穆祥純
(北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京市 100082)
建設智慧城市 打造橋梁強國
穆祥純
(北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京市100082)
對智慧城市內涵進行詮釋,闡述了城市橋梁在建設智慧城市中的重要作用、我國城市橋梁的建設成就和問題以及國內外智慧城市建設中城市橋梁領域的研究趨勢。對相關問題提出了相關對策和建議。力圖在建設國家智慧城市和邁向世界橋梁強國的過程中,構建一個更高效的城市運營管理環境,早日實現我國由橋梁建設大國成為橋梁強國的目標。
智慧城市;橋梁強國;研究趨勢;對策建議
近期國家住房和城鄉建設部發布了《關于開展國家智慧城市試點工作的通知》,并印發了《國家智慧城市試點暫行管理辦法》和《國家智慧城市(區、鎮)試點指標體系(試行)》兩個文件。文件指出,建設智慧城市是貫徹黨中央、國務院關于創新驅動發展、推動新型城鎮化、全面建成小康社會的重要舉措,同時也是為規范和推動智慧城市的健康發展,構筑創新2.0時代的城市新形態,引領中國特色的新型城市化之路。
1.1智慧城市的內涵
智慧城市的內涵:是指在城市發展過程中,在城市基礎設施、資源環境、社會民生、經濟產業、城市治理領域中,充分利用物聯網、互聯網、云計算、IT、智能分析等技術手段,對城市居民生活工作、企業經營發展和政府行政管理過程中的相關活動,進行智慧地感知、分析、集成和應對,為市民提供一個更美好的生活和工作環境,為企業創造一個更有利的商業發展環境,為政府構建一個更高效的城市運營管理環境。智慧城市的核心是構建智慧型城市運行生態系統和城市產業生態系統。
智慧城市是要面向未來,創建以數字化、網絡化、智能化為主要特征的智慧城市,它已被列為我國未來城市的重要發展目標。因此,需要我們從智慧城市內涵、規劃現狀、市場前景、解決方案、典型應用等多個角度深層次探討我國智慧城市的發展方向。
1.2智慧城市的核心
智慧城市的核心是數據,數據的核心是公共信息建立,普及大數據交換產品,提供最完備的數據交換與信息發布體系架構與平臺。它采用了微服務架構,以元數據為核心,通過數據采集、數據傳輸、信息發布與共享、數據治理、作業調度、運維監控等工具,建立了完善的信息資源運營體系。大數據平臺可以幫助客戶快速建立標準的公共信息管理體系,有效提高數據質量,保護數據的安全,從容應對海量數據交換。
建設智慧城市應從定位于新型城鎮化的落地、從解決城市實際問題入手,提出并推動智慧城市試點創建工作,其重要內容是從方法論高度重新認識城鎮化發展和規劃,智慧地規劃和管理城鎮,智慧地配置城市資源,優化城市宜居環境,提升城市文化的傳承和創新,最終實現市民幸福感和城市可持續發展。
住建部倡導智慧城市是智慧推進新型城鎮化建設,也就是說通過體制和機制的創新,與先進技術的應用相結合,解決城市發展中承載力不足和安全隱患等問題,優化城市功能,提升城市管理能力和服務水平,促進產業升級和轉型,保障和改善民生,使城市可持續發展。其中提到三個方面的問題:一是提高政府的管理能力和水平,二是產業發展轉型,三是改善民生。
1.3智慧城市是綜合的系統工程
筆者深感,智慧城市是綜合性的系統工程,涉及到多個行業。城市橋梁作為智慧城市理念的重要物質載體,在類型、空間、形態、技術系統方面有新的需求。對建設者來講需要深入了解智慧城市系統的內涵,利用專業知識予以積極應對。這既是挑戰也是機遇,而創新也孕育在其中。
