楊洋

摘 要：當(dāng)前，在役長大橋梁的養(yǎng)護(hù)信息化發(fā)展迅速，管養(yǎng)數(shù)據(jù)不斷豐富，呈現(xiàn)出多源異構(gòu)特點(diǎn)且信息孤島現(xiàn)象突出。本文分析了長大橋梁養(yǎng)護(hù)信息孤島現(xiàn)象產(chǎn)生原因及危害，并以系統(tǒng)集成與信息融合為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動，提出了數(shù)字化平臺解決對策。以望東長江公路大橋為工程背景，介紹了其數(shù)字化平臺建設(shè)管理中的四要素統(tǒng)一，一庫管理等五項舉措，為新形勢下的全國性大跨橋梁管養(yǎng)平臺建設(shè)和智慧養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：長大橋梁;信息孤島數(shù)字化;一庫管理

0 引言

2020年《交通運(yùn)輸部關(guān)于推動交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》指出“提升公路基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計、建造、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)行管理等全要素、全周期數(shù)字化水平?！?/p>

大型橋梁管養(yǎng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出明顯的多源異構(gòu)特點(diǎn)，然而由于長大橋梁缺乏完善的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，綜合評估體系尚未建立，加之開發(fā)工作未統(tǒng)籌全局統(tǒng)一規(guī)劃，使得目前大量信息化系統(tǒng)功能參差不齊，基本淪為數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，形成信息不共享互換以及線上數(shù)據(jù)線下業(yè)務(wù)相互脫節(jié)的信息孤島，難以對實際養(yǎng)護(hù)工作起到真正的指導(dǎo)和提升作用。另外信息化系統(tǒng)的升級將面臨數(shù)據(jù)連續(xù)性中斷，新老數(shù)據(jù)無法校驗等系統(tǒng)穩(wěn)定性風(fēng)險。

1 “信息孤島”分析

信息孤島出現(xiàn)的條件有如下三點(diǎn)：（1）局部信息化。橋梁養(yǎng)護(hù)的實時監(jiān)測、巡查檢查、維修加固等工作各自形成局部的信息化，同一個管理單位的不同橋梁各自建設(shè)相應(yīng)系統(tǒng)，形成一個個孤島。（2）功能性局限。如橋梁基礎(chǔ)資料等靜態(tài)信息與檢查維修等動態(tài)信息、結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)與巡檢養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)沒有關(guān)聯(lián)。（3）架構(gòu)擴(kuò)展性差。原系統(tǒng)之間邊界不清晰，沒有統(tǒng)一規(guī)劃，新需求的實現(xiàn)會伴隨著一個個新信息孤島的出現(xiàn)。

形成原因大體分為三個方面：需求分析不到位、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、認(rèn)識誤區(qū)。

危害主要有：重復(fù)建設(shè)資源浪費(fèi)、信息傳遞不及時、決策支持不夠、推廣難度大。

傳統(tǒng)模式下，養(yǎng)護(hù)人員完成線下作業(yè)后回到系統(tǒng)內(nèi)錄入數(shù)據(jù)，無形中增加的額外工作量不能給作為信息生產(chǎn)者的使用人員帶來價值，增大信息化應(yīng)用推廣難度。

2 解決對策

根據(jù)信息孤島產(chǎn)生原因，結(jié)合長大橋梁養(yǎng)護(hù)實際，提出四點(diǎn)對策：

2.1 提高認(rèn)識，樹立數(shù)字化思維

數(shù)字化思維認(rèn)為數(shù)據(jù)是物理世界在數(shù)字化世界的投影，是一切的基礎(chǔ)，而流程和軟件系統(tǒng)則是產(chǎn)生數(shù)據(jù)的過程和工具。

橋梁管理單位從決策層到執(zhí)行層要提高認(rèn)識，實現(xiàn)從信息化到數(shù)字化的思維轉(zhuǎn)變，掌握數(shù)字化的實質(zhì)，建立相應(yīng)的制度配套，協(xié)同系統(tǒng)開發(fā)單位、各使用部門，培育良好的使用習(xí)慣，杜絕線上線下兩張皮現(xiàn)象。

2.2 總體設(shè)計，規(guī)劃一體化平臺

總的來說，長大橋梁數(shù)字化管養(yǎng)主要有5個方面的目標(biāo)：透徹廣泛、實時準(zhǔn)確的全面感知;數(shù)據(jù)互通、信息共享的深度互聯(lián);融合處理、技術(shù)先進(jìn)的智能分析;綜合優(yōu)化、科學(xué)高效的智慧決策;界面友好，簡潔明了的多維展示。

2.3 信息融合，提高決策水平

信息的自動產(chǎn)生、流動和融合，推動業(yè)務(wù)的高速高質(zhì)量運(yùn)行，最終打造數(shù)據(jù)價值生態(tài)，實現(xiàn)決策由經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實現(xiàn)長效保障

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)集成和信息資源共享具有重要意義，橫向上，引導(dǎo)軟硬件制造企業(yè)和維護(hù)單位按照一個標(biāo)準(zhǔn)開展工作，縱向上，是全壽命周期內(nèi)信息化平臺穩(wěn)定運(yùn)行的保障。

