第3章 城市桥梁信息管理系统
定义 桥梁信息管理系统是一门综合管理技术，它基于桥梁结构工程、病害机理、检测技术、数据采集技术、地理信息系统(GIS)技术等，运用计算机系统所提供的数据处理功能、评估决策方法和管理学理论。对现有桥梁进行档案管理、状况登记、评估分析、状态预测等。 桥梁信息系统发展现状研究 桥梁信息管理系统最早出现在美国。20世纪70年代，美国联邦公路局建立了世界上第一个国家桥梁档案数据库。目前，美国各州、加拿大、南非、英国、丹麦、澳大利亚、日本等国家和地区已经建立了较为成熟的桥梁管理信息系统。这些系统对于改善桥梁维护和管理水平，确保车辆和行人桥上安全通行，最合理地利用有限的维护资金起到了很好的作用。 国内也有很多学者对桥梁管理方面的问题进行了研究、开发、推广和改进，已经形成从数据采集、编码标准、软硬件配置、人员培训和系统维护等一整套较完善的系统。另外广东、上海、杭州等城市都建立了自己的桥梁管理信息系统。 桥梁信息管理系统的开发研究必须与本国（地区）的桥梁部门实际状况相适应。由于各地管理、管理方法各不形同，各系统的目标、功能采集模型也不相同。随着城市交通网络的建设，城市中的桥梁越来越多。桥梁和道路共同构成了城市交通网络，桥梁和道路的养护、维修、管理均由市政管理部门负责。尤其是GIS的发展和应用，道路和桥梁的完整网络系统可以很好地用GIS系统来表现它们的空间和地理属性，因此尽管桥梁和道路在其结构组成、养护特点等多方面不同，但基于GIS和Internet技术的道路和桥梁集成管理系统，是市政管理信息化和科学化的一个发展方向。随着网络技术和系统集成技术的发展，桥梁信息管理系统从单机运行程序向C/S结构发展，而后又发展为B/S结构，服务范围扩展到一个省甚至全国。 山东省城市桥梁管理现状 近年来，山东省城市桥梁建设突飞猛进，到2008年底，全省城市和县城实有桥梁5481座，其中立交桥286座。随着城市建设的飞速发展，市政部门管养的桥梁越来越多，桥梁资料的信息量与日俱增。桥梁养护维修管理时只靠表面观察、手写笔抄、现场查询、人工处理、凭经验决策的传统工作模式已无法适应现代化城市桥梁管理的要求。目前山东省城市桥梁管理系统主要存在
两方面的问题： （1） 传统工作模式落后，跟 市政桥梁的建设步伐，导致大量桥梁信息不能及时入档； （2） 桥梁管理系统不够健全，各级管理部门各自为政，缺乏一个统一的沟通平台，不 能有效地整合资源。 因此有必要开发一套符合山东省特点的统一的城市桥梁管理信息系统，从而大大提高山东省市政桥梁管理养护的工作效率和技术水平，节省人力物力，提高生产效益：通过系统提供的相应功能，明确各级部门的职责，完善桥梁的各种资料，加强上下级部门之间的沟通，将桥梁的养护工作从被动转为主动，系统提供各种维修和加固方案，促使桥梁养护部门及时按要求加以养护、修复、加固，从而延长桥梁的使用寿命，提高桥梁的投资效益。 为将山东省市政桥梁的管养工作纳入一个统一的管理系统，也为避免重复开发，减轻开发成本，受省建设厅委托，山东省市政工程质量检测鉴定中心结合国内城市桥梁信息管理现状，根据山东省实际情况，开发了《山东省城市桥梁信息管理系统》。
桥梁管理系统的基本内涵可以定义为决策者在桥梁管理中寻求投资有效分配方案，优化利用桥梁可用资源，包括信息采集、信息分析和方案决策的管理方法和工具。是桥梁管理与现代科学技术相结合的产物，桥梁管理系统的建立能为桥梁管理部门的决策人提供科学的管理工具盒方法，使资源得到最大程度的利用和发挥。
1.2 桥梁管理系统概念 在桥梁结构理论、计算机科学技术、地理信息技术、系统科学等工程科学技术飞速发展的今天，利用科学手段进行桥梁资料信息管理已经成为现实。 桥梁管理系统（简称BMS: Bridge Management System）是最近二十多年来在世界范围内土木工程领域出现的跨科学、跨领域的集成系统。它运用系统分析的方法，以先进的计算机技术为工具，综合考虑社会、经济、政治、技术等因素，以相互协调和有组织的方式把同桥梁有关的各个信息组合在一起，如桥梁数据的采集、处理与分析，从而实现对桥梁的施工、监督养护、维修加固的设计、评析及决策进行系统化管理，它涉及到系统科学、管理科学、统计科学以及计算机科学等多种科学。