目前我國尚未建立一個綜合、統一有效的機制去統籌智慧城市建設。國務院已部署國家發改委和工信部牽頭,聯合六部委參與編寫了《關于促進智慧城市健康有序發展的指導意見》的文件,明確從國家層面來建立工作協調機制,建立國家智慧城市跨部委的聯席會議制度,并統一制定我國智慧城市發展的促進政策以及開展國家層面上的大試點。我們應透過智慧城市這個城市信息化的高級形態和先進城鎮化發展模式,深入探討與智慧城市相關的前沿理論與方法,通過不同主題的互動,研究和解決在智慧城市發展中的一系列關鍵問題,加速先鋒領域的資源整合,為城市的智慧發展做出貢獻。
所謂的城市橋梁,通常是指城區范圍內建造的跨河、跨江、跨海橋梁、立交橋梁、人行天橋等,其經濟紐帶、城市脊梁作用不言而喻。我國現行的城市橋梁設計載荷標準將城市橋梁稱作:“城市內新建、改建的永久性橋梁和城市高架道路結構以及承受機動車輛荷載的其他結構物。”雖然是學術和專業的指向,但一語道破其重要的功能和作用。
橋梁是城市建設中人們智慧和科技的結晶,隨著物質和文化生活水平的提高,人們對橋梁的文化性、藝術性提出了更高的要求。從現代城市設計的視角看,城市橋梁造型對城市景觀是至關重要的,亦是城市區域環境的重要組成部分。同時,城市橋梁亦是城市生命線工程的重要組成部分。
按照智慧城市的理念和內涵,特別是創建以數字化、網絡化、智能化為主要特征的智慧城市,應積極探討城市橋梁在建設智慧城市的重要的作用,筆者認為應關注以下7點:
一是積極推進城市橋梁管理信息系統建設,特別是體現數字化、網絡化、智能化方面,各個城市應遵循《城市橋梁安全檢測和管理信息系統建設導則》,督導各地特別是省級和地級城市橋梁管理信息的建設。
二是按照橋梁風險評估的定義、常用方法及基礎模型,根據城市橋梁運營期特點,做好城市橋梁安全檢測和加固改造的指導工作,執行《加快城市道路橋梁建設改造的通知》,組織專家對各地進行指導和監督檢查。
三是認真執行城市復雜橋梁強制性評估工作,特別是相關的強制性指標、冗余度系數、強度儲備系數和強度剩余系數等指標,要開展對結構退化和偶然荷載作用下的復雜橋梁的評估工作。
四是建立城市橋梁風險事故數據庫,對已往發生的城市橋梁運營期風險事故進行調查和分析,并按照事故原因進行統計分析,為風險源辨識和風險應對策略提供依據;提出基于事故樹法和層次分析法的風險源辨識方法和實施程序,并對主要風險因素進行重要性排序。
五是提出基于時變可靠度理論的城市橋梁運營期風險概率估測模型,將風險損失分為結構損傷、交通延誤、人員傷亡、環境及社會損失等類型,建立城市橋梁運營期風險損失估測模型。
六是建立橋梁風險評價指標和風險可接受準則,并引入風險當量估計法對難以直接進行量化估測的風險損失項進行估測,督導各地危橋改造工作。
七是應面對日漸增多的城市橋梁事故和趨于增長的風險損失,應進一步完善城市橋梁運營期風險管理機制,制定有效的風險應對策。
3.1建設成就
我國四大直轄市城市橋梁的發展歷史代表了中國橋梁的科技標準化程度和技術創新水平。
3.1.1北京之橋——大獎“高產戶”
北京市由于其所處地理位置無寬、深大江大河,且大規模城市建設起步較早,因而其城市橋梁在我國橋梁建設上有獨特之處。近30年來,北京地區建設了一大批復雜立交橋梁、城市跨線橋梁、輕軌鐵路高架橋梁等各類大、中型橋梁,大多呈現彎、坡、斜受力特點。