底改變基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)維、更新的流程，未來，城市基礎(chǔ)設(shè)施將告別“窒息式”大中修，這無疑是城建領(lǐng)域的一場(chǎng)革命了。如今，在上海北橫通道新建工程中，“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”的理念和技術(shù)也將予以應(yīng)用，助力上海更精細(xì)化的城市治理。

數(shù)據(jù)智能達(dá)到“治未病”

“數(shù)據(jù)智能‘點(diǎn)亮城市未來”，這是10月18日在杭州舉行的“2018世界城市日主題論壇——第二屆ICIM中國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理國(guó)際大會(huì)”的焦點(diǎn)所在。

在大會(huì)開幕式上，中國(guó)市政工程協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、上海城建集團(tuán)董事長(zhǎng)張焰表示：“上海城建一直聚焦智慧城市建設(shè)，積極探索專業(yè)化、可持續(xù)的建設(shè)與管理模式。用新技術(shù)匹配城市發(fā)展新需求，將‘全壽命周期建設(shè)運(yùn)營(yíng)理念植入規(guī)劃咨詢、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、設(shè)施運(yùn)營(yíng)全過程?！?/p>

中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)市政工程分會(huì)理事長(zhǎng)、上海城建集團(tuán)總裁周文波在大會(huì)發(fā)言時(shí)稱：“數(shù)字時(shí)代，同時(shí)也為現(xiàn)代城市提供了關(guān)于未來的想象。有了數(shù)據(jù)，城市原有的物理基礎(chǔ)設(shè)施、人的活動(dòng)交互都可以逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、在線化、智能化，整個(gè)城市的社會(huì)生活形態(tài)和治理機(jī)制也會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化?！?blockquote>“數(shù)字時(shí)代，同時(shí)也為現(xiàn)代城市提供了關(guān)于未來的想象。有了數(shù)據(jù)，城市原有的物理基礎(chǔ)設(shè)施、人的活動(dòng)交互都可以逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、在線化、智能化，整個(gè)城市的社會(huì)生活形態(tài)和治理機(jī)制也會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化?！?/blockquote>

作為大會(huì)主辦方之一，上海城建集團(tuán)公布了一批“數(shù)字化+城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)”的產(chǎn)品技術(shù)和落地項(xiàng)目，并表示，這些“黑科技”將服務(wù)于城市民生，讓城市的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)更加安全、高效與智慧。譬如隧道全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理杜絕了“全封閉式大修”項(xiàng)目，譬如隨時(shí)進(jìn)行道路體檢的“路測(cè)寶”，譬如跨界合作促成交通道路信息與市民共享的公用平臺(tái)……

同一天，由該集團(tuán)投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的國(guó)內(nèi)首條“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”試點(diǎn)項(xiàng)目——杭州文一路隧道正式通車運(yùn)營(yíng)，無疑給這些“黑科技”以實(shí)實(shí)在在的注腳。

上海城建城市運(yùn)營(yíng)（集團(tuán)）副總經(jīng)理丁煒告訴記者：“文一路隧道的通車標(biāo)志著我們的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)維，將變長(zhǎng)期封閉式的綜合大修為若干次的專業(yè)維修，再將占用車道的專業(yè)維修化解成一次次短暫的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，通過前期充足的準(zhǔn)備、日常更好的管養(yǎng)，讓隧道在整個(gè)生命周期中青春常在。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)，以及以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智能綜合評(píng)價(jià)體系?！?/p>

上海城建信息科技有限公司副總經(jīng)理段創(chuàng)峰如此解釋：“隧道與人一樣，需要定期‘體檢、維護(hù)保養(yǎng)。以前，我們常規(guī)都是做‘休克式大修，封閉待維護(hù)設(shè)施，然后將人和設(shè)備開進(jìn)去，該換部件的換部件，該做整修的做整修。這當(dāng)然能保障交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全，但對(duì)城市的運(yùn)營(yíng)管理、正常運(yùn)行影響非常大。如果采用‘全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理，通過對(duì)智能信息的處理，就能像平日在家里每天做整理一樣，慢慢理，無需再進(jìn)行‘封閉式大修了?！?/p>

《黃帝內(nèi)經(jīng)》中寫道：“上工治未病，不治已病，此之謂也”。如今，隧道養(yǎng)護(hù)已經(jīng)達(dá)到“治未病”的階段，而無需隔幾年就“開膛剖肚”動(dòng)手術(shù)。丁煒介紹說，在“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”項(xiàng)目中，諸如軌道機(jī)器人、激光雷達(dá)感知裝置、消防預(yù)警系統(tǒng)等，能讓中央控制室第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隧道中出現(xiàn)的問題?！叭粘?，我們也會(huì)借助這些智能巡檢設(shè)備對(duì)隧道的通行安全及環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行厘米級(jí)的巡檢。這在中國(guó)范圍內(nèi)還是第一次?！?丁煒說。

