橋梁是交通運輸的（de）咽喉，在現代交通中發揮（huī）著關鍵性（xìng）和控製性作用（yòng）。經過幾十年（nián）飛速發展，我（wǒ）國公路橋梁數量早已位居世界第一。但是，作為橋梁大國（guó），橋梁管養體量之大、任務之重，已然成為世界級難題。為此，我國製（zhì）定了（le）《交通（tōng）強國建設綱要》、《數字中國建設整體布局規劃》等重要國（guó）家戰略，要求（qiú）公路交通數（shù）字化轉型（xíng），國家交通主管部門也相應出台了《推（tuī）進BIM技術指導意見》、《開展公路BIM技術應用示範工程建設》、《交（jiāo）通領域科技創新中長期發展規劃綱要》等一係列重要（yào）政策（cè），強調（diào）必須通過應用（yòng）新的技術，新的手（shǒu）段，實現科學管（guǎn）養，確保（bǎo）橋梁安全運營。

在（zài）役橋（qiáo）梁數字化、智能化（huà）運維技術是行業內的重（chóng）大需求。然而，公路橋梁數字化轉型不是一蹴（cù）而就的，而（ér）是（shì）一（yī）個現代信息技（jì）術與傳統交通運輸產業不斷融合的過程，是一（yī）個目標（biāo）與手（shǒu）段共生互動的過程（chéng），也是一個隨著技術進步不斷提升的演進過程。因此，在這個過程中，需要不斷探索，把握公路橋梁的基本特點，把握數字化應用的（de）基本特征，打通技術應用與需求的結合點（diǎn），實現“從設備設施到軟（ruǎn）件係統、從業務流程到數據模型、從經驗（yàn）角色到數據賦能”的全麵數字化轉變。

下麵（miàn），結（jié）合多年研發以及廣泛的試點應用情況，對在役橋（qiáo）梁數字化（huà）、智能化運維幾項技術作一簡單介紹：

一、基於BIM的橋梁資產及運維數字化係統。

BIM技術（shù）的數字化、可視化特性，為管（guǎn）理質（zhì）量提升、數據交付轉移提供了便利。為了提升BIM技術在橋梁管養領域的（de）應用，促（cù）進科學管養，實現降本增效（xiào）目標。我們研發基於BIM的橋梁資產及（jí）運維數字化係統（tǒng），該係統主要特點是：通過（guò）輕量化、批量化建模，實現（xiàn）橋梁（liáng）資產及運維的三維數字化管理；通過推進橋梁運維信息化管理方式從二維向三維的（de）升級，提升橋梁養護信息數字化水平，提升可視化（huà）、數字化管理能力；通過係統功能展示和管理橋梁（liáng）曆史病害的動態發展及橋梁運營狀況的（de）變化過（guò）程，做到橋梁不利狀態的早發現、早預警、早處理，確保橋梁管養的及時性、便利性和高效性。

該係（xì）統是（shì）行業首個基於輕（qīng）量BIM技（jì）術，立足於典型（xíng）梁式混凝（níng）土橋梁橋群的數字化管養平台，平台實現（xiàn）了橋梁資產的三維數字化管理、定檢數據的（de）三維化（huà）、數（shù）字化錄（lù）入、基於全生命周期的病害數據動態管理，可為橋梁科學管養決策（cè）提供精準的數據支撐。係統具有平（píng）台數據展示（shì）、統計分析、橋梁分幅評價功能（néng）及病害全生命周期動態展示和管理功能（néng），支持基於橋梁全生命周期理念的（de）病害動態管理。

該係統（tǒng）主（zhǔ）要為橋梁管養數字化轉型（xíng）提供重要的技（jì）術支撐和解決（jué）方案。係統包含適應管養需求的輕量建（jiàn）模（mó）軟件、基於橋（qiáo）梁（liáng）模型的三維智能采集終端、橋梁資產及運維數字化管理（lǐ）係（xì）統。創（chuàng）新點（diǎn）：

（1）通（tōng）過輕量化技術建立典（diǎn）型梁橋部構件模型庫和參數庫，實現快速低（dī）成本橋梁輕（qīng）量BIM建模（mó），為橋梁三維數字化管理奠定數字底座基礎（chǔ）；

