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特大型桥梁养护管理系统(简称LBMMS)

项目名称：	特大型桥梁养护管理系统(简称LBMMS)
摘要：	一、任务来源：福建省交通厅2000年第三批科技项目二、应用领域与技术原理：近二十多年来，以大跨度斜拉桥和悬索桥位代表的特大型桥梁建设和发展速度令世人惊叹。而科学的养护管理是保证这些大型桥梁“长治久安”的重要环节，是一个长期性的、多学科、多任务、多用户的系统工程，迫切需要建立完善和规范的特大型桥梁养护管理系统（LBMMS），实现结构物及附属设施安全、经济、科学的养护管理，不仅可应用于特大型桥梁、隧道、高速公路，也同样适用于电站、港口、码头、工业园区等大型基础设施养护管理。 LBMMS以海沧大桥为工程背景，建立特大型桥梁的养护管理体系，并开打基于当今IT技术的计算机软件系统，实现规范化、程序化、制度化和科学化的养护管理。LBMMS分以下八个模块进行详细研究。模块1 “介绍”是对特大型桥梁和LBMMS的总体概述，制订养护管理的目标与战略，说明养护和管理的术语，起到管理界面的作用，可满足对特大型桥梁和LBMMS的一般信息需求。模块2 “行政管理”为大桥养护管理工作的顺利实施建立组织保障，创建相关信息库，明确管理界面，界定互动关系，确保选择合格的从业人员和合作单位，确保养护工作流畅的内部管理和高效的外部协作与响应。模块3 “编目”为特大型桥梁养护管理对象监理一个结构合理、层次清晰地逻辑体系和编目数据体系，包括桥梁结构、机电附属设施、房建的技术数据和竣工档案。模块4 “管理工具”的目的是为了养护任务的优化、组织与实施建立了一个高效流畅的管理体系，提供相关管理程序与技术须知，收集和分析LBMMS其他模块的相关信息，满足公众、管理机构等相关单位的信息需求。本模块利用管理程序与技术须知，从流程、时间、经济、交通、安全、环境和质量等方面规范管理养护任务，在有限预算内对所有养护任务进行优先排序，通过计划管理、流畅控制、统计分析、管理报告，确保管理者实时掌握桥梁养护动态信息。本模块分九九歌子模块，各个子模块分别包含具体的管理程序、须知，并提供分析模块和报告模版。模块5 “交通操作”用于规范和指导大桥交通监控系统的日常操作；为桥上各种可能发生的特殊交通状况、技术故障和紧急事件拟定操作程序和须知，建立应急预案系统；明确了中央控制室监控员的操作以及相关单位部门的协作，明确对影响交通安全的结构损坏或设备设施故障的应急措施，确保在紧急事件下及时准确地实施清障、救援和协作，最大限度地保障交通安全和大桥通畅，把可能造成的损失降低到最小。模块6 “技术操作”建立了一系列技术操作手册、程序和须知，明确相关管理程序和技术须知，并提供相关报告模版，用于规范和指导附属设施的操作和定期测试，以及大桥日常巡查、结构经常检查、绿化与保洁考评等技术工作，确保特大型桥梁日常养护管理工作地正常运行。模块7 “检查与养护”为特大型桥梁结构以及其附属设施的检查与养护活动以及工程价格表建立管理程序和技术须知，用于规范和指导养护人员开展桥梁检查，评估桥梁技术状况，调查病害原因，建立恰当的方案，进行科学养护决策，评估费用，合理组织、实施和记录养护活动，并预测今后的养护、大修和更换所需的费用，目标是仅用必要的预防性养护和最少量的维修工程来确保既定的养护水平。本模块由七个子模块组成：定期检查、特殊检查、预防性养护、修正性养护、重建、价格表、养护日志。模块8 “设备与材料”，研究编制了相关操作手册和程序，建立相关制度，提供等级模版，用于特大型桥梁备品备件和设备的管理，实现满足桥梁结构和设施实时养护需要的最优库存和高效管理的目标。