如1986年修建的永定河大寧水庫永定大橋,全長1 120 m,是北京目前最長的跨河橋梁,該工程獲國家優質工程銀獎;1987年建成的北京東便門立交是我國首次采用獨柱支承的預應力彎箱梁結構,該研究課題獲北京市科技進步二等獎;1991年的北京廣安門立交橋采用了預應力混凝土、鋼筋混凝土等多種形式并用的點支承異型板橋結構,橋梁面積達2.1萬m2,實現了我國城市異型板橋結構設計的突破;1994年開始在八達嶺高速公路建設中設計了鋼管混凝土拱橋、大跨徑預應力彎橋等,八達嶺高速公路工程獲得了魯班獎和詹天佑大獎;1992年設計的首都機場高速公路四元立交,達到了當時立交設計的最高水平,獲得了首屆中國土木工程詹天佑大獎;2001年竣工的北京市四環路,全線橋梁147座,橋梁面積達48.5萬m2,該工程對橋梁設計從結構耐久性、結構形式、新技術、新工藝等方向進行了優化和創新,達到了國內同類項目的最高水平,獲得2003年度詹天佑大獎;2003年10月,北京五環路共完成立交55座,其中大型互通式立交12座,特大橋11座,全線橋梁259座,橋梁面積69.4萬m2,獲得2005年度國家優質工程獎和詹天佑大獎;1993年修建的五環路石景山南站高架橋系轉體施工的斜張橋,創造了預應力混凝土曲線斜拉橋單鉸轉體重量達1.4萬t的世界紀錄。
截至2014年底,北京地區已建成各式立交500多座,可稱中國之最。近年來北京地區又在城市橋梁新橋型的設計和建設上有了跨越式的發展:譬如北京京承高速路潮白河上成功修建了一座矮塔斜張橋;在地鐵5號線清河橋修建了國內第一座曲線斜張橋;在昌平南環大橋修建了亞洲第一的自錨式懸索橋。這些橋梁在設計理念上亦有了新的提高,在城市橋梁建設新材料、新技術、新工藝的應用上邁出了堅實的一步。
3.1.2上海之橋——科技造就大跨徑
在我國城市橋梁建設史上,特別是大跨徑城市橋梁建設上,上海占有舉足輕重的地位。20世紀70年代,上海在山東省設計了濟南東天橋立交橋,其結構系當時國內第一座斜腿剛構的城市橋梁。1982年上海建設了我國第一座斜拉橋——卯港橋。之后又在上海火車站附近建造了國內第一座城市斜拉橋——上海恒豐路橋。爾后上海在重慶嘉陵江上設計了石門大橋,系我國第一座獨塔單索面斜拉橋。20世紀90年之后,上海黃浦江上建造了一批世界級的城市橋梁,如南浦大橋、楊浦大橋、徐浦大橋和盧浦大橋(主跨為550 m的鋼拱橋)等。近年來上海又設計了重慶鵝公巖長江大橋(主跨為L=600 m的懸索橋)和上海東海大橋(全長31.6 km的跨海大橋)。
3.1.3天津之橋——斜拉橋“專業戶”
天津在我國城市橋梁建設上占有重要的地位。電影《平津戰役》里各支部隊會師的那座鐵橋,給觀眾留下了深刻印象。
天津市 自1987年建成260 m的永和斜拉橋以來至今已修建了9座斜拉橋,包括主鋼邊混凝土混合型獨塔斜拉橋——塘沽海河大橋(主跨為310 m),斜獨塔斜拉橋——海河保定橋(主橋跨徑為51 m+120 m),以及拱形斜獨塔斜拉橋——河北路立交子牙河橋(主跨為145 m)等;還建造了2座新穎的鋼管拱橋,其中海河大沽橋為不對稱拱橋(24 m+106 m+24 m,系由美籍華人鄧文中院士所構思設計)。海河奉化大橋系三跨中承式鋼拱橋(56 m+138 m+56 m),其箱型鋼箱肋為三維曲線造型,箱頂板呈弧形,箱型鋼拱肋之間由幾個形狀各異的金屬葉片狀隔板相聯接,橋型新穎別致。同時,天津市又修建了自錨式懸索橋——子牙合咸陽路橋(主跨為115 m),以及集交通、觀光、游覽為一體的巨型摩天輪橋梁——慈海橋,上層供車輛行駛,下層供行人通行,并設有餐廳娛樂等設施,該橋采用日本川口衛設計事務所的設計方案。
3.1.4重慶之橋——領先鋼桁結構
重慶是我國第四個直轄市。20世紀80年代修建了重慶江長江大橋,于1980年7月通車,1988年又建成了石門大橋。這些都是我國橋梁的經典之作。