（2）以橋梁模型為（wéi）底座，通過本項目開發的三維智能采集錄入終端，實現橋梁檢測及運維信（xìn）息的標準（zhǔn）化、可視化、數字（zì）化錄入（rù），信息直接上傳係統，提（tí）升檢測質量和（hé）效率；

（3）基於BIM的橋梁資產及運維數字化管理（lǐ）係統以數字化、三維化、可視化的形式展示和管理橋（qiáo）梁資產及運維信息。

二、基於數字圖像技（jì）術的橋（qiáo）梁輕量化監測係統（tǒng）。

基於數字圖像技術的橋梁輕量化（huà）監測係統是融（róng）合數字圖像、物聯網、雲（yún）平台、大數據、邊緣計算、4G/5G等信息技術，對特大橋橋塔、索（杆）、梁（liáng）體等重要部位和阻尼器、伸縮縫、支（zhī）座等重要構（gòu）件的時程位移等信息實現基於視（shì）頻的可視化、數（shù）字化監測的一套新型監測係統（tǒng），可更精（jīng）準、更高效、更低成本（běn）的實現特（tè）大橋梁實時安全監測和預測預警。

基於數字圖像相關技術的輕（qīng）量化監測係（xì）統特點：

(1)、數據（jù）輕：自動邊緣計算,無效數據邊緣過濾；

(2)、硬件（jiàn）輕：傳感器所見區域即可數字化（huà）表達,監測範圍更大,內容更（gèng）豐富,少量硬件即可覆蓋主（zhǔ）要監測區（qū）域；

(3)、工作量輕：非接觸式安裝,安裝維護方便；

(4)、費用輕：硬件可（kě）靠,傳感器數量少,維護工作小（xiǎo）,綜合費用低；

(5)、邊界影響輕：核心算法保證亞像素級別特征識別,模態識別消除邊界影響。

三、特大橋梁底自動化檢查係統。

為了實現橋梁梁底自動化、精準化、數字化、智能化檢測（cè）目標，我們研（yán）發了特大（dà）橋梁（liáng）底自動化檢查係統。具體（tǐ）內容：

一是部署輕型車（chē）載底盤或者桁（héng）架平台等（děng）形式的運動（dòng）機構，搭載多傳感融合的高分辨率組（zǔ）網陣列相機采集（jí）末端，同時開發采集控（kòng）製係統開發（包含桁架運動同步控製係（xì）統、雲台（tái）控製（zhì）係統、相機同（tóng）步觸發係統、數據存儲係統），形成自動化數據采集係統，對梁底表（biǎo）觀進行自動化采集。

二是開發圖像處（chù）理係統（包含：圖像空間定（dìng）位模塊、深度學習病害智能篩選模塊（kuài）、圖像拚接處理模塊、病害量測（cè）和標記模塊、病害三維數（shù）字化展示和管理模塊），部署（shǔ）智能化的圖像數據處理分（fèn）析軟件，進行自動處理（lǐ）分析。

該係統集成自動控製技（jì）術、高清攝像技術以及圖像病害智能檢（jiǎn）測技術，可實現橋（qiáo）梁（liáng）梁底（dǐ）高清圖像的自動采集及圖像數據的自動處（chù）理分析，為科學養護提供決策（cè）支持。

基於BIM的橋梁資產及運維數字化係統適用於（yú）我省（shěng）橋梁的數字（zì）化管養；基於數字圖像技術的橋（qiáo）梁輕量化監測係統，適用於普通梁橋輕量化監測係統和特大橋（qiáo）關鍵約束裝置的（de）監測；特大橋梁底自動化檢查係統適用於特大橋梁底自動化（huà）檢查，提高檢查（chá）的質量和安全性。

目前（qián），特大橋梁底自動化檢查（chá）係統已經在浙江省西（xī）堠門跨海特大橋、湖南省廈蓉高速公路赤石特大（dà）橋、官（guān）新高速公路雪峰湖特大橋等橋梁得到應用，效果（guǒ）良好。

來源：湖南省交通運輸廳（tīng）