1、问题的提出 在我国有的公路桥梁中许多桥梁由于设计标准低，长期缺乏必要的养护维修，已经不能适应现代交通发展的需要，并且一座桥梁构件既多且杂。如何有效地管理路网上这一数量多且繁杂的桥梁构件，以维持桥梁的结构安全及运输功能？如何有效地管理桥梁档案，以免档案的丢失？如何合理的利用有限的资源，抱持桥梁的服务水准？决策者如何在众多改善方案中选择最合适的改善方案，避免资源浪费？等等。为了满足这些需求以提高桥梁养护管理水平，引进科学管理体系，使用“桥梁养护管理系统”（Bridge Maintenance Management System，简称BMS）的观念应运而生。 桥梁养护管理系统（BMS）是一门综合管理技术，它基于桥梁结构工程、病害机理、检测技术、数据采集技术、地理信息系统（GIS）技术等，运用计算机系统所提供的数据处理功能、评估决策方法和管理学理论，对现有桥梁进行档案管理、状况登记、评估分析、状态预测等。建立桥梁养护管理系统（BMMS）能够全面地收集、储存和处理各类桥梁的数据资源，通
过系统提供的各个模型和功能的运行，用户可以直观的了解桥梁的过期、当前和将来若干年内的运营状况，从而合理安排有限的养护资金，及时、经济和有效地对桥梁实施养护和维修，达到延长桥梁使用寿命，充分发挥桥梁的运营效能，确保交通运输安全畅通的目的。 目前桥梁主管机关众多，不同单位有其不同的管辖范围，然而面对桥梁的维护管理都面临以下相同的问题： （1）人员管理问题：各单位限于编制人员的不足，加上专业人材的缺乏，无法由专人负责桥梁相关业务。在桥梁的运营期间缺乏对路况调查、数量手机、处理及道路危害预测，无法争取及时做出养护决策和养护规则，即使有养护计划，但针对性、预防性、效益型如何，很难有个量化结果，所以养护往往处于被动，通常是出了问题才去解决。 （2）经费管理问题：另一长剑现象则是各单位呈报的危险桥梁数量太多，且保修标准不一，而造成预算编列的困难。 （3）资料管理问题：各单位的桥梁资料仍为传统方式保存，既占空间又不易查
询。虽有单位正在进行计算机化的工作，但仍缺乏统一的格式，无法利用相关资料进行整体性的考虑。 有鉴于此，目前桥梁管理业务更需要结合信息科技，推行计算机化管理，以增加桥梁管理的有效并减轻桥梁管理人员的负担。
2、国内外研究概况 1、国外研究概况 二十多年来国外各国桥梁管理系统的相继建立大大促进了桥梁管理系统的研究和发展。桥梁管理系统总体上的发展乐意分为俩个阶段：第一阶段是桥梁数据库管理系统，主要部分是一个庞大的数据库系统，存储桥网内桥梁的各种数据，并提供查询、检索等基本服务，其功能和结构都很简单；第二阶段是在桥梁数据库管理系统的基础上增加了桥梁技术状况评价，中、长期需求预测及费用分析和优先排序，养护加固维修计划决策等功能，其结构日趋复杂，各种功能更能适合于辅助桥梁管理者做出决策。较典型的有：丹麦公路桥梁管理系统、日本道路公用桥梁管理系统和美国的PONTIS系统。 1、国内情况 国内桥梁养护管理系统起步较晚，其研究始于八十年代中期。且由于我过各个省市桥梁发展铅矿的不同，往往由各个省市桥梁养护管理部门根据
自己的需要来开发出满足各自具体需求的桥梁养护系统。四川省公路研究所、广东省公路研究所、交通部公路研究所和北京市公路管理局等单位在吸收国外开发经验的基础上，根据我国国情先后开发了四川省桥梁养护数据库系统、广东省桥梁管理系统，北京市公路桥梁管理系统等。（真正形成使用于2000年） 省在桥梁养护系统上已经累计了一些成果，从1994年开始，陆续有高速公路局、公路局、铁路局开发完成起桥梁管理系统。这里主要介绍省公路局桥梁管理系统和网际网络的桥梁管理雏形系统。由于省公路局管辖桥梁数量众多、分布广泛，故利用计算机辅助桥梁管理，缺失需要而且重要。因此自1987年起开始规划及开发桥梁管理系统，此系统分为基本资料、检测资料、统计分析、维修记录、维修成本估算、桥梁状况排序等六大模块，墨块之间仍以数据库为运作核心。此外此系统引进地理信息系统技术，提供空间查询分析功能。