隨著直轄市的建立,重慶市城市橋梁建設蓬勃發展。重慶市確定1996年至2020年計劃修建16座大型跨江橋梁。最近十多年來相繼修建了朝天門長江大橋(主橋為190 m+552 m+190 m的中承式鋼桁連續系桿拱橋,2007年底建成)、菜園壩長江大橋(主跨為420 m的目前國內最大的公共交通和城市輕軌兩用大跨徑拱橋,且集剛構、鋼桁梁和系桿拱為一體的組合結構體系),石板坡長江復線大橋于2006年8月竣工通車,形成石板坡姊妹橋,它將330 m梁橋的中部改用103 m的鋼梁,形成鋼混結構,成為鋼桁結構橋的世界第一跨。
3.1.5其他城市橋梁各領風騷
當然,其他城市如廣州、南京和武漢等城市近20年來在城市橋梁建設上亦有頗豐的建樹。如廣州先期建設的海印大橋和番禺大橋,近年來修建的南京長江二橋、三橋以及武漢長江二橋、武漢天興洲長江大橋等典型工程,都為我國城市橋梁創新做出了突出貢獻。特別是南京長江二橋在特大型深水基礎施工、索塔施工、鋼箱梁制造、吊裝等創下了多個中國架橋技術“之最”。
作為一位橋梁設計師和參與者,我認為:一位老前輩說得特別好,一位橋梁工程師如果不試圖在每項設計中盡可能地進行改進,那么他就沒有盡到設計師、工程師的義務。應樹立自主創新和集成創新的觀念,努力實現原創,不僅僅滿足規模大、跨徑大和建橋的高速度,更應關注城市橋梁工程建設中的創新技術、工程質量和橋梁美學上的突破,真正實現創造性設計,給人們留下傳世的城市橋梁精品。下面3個典型橋梁案例充分展示了我國橋梁建設的輝煌成就(見圖1~圖3)。

圖1 湖南矮寨懸索大橋(1 176 m跨越峽谷大橋)

圖2 港珠澳大橋(跨世紀橋隧工程)

圖3 四川臘八斤大橋(世界第一高橋墩182.5 m)
3.2存在問題
目前我國有各類橋梁80余萬座,時常出現橋梁倒塌事件。交通運輸部提出,目前我國橋梁管理在資金保障、制度建立、超限運輸治理、安全區域劃定、應急處置、信息化系統建立、技術檔案管理、橋梁檢查與評定制度、橋梁養護工程師制度、責任劃分制度等十個方面存在著問題。按照建設國家智能城市的要求,筆者認為,我們在城市橋梁領域應關注下列問題:
(1)隨著我國經濟建設的不斷發展,城市橋梁的結構退化,養護管理越來越被人們所重視。我們在以城市橋梁管理系統為研究對象,對城市橋梁管理系統的開發與應用中的關鍵問題,特別是在進行全過程分析上還十分脆弱。
(2)尚需建立一個完備的城市橋梁管理系統的體系框架,認真分析研究開發過程中的關鍵問題,建立和完善我國各地城市橋梁管理數據庫,真正實現數字化、網絡化、智能化的管理。
(3)尚需建立一整套橋梁技術狀況檢測評估體系,包括橋梁檢測與監測數據采集、缺損狀態等級評估、承載能力評估、功能適應性評價,提出基于動態監測數據采集系統的橋梁承載能力評估方法的整體實施計劃。
(4)尚需建立橋梁結構退化預測體系,其中包括回歸分析、灰色系統預測、馬爾可夫及半馬爾可夫概率模型等模型方法,實現回歸分析中按照正態分布篩選的預測的應用,實現概率模型在橋梁網絡級預測中的應用。
(5)尚需建立一套以橋梁檢側評估為基礎的多層次維修對策方法,其核心是建立橋梁評估-維修決策樹模型。對橋梁項目級養護維修費用進行效益分析,掌握橋梁網絡級優選規劃的方法。按照GIS的概念、組成及軟硬件環境,將GIS軟件和實用的二次開發組件應用于城市橋梁管理系統中,建立了一套橋梁地理。
(6)在智能城市建設中,找出與國外發達國家在城市橋梁領域信息化管理方面的差距,不僅爭當橋梁建設大國,還要爭當橋梁建設強國,適應世界科技發展的最新趨勢。
4.1國外的研究趨勢