除了在文一路隧道這一新建項(xiàng)目上，通過規(guī)劃和建造期安裝智能終端和數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全壽命周期的精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理以外，在上海、杭州等大中城市已建成的數(shù)萬公里城市普通道路上，上海城建也已找到比以往更好的管養(yǎng)對(duì)策，并開始付諸實(shí)施。譬如，由上海城建智能交通公司開發(fā)的 “路測(cè)寶”智能路面健康檢測(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)在上海市楊浦區(qū)試點(diǎn)運(yùn)用。

上海城建集團(tuán)上海智能交通有限公司總經(jīng)理常光照介紹說：“路測(cè)寶是我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)輕量化、快速化巡檢城市道路，自主研發(fā)的新一代道路巡檢設(shè)備。能夠輕便地搭載在任何車輛中，譬如清掃、灑水等市政車輛上都可安裝，隨著車輛的行駛自動(dòng)檢測(cè)、識(shí)別路面病害，并把病害數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)，為后續(xù)的精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)提供決策依據(jù)。從楊浦到靜安、浦東，今年我們將在上海全域完成數(shù)據(jù)采集運(yùn)用，未來將為全上海已建成城市道路提供全方位的‘體檢服務(wù)?！?/p>

據(jù)了解，借助先進(jìn)的功率譜算法和云計(jì)算技術(shù)，路測(cè)寶能夠以95%以上的準(zhǔn)確率識(shí)別厘米級(jí)以上的道路病害。小到路面裂隙，大到車轍坑塘，都能夠?qū)崿F(xiàn)精確識(shí)別與測(cè)量。數(shù)據(jù)匯總分析后，將能夠協(xié)助相關(guān)單位以快捷的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提升道路健康水平，最大限度避免封閉式的大中修。

“未來我們將會(huì)把路測(cè)寶進(jìn)一步向市政車輛甚至是私家車輛車主進(jìn)行推廣，更大范圍采集道路數(shù)據(jù)?！背９庹毡硎?。

超百年設(shè)計(jì)壽命與更高效率

在上海，上海城建承擔(dān)了90%以上的市管交通基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)管理重任，其中1971年通車的打浦路隧道至今已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了47年。借鑒美國(guó)、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在基礎(chǔ)設(shè)施全壽命周期管理中的經(jīng)驗(yàn)，從2003年開始，該集團(tuán)就圍繞隧道全壽命周期的運(yùn)營(yíng)管理，在上海的大連路隧道、延安東路隧道、虹梅南路隧道開展了專題探索，從隧道健康檔案、監(jiān)測(cè)及檢測(cè)體系、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系到基于服役性能的智慧運(yùn)維體系，均已取得階段性的運(yùn)維成果。

在上海北橫通道西段施工中，上海城建積極與上海城投合作，開展“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”的試點(diǎn)應(yīng)用，并安裝了RFID智能芯片。這些好的經(jīng)驗(yàn)和成果在杭州文一路隧道中得到了較好的應(yīng)用。

在文一路隧道的建設(shè)過程中，上海城建建立了一整套基于數(shù)據(jù)的技術(shù)創(chuàng)新手段，以及BIM+GIS平臺(tái)的機(jī)電和土建生命周期評(píng)價(jià)體系。在隧道規(guī)劃期，就從其未來至少20年甚至比100年更長(zhǎng)的設(shè)計(jì)壽命周期中考慮——如何最大化其使用效率。

其實(shí)這也是為何要使新建隧道與“窒息式”大中修“說再見”的一大原因。譬如假設(shè)一條隧道設(shè)計(jì)壽命100年，每隔10年就要有一次大修，大修的封閉時(shí)間是半年，那么，在這100年中，將有整整5年時(shí)間是在大修隧道，其實(shí)際使用壽命即是95年。而采取了“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”，則設(shè)計(jì)壽命100年，實(shí)際使用100年，沒有時(shí)間上的損耗。

除了時(shí)間上的損耗以外，在傳統(tǒng)維護(hù)模式下，被動(dòng)矯正式的養(yǎng)護(hù)方式缺少長(zhǎng)期規(guī)劃，運(yùn)營(yíng)積累的問題主要通過高投資、大規(guī)模的階段性大修解決，這種方式不僅沒有節(jié)省養(yǎng)護(hù)資金，還造成大修期間必須全封閉、半封閉交通，對(duì)周邊路網(wǎng)暢通產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。

但“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”并非一蹴而就。在之前于上海多條已建成隧道進(jìn)行探索以后，上海城建終于在杭州文一路這條新建隧道上發(fā)力。為了達(dá)到“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”要求，不僅需要在隧道施工本身完全符合設(shè)計(jì)要求，還要顧全到整條隧道的全生命周期的健康狀態(tài)探測(cè)。

“在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建造階段，我們就在文一路隧道內(nèi)提前放置了3267個(gè)“即插即用”型的RFID智能感知終端，遍布于結(jié)構(gòu)管片、機(jī)電、照明、風(fēng)機(jī)等各個(gè)部位，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道健康狀態(tài)?！倍樈榻B說，“影響基礎(chǔ)設(shè)施安全與功能的病變，在隧道建成初期及運(yùn)營(yíng)過程中往往難以監(jiān)測(cè)。但現(xiàn)在通過精密的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、人工智能的算法、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，即便隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生了毫米級(jí)的形變、沉降，上海城建城市運(yùn)營(yíng)也能第一時(shí)間獲取信息，指派技術(shù)人員對(duì)隧道進(jìn)行低影響、預(yù)防性維護(hù)。比如每當(dāng)隧道發(fā)生可能影響健康的滲漏水，智能感知終端即會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，提示技術(shù)人員開展封堵作業(yè)，避免此后更嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)老化、裂縫等病害?！边€有諸如機(jī)電中的風(fēng)機(jī)、消防、照明、排水等運(yùn)行數(shù)據(jù)，都需要全壽命周期的大數(shù)據(jù)管控平臺(tái)來處理。

