桥梁工程安全监控辅助决策系统研究

郭雷峰

摘 要：二十一世纪以来，中国的经济发展突飞猛进，桥梁工程建筑行业也有了长足的进步，本文研究了相关的辅助决策系统，并且完善了开发思路，不但探讨了面向对象技术和综合评判技术，而且讨论了这些技术在桥梁建筑方面的诸多应用。目前，我国的桥梁建设相比较于国外来说仍然处于落后的状态，我们结合了国内外的桥梁安全情况，进行了一系列的分析和探讨，提出了一些桥梁工程安全监控方面的一些问题，并且寻找到了一些解决思路，希望能够为相关的工作人员提供一定的技术帮助。

关键词：桥梁工程；安全监控；辅助决策系统

1安全监控辅助决策系统的重大作用

近些年来，科学技术正在飞速发展，我国的基础设施建设的步伐也越来越快，尤其是桥梁建设这一方面，更是进入了一个飞速发展的迅猛时期，在目前我国的桥梁建设行业中，我们已经取得了比较优秀的成绩，有许多大跨度的桥梁和超大跨度的桥梁相继建设而成，除此之外，随着科技的发展和进步，我国的桥梁建设技术也在不断革新和发展，逐渐向着新技术、新材料和新工艺这三个主要的方向进行发展。大跨度桥梁对于我国的经济建设起着至关重要的作用，这是各地交通纽带的一个重要枢纽，对于促进我国的经济建设和社会发展具有着极其重要的地位。

随着桥梁服役年限的增长，桥梁的坚固性和稳定性会有一定程度的下降，而且，随着气候的不断变化，超重车辆对于桥梁的破坏等，桥梁的功能性必然会有所退化，因此，桥梁的安全性是我们必须要重视起来的一个问题。近些年来，桥梁结构断裂的事故时有发生，有些是人为原因，有些是自然原因，我们必须要把这些因果关系搞清楚，同时建立起完善的桥梁维护制度和策略。

2 桥梁安全监控辅助决策系统

桥梁安全监控辅助决策系统是一项比较复杂的项目，也是一项十分庞大的系统工程，在进行相关的设计时，需要工作人员进行综合分析，考虑到各方面的因素。首先，我们应当明确自己的目的，到底想要设计一个什么样的系统，它应当具备什么样的功能，然后，我们可以根据这些目标和原则，进行具体的设计工作。

系统开发总目标。桥梁安全监控系统的辅助决策系统是由一个个的具体部分组成的，主要包含有微机网络和多媒体应用技术，这是两个重要的基础。设计出的系统应当具有实用性，而且必须安全可靠，界面友好，适合各类工作人员进行操控，根据以上这些要求，桥梁安全监控辅助决策系统的开发总目标是：充分利用好当代的计算机科学技术，利用网络优化软件设计和硬件设计，然后对桥梁工程方面的施工和监测进行智能化的管理，包括数据的管理和信息的综合分析，从而为管理部门对桥梁的施工现场质量评判提供一定的依据。

系统的开发需要一些如下的具体要求。①桥梁安全监控辅助决策系统需要具备稳定可靠的数据采集系统，而且要具备一定的抗干扰能力。②系统化的数据结构和标准化的数据管理，尽量减少冗余数据的空间，并且要进行相应的误差分析处理，从而保证好观测资料的可靠性。③系统的实时性，系统需要根据具体情况做出反应，也需要根据相应的模型和准则进行快速的数据处理，并且完成合理的评价。④评价系统需要具备全面性的特性，而且需要具有极高的精度。⑤系统需要具备兼容性，同时又有可扩充性，随着时代的进步，我们需要为系统加入越来越多的软硬件，从而对其进行升级。在系统的开发过程之中，我们可以用到一些优秀的开发工具，例如Delphi6.0，这是面对对象的一种开发语言，不但能够开发出一系列功能强大的相关组件，还能够支持Microsoft的COM/COM/MTS技术，从而有效保障了工作的效率。

3 辅助决策系统模型库和模型研究

模型法是一种极其重要的研究方法，它具有方便、直观的特点，而且能够有效提高工作人员的效率。为了对桥梁的信息具有一个比较全面的把握，从而掌握桥梁的安全状况，我们可以在研究桥梁时采用安全评价的数学模型，这是近些年发展起来的一项新兴技术，最核心的部分就是对于敏感项目进行数据的测量和分析。

面向对象的模型分析。在关于对象的基本方法学中，我们一般有如下观点：客观世界是由各种各样的对象构成的，每个对象都有其特殊的存在状态和运动方式，不同的对象之间相互联系相互制约，这样一来，它们就共同构成了一个系统。因此，我们可以把模型看作为对象的集合体，从而对模型进行分析和研究。当我们理解了模型之后，还需要进行模型库的结构设计和相关的管理系统设计，这也是一项复杂的任务，需要用到多方面的学科和知识。系统的相关模型存储和模型管理也是我们應当加强注意的地方，桥梁安全模型可以分为以下几种主要的类型：①统计类模型；②多测点统计模型；③时间序列模型；④灰色系统模型。

其中统计类模型是我们常用的一种模型，在统计类监控数学模型之中，我们以传统的回归分析模型作为主要的框架，其他类的模型方法作为辅助之用，统计模型是比较开放的，所谓开放，主要就是指在用户有相关的需要时，我们可以对任意测点的测值序列进行一系列的相关分析，在统计模型之中，我们还需要设置好覆盖面相当广泛的因子集，从而能够符合工作人员的工作需求。例如，在时效类因子之中，我们应当设置好时间函数因子和对数曲线、折线型因子，从而进行全面的、完整的分析。

4 安全监控辅助决策系统的研究

所谓辅助决策系统，主要就是指把收集到的观测数据和观测资料进行系统地分析和整理，然后与标准指标进行比较，从而能够识别出观测数据的异常情况，发现出潜在的危险。在发现数据异常时，我们需要进行相关原因的分析和调查，从而提供辅助的决策信息。因此，系统主要应当包括以下的几个模块：①异常测值检查。所谓异常测值检查，主要就是指利用异常值分析准则，对实际测量到的数值进行检查，通过分析，我们可以发现异常情况的出现主要有三种来源，一是测量因素，二是结构因素，三是检查方法不适合。②结构异常的相关成因的分析，主要包括有外在因素的分析和内在因素的分析。③综合评判，如果经过以上两种的分析，我们还是没有得到想要的结果，那么我们就可以进行综合评判处理，也就是根据能够正确反映桥梁安全运行基本要求的准则来进行相关的分析和处理，从而利用正确的评判方法，得出中肯的评判结果。

参考文献：

[1]席广永.桥梁工程安全监控辅助决策系统研究[D].河海大学，2004.

[2]甘伟康.桥梁工程施工风险安全控制技术研究[D].郑州大学，2013.