十年前,杭州畫院的老藝術家相繼退休,隊伍青黃不接,最少的時候只剩下三個畫師,畫院建設處于停滯狀態。否極泰來,在杭州市領導的關心支持下,畫院進行了大膽的改革,班子配備引進了關心畫院建設的美術界知名人士;多次婉拒了來自各個方面的行政命令式塞人,制定了完整的畫師引進辦法,分期分批在全國范圍內實行公開招聘,逐步配齊了專業畫師隊伍,引進的畫師實行全員聘用合同,每個畫師都實行“一崗雙責”,專業創作和行政事務一肩挑,避免了業務和行政兩張皮,形成了一支心齊風正干勁足的優秀隊伍。畫師們安下心來,一心一意地搞創作,認認真真做工作,畫院逐步走上了健康發展的軌道。
隨著我國城市建設步伐的加快,智慧城市建設也成為目前研究的熱點,而大數據是支撐智慧城市建設的基石,也是影響城市建設、管理決策的關鍵。
歐盟國家基于以下6個指標體系來規定智慧城市的內涵:一是智慧經濟;二是智慧運輸業;三是智慧環境;四是智慧居民;五是智慧生活;六是智慧管理。
4.2國內的研究趨勢
4.2.1廣東地區關于大跨度橋梁抗臺風的研究
城市大跨度橋梁受臺風、溫度以及載荷等外界因素的影響,產生大幅振動和變形,可能造成橋梁坍塌事故的發生。近年來,我國廣東地區對橋梁進行實時動態的變形監測和研究,獲取橋梁在各種荷載作用下的變形數據,并對橋梁的實時位移情況做出評價,為驗證橋梁結構設計的合理性和橋梁日常安全維護提供可靠依據。智慧城市建設的應用需求以及物聯網和空間信息技術的快速發展使得橋梁實時動態監測研究成為當前橋梁監測領域的一個研究熱點。針對橋梁實時動態監測系統設計與開發過程中的關鍵技術進行研究,開發基于GIS的橋梁實時動態監測與分析系統。
譬如,廣東地區建立了橋梁管理系統的功能模塊:該管理系統是一個自成體系的計算機軟、硬件系統,其計算機硬件是計算機軟件的實現平臺,計算機軟件則是計算機硬件的價值體現,由于兩者是緊密結合在一起的,在討論橋梁管理系統功能模塊的劃分時就不必將它們分開,下面的功能模塊劃分都是在系統整體意義上劃分的。應當說明的是進行橋梁管理必須制定相關的橋梁管理條例和橋梁的使用、監測規范,否則,所有的橋梁管理活動都無從做起。但是這些內容不在下面討論的功能模塊之內,因為規范和條例應是管理遵循的規則,它將反映于系統的每一個部分,而不是反映在系統的某一個部分。就一般意義上的功能而言,一個完整的橋梁管理系統至少應具備三個功能模塊:數據庫模塊、仿真分析模塊和決策支持模塊。其三個模塊的技術特征是:
(1)數據庫模塊:這一部分是整個橋梁管理系統的核心所在。它的主要任務是橋梁信息的存儲和管理。數據庫模塊直接接收橋梁狀態監測信息,為仿真分析模塊提供初始數據,并直接或間接服務于決策支持模塊。
(3)決策支持模塊:決策支持模塊將直接面對一般用戶,為橋梁管理資金的分配和橋梁管理活動的計劃決策提供支持。它將在主管部門的整個轄區范圍內根據橋梁或橋梁部分構件的危險程度以及仿真分析得到的維護需求分析結果進行決策分析,統籌分配有限的資源。
4.2.2廣州市建立城市橋梁管理系統
根據管理級別的不同,可分為兩個類別:網絡級橋梁管理系統和項目級橋梁管理系統。網絡級橋梁管理系統是關心橋梁作為整體在公路網絡里的營運狀況,從整個地區的公路網絡考慮分配資金,適合高層次的橋梁管理機構。
其主要針對的是一個省市的橋梁網或一大批工程項目,其著重對整個橋梁網絡中一系列項目的決策,包括網絡內項目的優先排序和最優化組合。項目級橋梁管理系統以橋梁構件為基礎對整個橋梁評估,提供橋梁維修加固建議,優化維護資金,適合低層級的橋梁養護單位。其主要針對的則是單獨的一個工程,可以是一座特大橋或一段公路橋,其側重于對單獨項目的成本-效用作出決策,包括采取措施的時間與措施的類型。
