智能化技术在道路桥梁隧道养护管理中的应用研究

引言

道路桥梁隧道是支撑社会经济发展的重要交通基础设施，随着服役年限增长和交通荷载增加，其结构性能逐渐退化，养护管理压力日益凸显。 病害、经验制定维修计划，存在数据采集不全面、病害识别滞后、养护决 时或过度养护等问题，影响交通运行安全并增加管理成本。在新一代信息技术快 发展的背景下 物联网、 大数据、人工智能等智能化技术为养护管理创新提供了技术支撑。智能化技术通过自动化监测、数据驱动决策、精准化作业等手段，能够实现养护管理从 “被动应对” 向 “主动预防” 转变。

1 传统养护管理痛点与智能化技术适配性分

1.1 传统养护管理模式的局限性

传统道路桥梁隧道养护管理模式存在多方面不足。一是监测方式落后，主要依赖人工目测和手持设备检测，不仅效率低下，且难以覆盖结构隐蔽部位和复杂环境区域，导致病害漏检、误判现象频发。二是数据管理分散，养护数据多以纸质记录或独立电子文档形式存储，缺乏标准化整合，数据共享困难，难以支撑全周期养护分析。三是决策科学性不足，养护计划制定多依赖技术人员经验，缺乏对结构性能退化规律的量化分析，易造成养护资源错配，影响养护效果。

1.2 智能化技术的核心优势

智能化技术的特性与养护管理需求具有高度适配性。物联网技术通过部署传感器网络，可实现结构变形、应力应变、环境参数等数据的实时采集，突破人工监测的时空限制；大数据技术能够对海量养护数据进行整合分析，挖掘结构性能变化规律，为养护决策提供数据支撑；人工智能技术通过图像识别、机器学习等算法，可自动识别结构病害并预测性能退化趋势，提升病害诊断的效率与精度。

.3 技术与养护管理的融合逻辑

智能化技术与养护管理的融合本质是构建 “感知 - 分析 - 决策 - 执行” 的闭环管理体系。传统养护管理各环节相互割裂，数据传递存在滞后性；而智能化技术通过传感器网络实现全面感知，依托数据平台完成信息集成，借助智能算法支撑精准决策，最终通过自动化设备执行养护作业，形成完整管理链条。这种融合模式将碎片化的养护数据转化为结构化知识，将经验驱动的决策方式升级为数据驱动模式，将分散的养护作业整合为协同化流程，从而实现养护管理的全流程优化。

2 智能化技术在养护管理中的应用路径

2.1 结构状态智能监测体系构建

智能化技术推动养护监测从人工为主转向自动化、立体化监测。通过在道路路面、桥梁结构、隧道衬砌等关键部位部署光纤传感器、应变片、高清摄像头等设备，构建全方位监测网络，实时采集结构位移、裂缝发展、沉降变形等状态数据。利用物联网技术实现监测数据的自动传输与汇聚，建立结构状态数据库，结合数据清洗与标准化处理，确保数据的完整性和准确性。

2.2 养护决策智能化优化

智能化技术为养护决策提供了科学量化的分析工具。基于大数据平台整合的结构基础信息、监测数据、历史养护记录等数据，运用机器学习算法构建结构性能退化模型 精准预测不 同养护方案下的结构寿命周期和成本效益。通过人工智能算法对病害类型、 重程度进行 动分类评估，结合交通流量、环境影响等因素，生成最优养护时机和方案建议。此外，智能化决策系统支持多场景模拟分析，可对养护方案的可行性和预期效果进

行预演，提高养护决策的合理性和前瞻性。

2.3 养护作业精准化实施

智能化技术推动养护作业向高效化、精准化升级。在养护施工中，通过无人机巡检获取结构表面高清图像，结合三维建模技术生成病害位置精确坐标，为维修作业提供精准定位；利用智能压实监测、摊铺质量监控等设备，实时调控养护施工参数，确保维修质量符合标准。在养护资源管理方面，通过智能调度系统优化养护设备、人员和材料的调配方案，减少无效运输和等待时间，提高资源利用效率。同时，远程监控技术可实现对养护作业过程的实时监管，确保施工规范执行，提升养护作业的安全性和规范性。

3 智能化技术应用的挑战与优化

3.1 技术层面的主要挑战

智能化技术在养护管理应用中面临技术瓶颈。一是设备兼容性问题，不同品牌、类型的传感器和监测设备数据格式不统一，导致数据整合困难，影响监测系统的整体性；二是数据质量问题，复杂环境下传感器易受干扰， 生数据噪声或失真，降低分析结果可靠性；三是技术集成难度大，物联网、大数据、人工智能等技术的融合应用需要跨领域技术支撑，现有技术体系缺乏标准化接口，增加了系统构建复杂度。

3.2 管理层面的现实障碍

管理机制不完善制约了智能化技术应用效果。一是专业人才短缺，既掌握交通工程知识又熟悉智能化技术的复合型人才不足，导致技术应用深度不够，难以充分发挥系统功能；二是标准体系缺失，智能化监测数据采集、分析、决策等环节缺乏统一标准，数据共享和跨区域协同困难；三是资金投入不足，智能化设备购置、系统开发和维护需要持续资金支持，部分地区因资金限制难以大规模推广应用。

3.3 优化策略与实施路径

推动智能化技术有效应用需从技术与管理协同发力。技术层面应建立标准化数据接口，推动监测设备兼容互通；研发抗干扰监测技术和数据清洗算法，提升数据质量；构建一体化技术平台，实现多技术融合应用。管理层面需加强人才培养，建立跨学科培训体系，培育专业技术团队；加快完善智能化养护标准体系，规范数据管理和应用流程；加大政策支持和资金投入，建立长效投入机制，鼓励技术研发与应用示范。同时，推动跨部门数据共享机制建设，打破信息壁垒，提升智能化技术的规模化应用效益。

结束语

智能化技术为道路桥梁隧道养护管理变革提供了重要机遇，其在状态监测、决策优化、作业实施等环节的应用，有效破解了传统养护模式的效率低下、 决策主观、资源浪费等问题，推动养护管理向精准化、高效化、主动化转型。然而，技术应用仍面临设备 数据质量、 人才短缺等挑战，需要通过技术创新、标准建设和人才培养等措施加以解决。未来，随着智 能化技术的不断成熟和成本降低，其在道路桥梁隧道养护管理中的应用将更加广泛深入，有望构建全周期、全方位的智能养护体系，为保障交通基础设施安全畅通和延长服役寿命提供有力支撑。

参考文献

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