通過這個(gè)平臺(tái)，在項(xiàng)目立項(xiàng)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)之初，建立起整個(gè)隧道的“病理檔案”，在整個(gè)文一路隧道全壽命周期中，上海城建將用平臺(tái)數(shù)據(jù)與杭州市政府共同建立一套以量化指標(biāo)為主的評(píng)價(jià)體系、監(jiān)管體系和運(yùn)維體系，改變以往的隧道運(yùn)營(yíng)管理模式。這是國(guó)內(nèi)第一次從體系的高度與2018年6月交通運(yùn)輸部新頒布的《公路養(yǎng)護(hù)工程管理辦法》實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，從傳統(tǒng)矯正性的小修保養(yǎng)、中修、大修等養(yǎng)護(hù)分類方法，調(diào)整為低影響的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、修復(fù)養(yǎng)護(hù)、專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急養(yǎng)護(hù)。

總體上說，上海城建組織人馬，從政策保障、病理檔案、健康體檢、評(píng)估診斷、治療修復(fù)、人文服務(wù)及示范應(yīng)用等諸多方面展開專題研究，由此形成評(píng)價(jià)體系、監(jiān)管體系及運(yùn)維體系三大體系成果，來建立城市交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維領(lǐng)域的全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理模式，從充分發(fā)揮和優(yōu)化交通基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)期通勤功能出發(fā)，緩解城市未來交通壓力，為市民提供更加安全、舒適、快捷的出行體驗(yàn)。

為了以更高標(biāo)準(zhǔn)、更好理念服務(wù)城市交通出行，上海城建圍繞基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)成立了“三大中心”。技術(shù)中心負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)新技術(shù)、新材料、新理念的研發(fā)和應(yīng)用；信息中心負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理與信息挖掘；標(biāo)準(zhǔn)中心負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)的提煉與實(shí)施。

上海城建面對(duì)的不僅有杭州文一路隧道這樣的新建項(xiàng)目，還有既有基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)維保養(yǎng)。今年10月，由上海城建信息科技開發(fā)打造的“城市快速路網(wǎng)智能運(yùn)養(yǎng)平臺(tái)”完成了最新一次的更新上線。作為上海95%以上市管道路運(yùn)營(yíng)管理的“中央處理器”，該平臺(tái)開始正式全負(fù)荷運(yùn)作，管控全上海230公里快速路網(wǎng)、790公里高速公路、12座大型橋梁、14條大型隧道以及上海城建旗下所有市外基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)任務(wù)。

“作為‘中央處理器，但凡任何我們運(yùn)營(yíng)管理的城市交通設(shè)施的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，都將匯集至這一平臺(tái)，再經(jīng)由此平臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行資源調(diào)度和任務(wù)分配?！倍蝿?chuàng)峰表示，“諸如文一路隧道的智能管控終端，或路測(cè)寶道路檢測(cè)等匯集的數(shù)據(jù)，未來都將成為‘智能運(yùn)養(yǎng)平臺(tái)的重要數(shù)據(jù)組成部分。將這些數(shù)據(jù)整理、分析與整合，成為指導(dǎo)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施管理的重要依據(jù)。最終，再由平臺(tái)‘指派專業(yè)技術(shù)人員、設(shè)備前往指定設(shè)施開展修復(fù)、養(yǎng)護(hù)作業(yè)，大幅提升城市設(shè)施運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)的效能?！?/p>

10月18日，上海城建城市運(yùn)營(yíng)集團(tuán)還與阿里巴巴旗下高德地圖簽署戰(zhàn)略合作。這一“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手”，依托上海城建在城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理領(lǐng)域精確數(shù)據(jù)和高德地圖在地圖交通領(lǐng)域的先進(jìn)算法，推進(jìn)重大城市交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)信息的實(shí)時(shí)發(fā)布?！氨热纾虾３墙ǔ鞘羞\(yùn)營(yíng)集團(tuán)承擔(dān)著全國(guó)超過5座城市的高架道路養(yǎng)護(hù)任務(wù)。服役超過30年的高架道路存在大量的易損構(gòu)件——如伸縮縫、瀝青路面等。每當(dāng)在夜間低車流狀態(tài)下，需要對(duì)高架的瀝青路面進(jìn)行更新、修復(fù)時(shí)，我們就可通過高德地圖將維護(hù)占道信息第一時(shí)間通知市民，提示市民盡可能繞行?！鄙虾３墙ǔ鞘羞\(yùn)營(yíng)副總經(jīng)理丁煒表示。這一聯(lián)手，無疑也提高了既有基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率。