廣州市2005年以來積極研究和開發,在探索和使用中不斷完善信息化系統功能。廣州市北環高速公路橋梁管理系統結構通過系統的需求分析和功能分析,可以得到系統的總體結構(或稱為功能結構),系統針對不同用戶群提供了各自需要的功能。在NBM S項目中,用戶群被分為:檢查人員、北環高速公路公司養護維修管理者、廣州市高速公路總公司大修加固決策者、維修加固設計人員、數據管理人員等。該系統的功能特點概括如下。
第一,系統建立了完整的數據庫,內容包括:
(1)橋梁的竣工資料庫。該資料庫是對北環橋梁的竣工圖紙進行拍攝得到3 000多張照片并經過全線實地核查校對的完整資料。
(2)橋梁及構件隨時間的推移而不斷發生的狀態變化信息,包括全程20余座橋梁4萬根構件的信息。
(3)管理單位所進行的檢查維修等管理行為的全部數據,這一數據庫集成了北環橋梁管理決策所必須的全部信息。
(4)對于檢查人員,系統提供了掌上電腦PDA野外數據采集子系統,可進行橋梁病害記錄工作,系統設置了103種病害類型、372條評分標準,設計了210條病害詳情,可記錄病害的程度、范圍、定位等。檢查人員在野外采集數據后,系統提供橋梁檢查模塊,來完成適合在辦公室完成而非現場的后續工作,比如病害說明、橋梁綜合評價等,最后進行橋梁狀態計算,并生成多種檢查報告上交。
(5)對于北環的日常養護管理者,系統提供了使用功能模塊,展示結構目前的使用功能評分,并可以運用簡單的退化模型預測未來的評分,作為制定養護維修計劃以及定期檢查計劃的依據。
(6)對于總公司的決策層管理者,系統提供了結構安全模塊,展示目前的結構安全評分并可以運用簡單的退化模型預測未來的評分,作為制定大中修和加固計劃以及特殊檢查計劃的依據。另外,在決策分析模塊,系統也提供了對于維修方法的初步支持。
(7)對于維修加固設計人員,可以通過竣工資料管理子系統訪問數據庫中的北環橋梁的竣工圖紙等資料,作為加固設計的依據。
(8)對于數據庫管理人員,數據管理模塊提供了其進行數據維護的工具,另外,“用戶帳號權限管理”功能也保護了數據庫數據的安全和機密。系統中提供的信息查詢和統計報表中包含有大量的橋梁及構件狀況,維修、費用信息,可供北環和總公司的相關管理人員查閱。
第二,系統利用報表和數學模型提供了大量的決策支持信息。
雖然這只是初步的維修決策信息,還不能說很完善,隨著北環橋梁的信息積累,將為未來研發出更完善的決策支持系統打下重要的基礎。將會為研發更加符合北環橋梁實際情況的退化模型和決策支持模型創造必要的條件。
4.2.3無錫市建立城市橋梁管理信息平臺
(1)基本情況
城市橋梁作為城市生命線工程的重要組成部分,直接維系城市正常運轉和在災害情況下減少損失。該課題通過對橋梁結構狀態的檢測與評估,可為城市橋梁在交通條件下和橋梁運營狀況嚴重異常時觸發預警信號,為橋梁維護、維修與管理決策提供依據和指導,因此建立無錫城市橋梁信息管理平臺,具有十分重大的戰略意義。特別是在建設智慧城市中,城市橋梁作為城市運行的主要載體,維系著城市的生存和發展,通過網絡和信息為城市發展提供活力。
(2)項目功能、技術路線評價
該平臺的開發以國家相關文件、規范為主要依據,以服務無錫市政設施管理的直接業務為出發點。該平臺是一套基于云計算、專用于無錫市城市橋梁信息管理的工具式軟件系統,它能夠幫助管養單位對橋梁檔案、橋梁管養責任、橋梁日常巡檢和定期檢查等方面工作進行快速、方便的記錄、管理和分析,可極大提升城市橋梁管養工作的信息化水平,提高工作效率,具有十分重要的社會、經濟和環境效益。
該課題通過采用先進的技術手段、詳細的計劃和步驟及解決關鍵性問題的方法,取得多方面的研究成果,為無錫市建立先進的網絡化和智能化的信息平臺奠定了良好的基礎。因而,本課題的技術路線是先進的、科學的和合理的。
(3)社會評價
