基于BIM-GIS技术的桥梁养护系统设计综述

蒋 丽 恁天娇 盛天浩

（江苏大学，江苏 镇江 212013）

在我国公路桥梁的管理机构中，由于主管机构多，责任划分不明确，使得大部分桥梁的维护信息不能完善保存，甚至缺少必要的维护［1］。为了克服上述问题，本文拟将GIS［2］技术运用到BIM［3］技术中，通过建立与桥梁有关的三维信息模型，定期检测桥梁的相关数据，从而构建一个完整的的桥梁病害显示系统，加强对桥梁运营阶段的检测［4］。

1 国内外相关研究

上世纪末，桥梁养护管理的相关研究便已在欧美等发达国家被广泛应用。据相关数据统计，在美国的各州内的公路桥梁中，有三分之一存在破损的情况，若想要完全修复，需要花费大约700多亿美元，并且需要维修的桥梁数量每年都在增长，多达5000座，与桥梁有关的维修费用每年增长30亿美元，其根本原因在于缺乏对桥梁的管理和养护。自此，欧美各国开始关注桥梁的运营和养护，以此来减少桥梁的相关病害数量，提高桥梁的使用寿命。

为了提高桥梁在管理和养护方面的效率，有关学者将BIM技术运用于桥梁的管理和养护。为了实现智能化跟踪，BrendanMcGuire利用BIM技术对桥梁的状况进行评估。到了二十一世纪，有关学者将GIS技术应用于桥梁检测，并设计了相关的检测管理系统，使得GIS技术可以有效的运用于桥梁的管理和养护。

国内对于桥梁管理养护的研究应用开始于上个世纪80年代，在结合国外研究的基础上，针对各个地区的特色，开发了相应的桥梁管理养护系统。为了提高相关部门在桥梁养护方面的工作效率，国内颁布了多部法律法规，比如说 《公路养护技术规范》和 《公路桥梁养护管理工作制度》。目前，BIM+GIS技术融合系统的研究在国内的已有相关学者进行研究，然而，当前的研究仍然存在不完善的地方，比如说对于桥梁管理养护仍是以人工为主，系统检测为辅，无法对桥梁的状态进行实时检测。针对上述存在的问题，本文基于BIM-GIS技术融合，开展了桥梁养护系统的相关设计。

2 研究意义

1）加强对桥梁运营阶段的监控

目前国内主要还是使用人工的手段对桥梁的管理养护进行检测，使得桥梁的养护成本大大提高。本文在融合BIM技术与GIS技术的基础上，进一步推动对桥梁进行智能化的健康检测，在相关部门对桥梁进行养护时，以数据的形式直观形象的表示出桥梁的健康状况。

2）及时发现桥梁存在的问题并对其进行维修

利用人工对桥梁状况进行检测，不但增加养护的成本，而且在一定程度上，也无法及时得到桥梁的健康状况，以至于桥梁出现健康状况问题后不能及时的得到反馈而使得情况进一步恶化。人工检测的方式也会因为个人主观原因而使得对桥梁的健康状况判断出现失误。利用BIM-GIS技术，可以对桥梁的养护工作进行智能化管理，使得有关部门对于桥梁的健康状况了解的更加及时、全面与准确。

3 研究目标

本文拟将 BIM+GIS技术有效的应用于桥梁管理之中，提出并设计相应的桥梁管理系统，在桥梁的管理方面实现信息化、智能化、科学化，进而更加准确的发现桥梁的病害情况，以减轻桥梁管理养护部门的工作量。

4 主要内容

本项目从研究BIM+GIS的融合技术的原理出发，以基于BIM+GIS技术的桥梁管理的系统研发为主要内容，研究内容包括：

1）利用BIM技术，建立桥梁的三维立体模型，并且通过相关技术对BIM的桥梁模型进行场景渲染和动态观察；

2）利用GIS技术，采用坐标标记的方式，对桥梁的区域布局可以精确定位；

3）在BIM+GIS模型上标记桥梁病害信息，通过在模型上点击病害标记点，可以查看病害详情，并对数据不断进行更新；

4）通过BIM+GIS技术的模块，将单一桥梁模型与当地的地理环境进行结合，使得信息的表达方式得以优化，从而实现对桥梁运营状态的实时管理。

5 结语

桥梁作为跨越河流的重要建筑物，对其定期进行管理和养护，是保证桥梁结构安全和耐久的必要措施。本文提出将BIM-GIS技术融合，开展了桥梁养护系统的相关设计，进一步推动对桥梁进行智能化的健康检测，可以对桥梁的养护工作进行智能化管理，使得有关部门对于桥梁的健康状况了解的更加及时、全面与准确。