包括：建立所有必须得养护设备和工具极其使用手册的档案；提供购买养护设备的建议；提供基于“实时制”原则的材料和零件储备建议；制定仓储管理程序；提供材料仓储区的建议等。 “IT软件”，最终完成的LBMMS是一个基于网络的计算机管理系统，所有数据储存在网络服务器中，用户可以通过Internet使用。三、性能指标 LBMMS基本性能指标如下：（1）提供良好的特大型桥梁资源服务和信息服务；（2）分析并优化特大型桥梁管理组织机构，明确职责分工，划清管理界面，提高效率，为养护管理系统的实施提供组织保障；（3）建立以任务流程管理为核心的养护管理体系，包括养护管理任务标准化、流程管理、费用管理、工期管理、质量管理、健康与安全管理、统计管理、计划编制与跟踪管理、文件管理等；（4）建立特大型桥梁管理信息、编目数据、检查数据、养护记录等技术数据库；（5）编制特大桥各种不同情况下紧急事件或故障的应急预案；（6）保证交通安全，提供各种状况下交通管制方案的技术支持；（7）建立桥梁检查技术程序和须知体系，提供各类检查工作流程的桥梁状况评价等技术支持，监控桥梁安全状况，并能提出不同养护对策；（8）估算检查与养护方案成本，预测中长期养护费用需求；（9）建立养护技术程序和须知体系，提供养护工作流程和技术支持；（10）提供机电附属设施和设备的操作指南，检查与养护技术程序和须知体系；（11）建立科学的备品、备件和专用设备的仓储和使用管理体系；（12）对不同养护方案进行项目级的比选；对年度和中长期养护费用进行特大型桥梁各组成部分网络级的优先化合排序，实现养护费用最优化。基于国际互联网的LBMMS计算机软件支持系统可用于：（1）实现LBMMS上述目标与功能的计算机信息化管理、图形化操作、图标报告自动生成和辅助决策支持，最大限度的方便用户操作；（2）提供网络化操作平台，为公众、管理单位、承包商、咨询单位等桥梁用户提供基于国际互联网的沟通窗口；（3）与交通部公路科研所的CBMS数据有效兼容。 LBMMS通过合理的数据库、特大桥综合技术和可操作化得管理方法的有机融合，是一个集成了“数据、技术、管理”各要素的特大型桥梁养护管理综合系统，实现“养护任务标准化，任务流程化，任务实施程序化，管理方法制度化，技术要求规范化”，LBMMS的运用可全面提高养护管理的技术水平和管理水平。按照LBMMS规范和指导特大型桥梁养护管理，系统地开展桥梁检查、测试与评价，及时掌握桥梁的各项技术状况，有计划地实施必要的预防性养护和最少量的修正性养护，在可接受的有限预算内实现最佳的桥梁养护，达到桥梁管理养护工作“有系统管理、有流程控制、有技术须知、有质量跟踪、有资料归档、有项目总结”的管养效果。四、与国内外同类技术比较：特大型桥梁的养护管理是一个多学科、多任务、多用户的系统工程，需要建立完善和规范的养护管理体系。目前，国内针对这方面的研究还十分有限，针对特大型桥梁的养护管理制度、技术标准、规程还不够完善甚至空缺；国内正在 CBMS、由CBMS演变来的“悬索桥/斜拉桥管理系统”以及城市桥梁（信息）管理系统适用于中小型桥梁管理，其侧重点式桥梁数据和信息的处理，缺乏对养护管理进行计划、实施、跟踪、流程等全程监控，而且无法对机电附属设施操作与养护和交通等众多项目进行管理，无法胜任特大型桥梁的养护管理；部分特大桥安装了交通监控或结构监控系统，用于专项数据的采集与，但未建立“养护管理系统”的总体框架；除本项目外，国内还未见到特大型桥梁养护管理系统的研究成果。