信息技术背景下桥梁隧道管理系统分析和设计

2016-04-10朱银丹

四川水泥 2016年8期

关键词：管理系统桥梁隧道

朱银丹

(广东鸿高建设集团有限公司广东东莞 523000)

信息技术背景下桥梁隧道管理系统分析和设计

朱银丹

(广东鸿高建设集团有限公司广东东莞 523000)

随着我国现代化建设的推进，城市基础设施的建设也越来越壮大，桥梁和隧道建设是基础设施建设的重点。在运行中，桥梁和隧道的日常养护工作成为一个关键的部分，因此要完善桥梁和隧道的管理系统，做好相应的养护管理工作。本文对桥梁和隧道的系统进行分析，并提出了系统设计的方案。

信息技术；桥梁；隧道；管理系统分析和设计

目前，我国桥梁和隧道事业得到了全面的发展，很多大型、技术含量高的桥梁和隧道相继建成，已经成为公路交通中重要的要素。然而也带来了一些令人担忧的问题，桥梁和隧道事故频繁发生，给人民的生命财产安全带来了巨大的损失，因此更要加强桥梁和隧道的日常管理。

一、桥梁和隧道管理介绍

桥梁和隧道的管理工作较为复杂，需要在一定的资金的支持下使桥梁和隧道保持安全运行。这其中涉及到多方面的工作，比如计划、监督、维护、预算管理等。因此，这就需要建立一套完整的桥梁和隧道的管理系统，以便可以对数据进行运算和分析。

目前桥梁和隧道的管理趋势是逐渐向多用户管理系统的方向发展，在系统中，每一个用户都可以向系统中录入、摘取相关的信息。

二、桥梁和隧道管理系统的组成

（一）检测系统和数据库管理系统

通过对桥梁和隧道的检测得出一些技术数据，桥梁管理系统主要负责收集、存储和处理信息，桥梁和隧道管理系统的处理水平直接影响到BMS的功能。

（二）桥梁和隧道退化分析模型

对桥梁和隧道构件的任一点进行预测，可以同时运用定性和定量分析的方式。定性分析可以用来预测桥梁按照一个已经确定的速度退化，定量分析可以用来预测在实际退化中的不可确定性。

（三）经济分析模型

经济分析模型包括性能改善时所需要的费用以及使用者利用时的费用，也就是对处于一定技术条件下的桥梁和隧道，在进行维修后达到的一种状态所需要的费用，还有使用者为了改善安全性、提高服务能力所花费的费用。

（四）技术状况预估模型

技术状况预估模型就是在一定技术条件下的桥梁和隧道，在进行维修和养护工作后，技术条件的状况随着时间的推进而不断变化的规律。它可以为桥梁和隧道在维修和养护中的长期的需求分析提供准确的依据。

（五）优化分析模型

根据退化分析和经济分析得到的数据结构，运用运筹学等分析工具，以计算机技术为媒介，力求减小经济投入，主张运用最小的投入实现最优的桥梁和隧道管理的目标，或者在确定的资金投入下，争取实现最大的桥梁和隧道管理目标，这是桥梁和隧道管理系统的核心任务。

三、桥梁和隧道管理系统的分析

在信息技术的背景下，桥梁和隧道管理系统可以分为多种，本文主要探讨基于GIS的桥梁和隧道管理系统和基于WEB桥梁和隧道的管理系统。

（一）基于WEB的桥梁和隧道管理系统

1.WEB技术和在桥梁管理系统中的应用

WEB可以用来发布信息、浏览信息、查询信息，并为用户提供网络信息服务，WEB的组成部分主要是很多处于不同区域的浏览器和可以浏览网页的客户端。WEB技术在桥梁和隧道管理系统中的引用主要是采用B/S的结构模式，从而代替传统的C/S的模式，B/S的结构模式将客户端进行统一，可以集中实现系统功能，有利于系统的简化。只需要在客户机上安装一个简易的浏览器就能与数据库进行信息的交互，有利于节省用户的内存容量，减少安装的程序，并减轻系统在维护时的工作量，节约成本。