3 工程應(yīng)用

3.1 工程背景

依據(jù)前述解決對策，搭建某長江大橋的數(shù)字化養(yǎng)護(hù)平臺。

大橋跨徑布置（78+228+638+228+78）m，全長1 250 m，主橋為雙塔雙索面半漂浮體系斜拉橋。某大橋建立了健康監(jiān)測系統(tǒng)、巡檢養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，多方單位參建、系統(tǒng)架構(gòu)各異、存儲資源分散，歷年管養(yǎng)信息碎片化，不同系統(tǒng)相互獨(dú)立，缺少與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)校驗的準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，尚未形成統(tǒng)一的評價體系，難以進(jìn)行有效評估和輔助決策。

3.2 數(shù)字化舉措

為了保證這些數(shù)據(jù)和信息在管養(yǎng)各階段的充分流動和利用，對多類數(shù)據(jù)源進(jìn)行有效管理，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善存儲、處理和應(yīng)用，構(gòu)建某大橋數(shù)字化管養(yǎng)平臺，主要采取以下5項舉措：

3.2.1 統(tǒng)一編碼、接口、模型、界面四要素

建立橋梁構(gòu)件、病害、檢查維修對策等編碼體系及映射規(guī)則，筑牢統(tǒng)一基礎(chǔ)。某大橋構(gòu)件編碼的基本架構(gòu)為：路線編號+工程位置（中心樁號、左右分幅信息）+工程分類+工程類型+結(jié)構(gòu)組成+部件類型+部件實例+構(gòu)件類型+構(gòu)件實例。

制定標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。規(guī)范信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一建設(shè)與養(yǎng)護(hù)信息模型，模塊化界面功能設(shè)計，便利多方使用。

3.2.2 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)一庫管理，互聯(lián)互通

按照定義好的數(shù)據(jù)接口和標(biāo)準(zhǔn)，將各類指標(biāo)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)編碼的業(yè)務(wù)元素進(jìn)行存儲，實行一庫管理。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化存儲模型，是運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)信息數(shù)據(jù)的核心結(jié)構(gòu)，為保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，將嘗試設(shè)計獨(dú)立于各現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，依據(jù)公路養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)現(xiàn)有和將來的業(yè)務(wù)流和單據(jù)流邏輯的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型。

3.2.3 深化分析評估，輔助養(yǎng)護(hù)決策

從信息的角度出發(fā)，橋梁管理、養(yǎng)護(hù)工作可以看成一個從數(shù)據(jù)采集到應(yīng)用的過程，信息融合的最終出口就是決策。

3.2.4 挖掘數(shù)據(jù)資源，優(yōu)化信息供給

深入挖掘海量數(shù)據(jù)，提取有效信息，為運(yùn)營管理單位、檢測、施工、咨詢等不同單位用戶提供定制化的信息。從用戶權(quán)限、流程設(shè)計、報表定制和信息推送等方面，增強(qiáng)信息針對性與及時性，優(yōu)化信息供給。

3.2.5 強(qiáng)化保障體系，建立長效機(jī)制

數(shù)字化養(yǎng)護(hù)平臺的建設(shè)運(yùn)行維護(hù)需要各方協(xié)同，制度保障是數(shù)字化平臺應(yīng)用最重要的保障，確保業(yè)務(wù)全覆蓋和流程全覆蓋，提高文件流轉(zhuǎn)和人員溝通的效率;完善標(biāo)準(zhǔn)保障，信息系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)依賴于對信息的標(biāo)準(zhǔn)化定義。

最終完成集智能移動終端、健康監(jiān)測、除濕、稱重、視頻監(jiān)控等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合于一體的橋梁數(shù)字化管養(yǎng)平臺開發(fā)，實現(xiàn)了某大橋管養(yǎng)任務(wù)、巡查檢查、養(yǎng)護(hù)維修、歷史狀況、結(jié)構(gòu)監(jiān)測、除濕等數(shù)據(jù)的有效關(guān)聯(lián)及實時同步展示。

4 結(jié)語

（1）長大橋梁養(yǎng)護(hù)信息孤島問題，表現(xiàn)為單座橋梁養(yǎng)護(hù)各業(yè)務(wù)間信息孤島、不同橋梁間信息孤島、行業(yè)內(nèi)信息孤島、行業(yè)間信息孤島等。目前多數(shù)省份長大橋梁的數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通尚未實現(xiàn)，導(dǎo)致資源重復(fù)投入，維護(hù)成本高昂，信息傳遞不及時，決策支持力度差。

（2）樹立數(shù)字化思維，構(gòu)建一體化平臺架構(gòu)，應(yīng)用信息融合技術(shù)，以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動，繼而建立數(shù)字化養(yǎng)護(hù)平臺是長大橋梁養(yǎng)護(hù)信息孤島較為可行的解決對策。未來可進(jìn)一步形成全國性大跨橋梁管養(yǎng)平臺，可最大限度地利用和發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值，形成資源共享，為協(xié)同分析決策奠定基礎(chǔ)。

（3）進(jìn)一步推廣如無人機(jī)巡檢等自動化信息采集方式，利用AI、云計算等技術(shù)打造強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中臺，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)深度挖掘數(shù)據(jù)，加快行業(yè)間協(xié)同，提升信息供給質(zhì)量，將更為徹底解決信息孤島問題，進(jìn)而實現(xiàn)智慧養(yǎng)護(hù)。

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