公路桥梁与隧道养护信息化管理模式

1、引言

我国公路网络近年快速扩展，桥梁和隧道如今已是现代交通基础设施的重要部分，传统养护模式存在数据采集效率低、信息成孤岛、决策支持力度不够等毛病所以难以适应现代化管理要求，这时候信息化技术的应用成了解决这些问题的关键，物联网、大数据、云计算等前沿技术支持下的信息化管理模式出现了，这给提高公路桥梁和隧道的养护效率与质量提供了新方法，它既能实现数据实时采集与共享，还可靠智能分析优化决策流程以确保结构安全并延长使用寿命，从而为交通运输行业可持续发展打下稳稳当当的基础。

2、公路桥梁与隧道养护信息化管理的现状与挑战

2.1 传统养护管理模式的局限性

公路桥梁与隧道是交通基础设施不可或缺的部分，其安全运营与社会经济发展以及人民生命财产安全息息相关，而传统的养护管理模式在桥梁和隧道数量不断增多的情况下已无法应对。数据采集效率低、信息共享差等状况严重干扰养护工作的开展，传统模式依靠人工记录和经验判断，所以很难达成精准化、动态化管理，致使养护决策落后且成本还高，这一模式的局限既限制管理水平的提高，也在某种程度上让结构隐患风险增加。

2.2 信息化管理在养护领域的应用现状

信息技术快速发展起来，物联网、大数据、云计算等技术逐渐在公路桥梁与隧道养护领域渗入，这给养护管理带来了新活力，如今部分地区桥梁和隧道养护已初步达成信息化管理。例如用传感器对结构健康状态进行实时监测、借助大数据分析预测病害发展趋势等，这些技术一应用，数据采集效率和信息共享能力就明显提升，为科学决策提供了重要支持，不过区域发展不平衡且技术普及有限，导致信息化管理整体覆盖率不高，在全国范围内还没形成统一标准和体系。

2.3 信息化管理面临的主要挑战

公路桥梁与隧道养护里信息化管理虽潜力巨大，但在推广和应用时仍面临不少挑战，首先技术方面存在毛病，如设备兼容性差、数据传输不安全、分析模型准确性不够等[1]。其次资金投入不足，很多地方因财政紧张而承担不起信息化建设的高额成本。再者专业人才缺乏也是限制因素，其中尤其既懂工程技术又熟习信息化管理的复合型人才少得可怜。最后行业内标准规范不统一，致使系统间难以互联互通，从而进一步限制了信息化管理的规模化应用，若这些问题得不到妥善解决，信息化管理模式的全面推广和长远发展就会受到严重影响。

3、信息化管理模式的关键技术与系统架构

3.1 数据采集与监测技术

高效的数据采集与监测技术是公路桥梁与隧道养护管理信息化建设所依赖的，近年我国公路里程超 500 万公里且桥梁和隧道在其中的占比每年都在上升，所以这些设施的健康状态监测成了行业的重点关注对象，部署多源传感器网络（像应变计、加速度计、温湿度传感器之类的设备）就能实现实时采集结构应力、振动特性和环境参数，并且加上高精度北斗定位系统后数据的空间分辨率和时间连续性还能进一步提升，这一技术用于实际让传统人工巡检效率低下这个问题有了很大改善，给后续数据分析和决策提供了可靠的依据。

3.2 大数据分析与决策支持系统

公路桥梁与隧道养护管理中，大数据分析技术处于核心地位，海量监测数据经清洗、整合、建模后能挖掘出病害特征和发展趋势，像基于机器学习算法的预测模型可识别微小裂缝扩展规律从而给早期干预提供科学依据，并且决策支持系统集成历史养护记录、交通流量数据、气象信息后能生成最优维修方案以使养护成本有效降低，数据表明部分地区采用大数据分析后桥梁维护周期延长近 20% 、资源利用效率显著提升 [2]。

3.3 智能养护管理平台的构建

信息化管理模式以智能养护管理平台为核心载体，所以设计时必须考虑功能性和易用性这两个方面，这一平台一般有日常检查、病害诊断、维修计划、档案管理这四个模块且各个模块借助统一接口能无缝交互，就拿某省高速公路来说，智能养护平台上线之后，巡检任务派发到维修效果评估全流程的管理都数字化了，并且平台还弄了个移动端应用，这样一线工作人员就能迅速上传现场数据、接收指令，从而极大地提高响应速度，一体化设计不但优化了内部协作流程，也让跨区域协同管理有了可能性。

3.4 物联网与云计算在养护管理中的应用

公路桥梁与隧道养护管理被物联网和云计算技术的融合注入新活力，因为分散的设施经物联网的传感器节点被连接成有机整体从而形成覆盖全域的感知网络，并且云计算提供强大存储和计算能力使大规模数据处理轻易实现，更重要的是这种技术组合打破信息孤岛促使各级管理部门资源共享、业务联动，给行业整体智能化水平提升打下坚实基础。

4、信息化管理模式的实施策略与效果评估

4.1 信息化管理模式的实施路径

基于物联网的数据采集层靠传感器对结构健康状况进行实时监测，数据传输层依靠 5G 技术达成高速互联，数据存储层凭借云计算平台保证海量数据安全管理，病害由数据分析层用人工智能算法精准诊断，决策得到应用服务层的智能化支持，分阶段推进与标准化建设开展起来后就能逐渐让全流程信息化覆盖成为现实并且养护效率也会大大提高。

4.2 典型案例分析

某省高速公路桥梁养护项目推行信息化管理模式后成果相当不错，部署超 1000 个传感器用于实时监控桥梁振动、裂缝扩展以及温湿度变化这些关键指标，系统能借助大数据分析预测病害发展趋向并自动出具维修建议，一年间日常检查频率提高 30% 且人工成本降低 20% ，此外深度挖掘历史数据还优化了维修周期与资源配置使桥梁使用寿命延长 5年以上，这个例子说明信息化模式在复杂环境里适用性较高。

4.3 效果评估指标体系

要评估信息化管理模式的效果就得从多个维度构建指标体系，在技术方面要关注数据采集覆盖率、传输稳定性和分析准确率，而在管理方面则需要考察任务完成时效性、资源利用率和信息共享程度，到了结果层面就用养护成本降低比例、病害处理及时率以及结构安全性能提升幅度来衡量，拿某个城市的隧道养护来说，引入信息化管理之后。数据采集覆盖率达到了 95% ，年均养护的成本减少了 15% ，这些量化指标能给科学评价模式成效提供可靠的依据[3]。

5、结论

公路桥梁与隧道是交通基础设施的关键部分，其养护管理直接影响交通运输的安全性与效率，而信息化管理模式整合物联网、大数据、云计算等先进技术，构建起从数据采集到应用服务的整体体系，有效解决传统模式下效率低、信息孤岛等问题。研究显示这种模式在提高检查精度、优化维修决策、减少养护成本等方面有明显优势，还能延长结构寿命，保证运营安全，智慧交通行业发展起来后，信息化养护管理模式会在未来成为主流，给公路桥梁与隧道长期安全运营提供强大的技术支撑。

参考文献

[1] 杨润超 ; 缴刚 ; 付振宇 ;. 普通干线公路桥梁与隧道养护管理科学决策技术研究 [J]. 北方交通 ,2023(03):96- 98.

[2] 魏永东 ;. 高速公路桥梁与隧道养护管理现状与解决措施 [J]. 运输经理世界 ,2023(05):149- 151.

[3] 汪武国 ;. 高速公路桥梁与隧道养护管理的现状与对策 [J]. 中国公路 ,2022(13):103- 105.