在桥梁和隧道管理中采用 B/S的结构模式，可以在管理者发出任务请求后，WEB服务器会自动和数据库进行交互，并根据用户的需求从已有的信息中找寻目标信息，编译代码后，可以将结构形成一个静态的网页，传递到浏览器的一端。在桥梁和隧道需要进行检修和维护时，管理系统就会产生一些动态的数据和信息，通过 B/S的结构模式可以对数据库中的信息及时进行更新，管理者也就能及时查询到更新后的信息，相比较传统的 C/S结构模式来说，节省了大量人力、物力，节约了系统运行成本。同时有利于及时了解桥梁和隧道的数据和信息，使管理人员及时做出改进，并可以在具体的桥梁和隧道工程中做出改进。

2.桥梁和隧道管理系统的设计和开发

基于 WEB技术的桥梁和隧道管理系统的设计和开发的解决方案可以分为四个主要的项目。

第一部分是逻辑层。逻辑层主要在编辑过程中负责逻辑的运算，因此桥梁和隧道的管理系统下所有的逻辑运算都可以在逻辑层中实现。第二部分是关联层，关联层主要起到承上启下的作用，其位于用户层和数据库之间，当用户需要对系统中的数据库进行提取时，可以在关联层进行交互。第三部分是用户层。用户层可以展示系统主界面、桥梁和隧道综合评估功能、桥梁和隧道信息增删功能等。

3.综合评估功能的设计和开发

对于桥梁和隧道管理的工作人员来说，需要辨识出桥梁和隧道每个构件的名称，从而对桥梁的综合状况进行评估。每个构件都会展示各自出现的情况和特点，并对其进行评估值的预测，从而可以使管理者得到目前桥梁的服役状况，并及时采取措施。

4.预测功能设计和开发

预测功能可以使管理者了解到管辖区域内桥梁和隧道的服役状况，并对预测得到的结构进行分析，给出有效的建议。在对桥梁和隧道进行预测时，需要针对不同类型的桥梁和隧道从而建立不同的分析模型，就某桥梁的管理信息来说，在建立模型之后，在系统中输入桥龄，并点击预测按钮，从而可以在桥梁综合状况指数预测值中显示预测的数值。

（二）基于GIS的桥梁和隧道管理系统

GIS是地理信息系统，就可以对数据进行采集、存储和整理，GIS系统通常可以包括三个方面，一是计算机系统，二是地理数据库系统，三是应用人员和组织系统。

1.数据采集

在桥梁管理系统中可以对桥梁状态的数据进行采集，准确的桥梁状态数据将有利于管理系统对资源的配置。目前数据采集可以通过三种方式进行：一是人工采集，数据资料的工作主要由人工来完成，比如制作的变形等。二是自动采集，自动采集主要是利用一些设备获取有关的数据，比如温度、应变等。三是其他资料。包括一些基本的设计资料、施工资料等。

2.数据的存储和整理

GIS具有较为强大的空间分析功能，在管理空间信息上表现出巨大的优越性，在收集和整理桥梁和隧道的属性数据时，可以选择通用数据库。比如MMHIS技术可以将桥梁和隧道的影响数据和传统的工程数据进行合并，形成一个综合性、全面性的数据库，可以为用户提供丰富的数据资源。

3.高级管理功能

高级管理功能主要是利用计算机技术、数学分析等方法，对桥梁进行评估。其中重要的部分主要有三个方面，一是技术状态评估。基于GIS数据库中的数据，可以按照规定的标准，总结出桥梁的结构形态、功能形态和管理状况。二是缺损状态评估。在子系统中建立预估模型，在一定技术状态下，桥梁在经过一定的维修养护措施之后，预估其技术状况随着时间变化的规律。三是灾害分析。桥梁和隧道在交通中发挥着巨大的作用，可以依据GIS的空间分析功能，分析面对暴雨、地震等自然灾害时桥梁的损失程度和经济损失状况。