該課題展現了當今我國城市橋梁信息管理上高度的自動化、網絡化和智能化的特點和趨勢,其技術成果體現了科技性、先進性、創新性,并具備了可實現一個專用的云服務系統。通過查新和系統的性能測試,該課題具有國內領先水平,同時完成了與住房建設部合同書的工作內容。建議在下一步該城市橋梁信息管理平臺的實施中,不斷積累相關數據,按照持續改進的理念,不斷完善和提升管理平臺的功能和水平,并在數據庫模塊、仿真分析模塊和決策支持模塊上取得新的突破,使該平臺在無錫市創建智慧城市中發揮重大的作用。
5.1相關對策
一是抓責任落實,努力為市民提供一個更美好的生活和工作環境,為企業創造一個更有利的商業發展環境,為政府構建一個更高效的城市運營管理環境。智慧城市的核心是構建智慧型城市運行生態系統和城市產業生態系統。
二是抓基層基礎,由于城市基礎設施(包括城市橋梁)多數處于超負狀態,而材料和結構的性能又處于老化、腐蝕和反復荷載作用下,因此,對已建城市橋梁應開展詳細的調查和檢測,針對城市橋梁超負荷承擔車輛荷載,造成橋梁結構嚴重受損等情況,及早發現重大隱患。應健全各地的災害管理工作機構和工作程序、制度,配備必要的人員、經費等工作條件,特別是加強災害發生時部門之間的聯動機制。
三是應對已建成的城市基礎設施進行防災管理和維護改造,建立科學的評價制度,加強災害條件下易損性的研究,對其耐久性和使用壽命建立科學和定量的數據庫,不斷提高災害的預警能力和防御能力。積極開展城市橋梁延性設計,增強橋梁安全儲備的研究工作。
四是加強城市橋梁在施工、管理、技術等方面新問題的研究工作,加強對城市橋梁災害科學的研究,加強對水災、地震及不可預見的其他災害生成肌理、外在表現、損失大小以及造成的社會后果等方面系統研究。
五是抓制度落實,抓人員培訓。國家要出臺相關的政策,明確信息化方面的培訓計劃。
六是抓實用橋梁養護技術推廣應用,積極推廣景攝影技術對索塔表面進行觀測,橋梁養護檢測通道的設計要可達、可檢、可修,建立多層次專家團隊。
5.2相關建議
(1)應充分認識城市橋梁在確保城市運營和安全的重要意義。 應從城市橋梁防災減災對于保障人民生命財產安全,促進我國可持續發展的戰略高度去認識。針對近年來我國極端性天氣事件增多,地震災害經常出現,人為災害時有發生的問題,必須將此項工作列為一項長期、艱巨的任務來抓。
(2)近些年來,我國城市橋梁建設發展迅猛,但由于建設周期短,既缺乏深入的研究,又沒有成熟的防災減災設計規范,當遭到嚴重災害襲擊時很難保證能從容應對。
(3)國內相關的高等院校、科研機構應和從事城市橋梁建設的設計、施工、監理和建設方密切結合,共同推進我國城市橋梁風險評估領域的發展。科學地分析研究,堅決制止不少城市橋梁隨意遭受船舶撞擊的現象。
(4)對已出現的城市橋梁倒塌事故和案例,應本著科學、客觀、公正的態度,將最終的結論公之于眾,并組織召開專題研討會,使更多的人從國內外發生的橋梁倒塌事故案例中汲取有益的經驗和教訓。
(5)國家和各省市應在建設智慧城市中在人力和資金上給予城市橋梁專題研究充分的投入。
(6)要加強與國際同行的交流,積極關注國際上該領域的發展趨勢,開展國內外的學術交流活動,及時了解和搜集相關領域的最新科研成果。
總之,在建設國家智慧城市的過程中,應從城市橋梁作為城市生命線工程最重要組成部分的角度,充分認識城市橋梁安全的極端重要性,大力促進我國城市橋梁防災減災方面的技術進步,推動我國現代城市橋梁建設的可持續發展。
U44
B
1009-7716(2016)09-0037-06
2016-03-16
穆祥純(1955-),男,北京市人,教授級高級工程師,原副總經理,享受國務院特殊津貼專家,長期從事橋梁設計、城市交通研究及技術管理工作。