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根據(jù)中央城市工作會(huì)議精神和城市更新、城市生命線安全工程建設(shè)等有關(guān)要求，青島市積極響應(yīng)政策號召，以“新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”為引領(lǐng)，聚焦“智慧、韌性”的城市建設(shè)導(dǎo)向，率先布局、系統(tǒng)謀劃，實(shí)施“四項(xiàng)創(chuàng)新”，錨定“兩個(gè)重點(diǎn)”，推動(dòng)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)管養(yǎng)模式向數(shù)字智慧轉(zhuǎn)型升級。
堅(jiān)持“四項(xiàng)創(chuàng)新”，前瞻布局奠定智改基礎(chǔ)
標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新，填補(bǔ)全省空白。青島市緊扣國家關(guān)于城市安全發(fā)展的戰(zhàn)略部署，抓住城市更新、設(shè)備更新等政策機(jī)遇，將橋隧智能化監(jiān)測納入城市生命線工程核心內(nèi)容，主編山東省《橋梁智慧健康監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/T 5245-2022），填補(bǔ)了省內(nèi)橋隧健康監(jiān)測行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的空白。該標(biāo)準(zhǔn)在《建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50982-2014）相關(guān)技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合市政橋隧實(shí)際，創(chuàng)新提出了各類傳感器的安裝標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測指標(biāo)閾值設(shè)置程序和系統(tǒng)運(yùn)維規(guī)范，構(gòu)建了覆蓋設(shè)計(jì)、建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)維全周期的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)框架，為全省推進(jìn)市政橋隧健康監(jiān)測工作提供了技術(shù)遵循。
技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)立體巡檢。立足市管大型、大跨徑、特殊結(jié)構(gòu)橋隧多的實(shí)際，與高校、科研院所合作，開展技術(shù)革新。一是地面車載AI巡檢，結(jié)合高精北斗定位、5G傳輸、AI圖像識別、高算力計(jì)算機(jī)及高清攝像等6項(xiàng)技術(shù)，研發(fā)AI巡檢車，準(zhǔn)確高效地檢測路面、附屬設(shè)施病害問題和坐標(biāo)位置。二是空中無人機(jī)定線巡檢，無人機(jī)搭載高清AI識別系統(tǒng)對車載巡檢不能覆蓋的橋梁側(cè)面、梁底等部位進(jìn)行快速巡查。巡航路線系統(tǒng)設(shè)置，定機(jī)、定線、定時(shí)巡檢，實(shí)現(xiàn)設(shè)施病害快速掃描定位，一圖展示。
管理創(chuàng)新，開發(fā)智慧大腦。依托城市信息模型（CIM），開發(fā)建設(shè)“青島市道路橋隧監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)”。該平臺(tái)將信息模型與橋隧健康監(jiān)測系統(tǒng)、無人機(jī)巡檢系統(tǒng)、AI識別系統(tǒng)深度融合，構(gòu)建“智慧大腦”，收集數(shù)據(jù)120億條，自動(dòng)分析研判，對養(yǎng)護(hù)作業(yè)提出精準(zhǔn)建議和科學(xué)技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測實(shí)時(shí)化、養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化、分析自動(dòng)化、應(yīng)急同步化、檔案規(guī)范化，極大提高了全市市政基礎(chǔ)設(shè)施的管理效能和精細(xì)化水平。
機(jī)制創(chuàng)新，強(qiáng)化資金保障。探索建立“市場化運(yùn)作+財(cái)政資金+財(cái)政補(bǔ)貼”多組合模式，拓寬橋隧智改資金渠道。一是新建橋隧智改項(xiàng)目，智能感知設(shè)備隨橋隧建設(shè)同步加裝，與主體工程同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收、同步使用，資金納入工程預(yù)算予以保障。二是既有橋隧智改項(xiàng)目，運(yùn)用市場機(jī)制，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與橋隧智能化改造工作，多渠道籌措資金。依據(jù)城市更新建設(shè)的相關(guān)政策，由中央財(cái)政支持青島實(shí)施城市更新行動(dòng)補(bǔ)助資金，對橋隧智改建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行一定比例的補(bǔ)助，發(fā)揮財(cái)政資金的撬動(dòng)引領(lǐng)作用，構(gòu)建政府主導(dǎo)、市場運(yùn)作、多方參與、共建共贏的資金保障模式。
錨定“兩個(gè)重點(diǎn)”，統(tǒng)籌實(shí)施橋隧智改項(xiàng)目
錨定重點(diǎn)橋隧，全覆蓋監(jiān)測“一網(wǎng)統(tǒng)管”。傳統(tǒng)的“人工巡查+定期檢測”模式不能實(shí)時(shí)獲取橋隧自身損傷與老化病害，無法精準(zhǔn)辨識結(jié)構(gòu)異常狀態(tài)及潛在風(fēng)險(xiǎn)，難以完全滿足當(dāng)前實(shí)際需求。青島市緊密圍繞國家關(guān)于城市安全發(fā)展的頂層戰(zhàn)略部署，錨定東岸城區(qū)快速路網(wǎng)體系橋隧100%覆蓋的目標(biāo)定位，先后謀劃了三批項(xiàng)目，聚焦東岸城區(qū)連續(xù)性、跨區(qū)域、交通量大的重要樞紐，“一橋（隧）一策”，為膠寧高架、杭鞍高架、跨海大橋高架等53座全部市管橋隧定制監(jiān)測解決方案，實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)測從“單座橋”到“一張網(wǎng)”的跨越，打造了“青島樣板”。