国外桥梁管理系统（BMS）主要应用于路网内桥梁管理，所解决的关键问题是路网桥梁在有限预算内的项目优先排序；国外特大型桥梁在检测与养护专项技术上比较先进，但其养护管理工作通常由许多零星的、分散的模块分别完成，没有集成为整套完善的“特大型桥梁养护管理系统”；如果这些零散的模块不加以修整和集成，直接应用到国内特大型桥梁，将难以取得国外同等的养护管理效果，甚至无法应用。综上所述，国内在特大型桥梁养护管理方面还没有专门的规范和系统，国外也没有可以直接引进的特大型桥梁养护管理系统。五、成果创造性、先进性：（1）创新点之一：养护任务标准化——标准任务 “标准任务”是针对具体任务各控制要素的量化和规范；桥梁养护管理中的绝大多数工作就是由这些“标准任务”所组成，因此“标准任务”是一个具有将任务标准化意义的基本单元；并在任务执行过程中根据经验积累不断优化，形成“标准任务库”。通过“标准化”来规范和量化养护管理任务，在技术和管理上都具有很强的针对性和指导性，确保了任务的可操作性和可控性，最大限度减小因养护人员业务水平和管理因素可能造成的偏差和随意性，提高了养护管理的可靠度；“标准任务”具有较好的可比性、参照性。（2）创新点之二：任务总控制流程化——“流程控制” LBMMS详细分析标准任务“任务流”全过程的各个环节，提出合理的质量计划和控制指标，制订相关程序和须知，实现对养护管理任务实施的全称质量管理，实现任务控制流程化，可对所有养护任务在时间、费用、设备、人员、技术方案、交通管理、与其他活动协调等各个方面进行合理计划和统筹安排。“流程控制”将众多繁杂的养护管理任务项目通过流程控制加以梳理，实施质量监控，避免“拍脑袋”定项目，防止项目实施过程失控或者“虎头蛇尾”，实现管理程序化，进而提高管理者和管理组织的管理水平。（3）创新点之三：开放式多用户参与系统 LBMMS以国际互联网为操作平台，桥梁数据存储在网络服务器中；设计、施工、业主、桥梁使用者、政府等用户都可以根据不同权限，通过互联网平台输入输出数据，完成相关工作，也可利用收集为终端沟通信息，获得良好的资源服务和信息服务。“开放式多用户参与”改变过去单一、封闭的养护管理，与信息化时代相适应，让相关单位和社会各界参与和了解养护管理工作，使养护、服务在公众的支持和监督之下得以实施。（4）创新点之四：附属设施的操作与养护管理纳入系统范围（5）创新点之五：量化道路用户成本，真正实现用户至上 LBMMS对养护管理工作提出了考虑用户成本的要求，对道路使用者的影响要进行定量估算，考虑养护工程间接费用，真正实现用户至上的理念。六、作用意义： LBMMS综合效益主要体现在以下三个方面：（1）节约养护成本产生的直接经济效益，海沧大桥在使用期限内可节约养护成本9.53亿元；（2）延长桥梁使用寿命产生的效益，海沧大桥使用寿命从100年延长到120年，可节约省造桥费用4.2亿元；（3）推广效益，如果全国现有40多座千米以上特大型桥梁，有半数特大型桥梁采用这种管理系统，120年内可节约274.6亿元，平均每年2.29亿元（详见技术经济效益分析）。同时，系统的推广应用还将全面提升我国特大型桥梁养护管理的整体技术水平和科技含量，逐渐缩短与国际先进水平的差距并不如特大型桥梁养护管理世界先进行列，通过把养护管理经验不断的反馈到设计与施工中，对推动特大型桥梁建设水平的发展也将产生深远影响。
关键词：	特大型桥梁养护管理系统；任务；检查；预防性养护；模块；程序；多用户；技术；编目；流程
项目负责人：	曾超,林伍湖
参与人员：	于征,陈玖彬,魏聪,姚鸣,姚锐,潘毅娟,郦莹琛,曹斌,胡洁,刘鹏,苏小文,陈少贞,刘金顶,张建斌
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	2000-5-1～2003-3-1
立项年份：	2000