錨定重點(diǎn)部位，全流程構(gòu)建“智”理體系。根據(jù)橋隧的建成年代、結(jié)構(gòu)類型、運(yùn)行環(huán)境等特性，選取跨中截面、墩頂、支座等重要部位，有針對性地布設(shè)機(jī)器視覺測量儀、激光位移計(jì)、分布式光纖等13類1200余套智能感知設(shè)備。這些設(shè)備宛如橋隧的“holter”，24小時(shí)實(shí)時(shí)捕捉橋隧應(yīng)力、振動(dòng)、撓度、溫度、交通狀況等12類關(guān)鍵參數(shù)的細(xì)微變化，深度融合BIM模型、數(shù)字孿生技術(shù)，達(dá)到構(gòu)件級管理精度，將復(fù)雜的運(yùn)行狀態(tài)直觀可視化呈現(xiàn)。物聯(lián)感知設(shè)備聯(lián)動(dòng)“青島市道路橋隧監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)”，構(gòu)建集前端傳感器、數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)系統(tǒng)分析研判于一體的智慧健康監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)對設(shè)施運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測、及時(shí)預(yù)警和有效處置，切實(shí)提升橋隧風(fēng)險(xiǎn)防控和“智”理能力。
推動(dòng)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，實(shí)現(xiàn)智慧管養(yǎng)轉(zhuǎn)型升級
“定期體檢”向“實(shí)時(shí)預(yù)警”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)流程重塑。感知設(shè)備加裝前，橋隧的體檢主要靠一年一次的常規(guī)檢測和6～10年一次的結(jié)構(gòu)檢測。設(shè)備安裝后，采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至“市級道路橋隧監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)”，“智慧大腦”融合BIM模型、大數(shù)據(jù)分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，精準(zhǔn)“診斷”橋隧健康狀況。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常預(yù)警時(shí)，相應(yīng)部位AI算法攝像頭會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，捕捉實(shí)時(shí)情況并錄像儲(chǔ)存。同時(shí)，報(bào)警信息通知到橋隧養(yǎng)護(hù)部門和管養(yǎng)企業(yè)，主管部門會(huì)同專家對信息研判，并根據(jù)預(yù)案對突發(fā)事件進(jìn)行依規(guī)處置，重塑“報(bào)警-接收-響應(yīng)-核查-處置”流程，形成“監(jiān)測預(yù)警實(shí)時(shí)化、研判溯源精準(zhǔn)化、應(yīng)急處置協(xié)同化”的風(fēng)險(xiǎn)防范體系，突發(fā)事件發(fā)現(xiàn)、處置效率大幅提升。
例如，李滄區(qū)下王埠立交橋借助動(dòng)態(tài)撓度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，成功監(jiān)測到重型車輛通行引發(fā)的結(jié)構(gòu)異常并發(fā)出警報(bào)，應(yīng)急響應(yīng)和現(xiàn)場處置時(shí)間縮短至26分鐘，極大地提高了處置效率。
“被動(dòng)治療”向“主動(dòng)預(yù)防”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)未病先治?；谶B續(xù)、客觀且海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建“平臺(tái)自動(dòng)分析+專家綜合論證”的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用機(jī)制。平臺(tái)依托智能算法，對監(jiān)測數(shù)據(jù)、日常巡檢及定期檢測等信息進(jìn)行深度分析與處理，自動(dòng)生成評估報(bào)告。定期組織專家開展研討，分析橋隧結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的變化，獲取結(jié)構(gòu)性能早期、微小的退化趨勢，如混凝土微裂縫的擴(kuò)展、支座的老化等現(xiàn)象。結(jié)合實(shí)地勘察進(jìn)行深入研判，對結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)作出定性和定量判斷，提出工程改造或加強(qiáng)管理的建議措施，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)管理對策，提升橋隧耐久性，延長使用壽命。
“傳統(tǒng)巡檢”向“智管協(xié)同”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)降本增效。管養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)型和新技術(shù)的運(yùn)用，相比傳統(tǒng)模式，進(jìn)一步降低了養(yǎng)護(hù)成本，提升了管養(yǎng)質(zhì)效。一是立體巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用，極大降低了傳統(tǒng)“車載人看”模式下巡查人員數(shù)量，巡檢實(shí)現(xiàn)從“小時(shí)級”到“分鐘級”的跨越，效率可提高約2-4倍。二是智慧大腦的分析，能夠做到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，在問題萌芽階段以更低成本進(jìn)行處置，實(shí)現(xiàn)對癥下藥、按需維修，最大限度延長服役年限。經(jīng)預(yù)測，在橋隧全生命周期內(nèi)可減少一次大修，平均降低運(yùn)行費(fèi)用18.5%。
青島市橋隧智能化建設(shè)改造，是新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和新一代信息技術(shù)應(yīng)用的生動(dòng)實(shí)踐，更是以智慧韌性守護(hù)城市安全治理現(xiàn)代化的有效舉措。下一步，青島市將持續(xù)加強(qiáng)橋隧智能化改造工作，創(chuàng)新深化數(shù)據(jù)賦能應(yīng)用，為城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程建設(shè)、設(shè)施智慧管養(yǎng)提供“青島經(jīng)驗(yàn)”。
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