/馬路橋梁養護管理系統初探［摘要］隨著高速馬路橋梁經濟的飛速發展，馬路橋梁系統化、信息化程度越來越高。馬路橋梁養護管理系統是最近十幾年來在橋梁工程界出現的一個新的領域。它涉及系統學、管理學、統計學、運籌學等多種學科，是跨學科、跨領域的系統工程。馬路橋梁管理系統對整個馬路管理的發展起著重要的作用，特殊是在資源約束的現代社會，它已經成為馬路管理不行或缺的環節。［關鍵詞］馬路橋梁養護；養護管理系統［作者簡介］王長伍，合肥市馬路管理局肥西分局華潔馬路養護工程有限責任公司副總經理，安徽合肥，231200［中圖分類號］U443.16［文獻標識碼］A［文章編號］1007-7723（2009）04-0138-0002一、馬路橋梁養護管理系統的概念及內容（一）馬路橋梁養護管理系統的概念馬路橋梁養護管理系統是一門新的綜合管理技術，它基于橋梁結構工程、病害機理、編碼技術和數據監測技術，運用系統的數據處理功能、評價決策方法，對現有橋梁進行登記、評價分析和投資決策。建立馬路橋梁養護管理系統能夠較為全面地收集、儲存和處理各類橋梁數據資源，通過系統供應的各個模型和功能的運行，用戶可直觀地了解現有橋梁的過去、當前和將來若干年內的營運狀況，從而合理支配有限的養護資金，剛好、經濟和有效地對橋梁實施養護和修理，達到延長橋梁運用壽命，充分發揮橋梁的營運效能，確保交通運輸平安通暢的目的。橋梁養護管理作為馬路管理中特別重要的一個環節，是保障橋梁平安、快速、舒適、暢通的基礎。其中，成熟的橋梁管養系統對整個馬路的發展起著特別重要的作用。（二）馬路橋梁養護管理系統的基本框架如圖1所示，橋梁養管系統基本框架大致包括4大塊：數據采集、數據挖掘、專家系統、處理模塊。1.數據采集馬路橋梁養護管理系統決策的基礎是大量、精確的數據信息。數據信息含靜態數據信息和動態數據信息。其中動態數據采集的方式主要有三種：一是依靠高效、快速的檢測設備。如橋面快速檢測設備能檢測到橋面平整度、橋面強度、橋面抗滑性能等參數；橋面快速檢測設備能檢測到前方圖像、橋面破損（裂縫）、橋況數據（橋下承載力、橋面、橋涵構造物、沿線設施、綠化）。二是依靠馬路橋梁機電系統（收費、通信、監控三大系統）自動采集如交通流、收費信息、車型分類、環境和氣象等數據。三是依靠人工手動采集和養護管理相關的數據。靜態數據主要是馬路橋梁的基本資料，它的采集主要是靠人工輸入，也可以靠系統工具從原有的相關應用系統的數據庫（假如有）中自動導入。數據采集系統應為各種數據檢測設備、機電系統中的監控系統和收費系統以及其他相關的業務系統供應相應的數據接口。2.數據挖掘數據挖掘是用特地算法從數據中抽取模式。數據挖掘任務有四項：分類、預料、關聯分析、聚類。分類是從數據中選出已經分好類的訓練集，在該訓練集上運用數據挖掘分類的技術，建立分類模型，對于沒有分類的數據進行分類。預料是對將來未知變量的估測，當然，這種預料是須要時間來驗證的，即必需經過肯定時間后，才知道預料精確性是多少。數據關聯是數據庫中存在的一類重要的可被發覺的學問。若兩個或多個變量的取值之間存在某種規律性，就稱為關聯。關聯可分為簡潔關聯、時序關聯、因果關聯。關聯分析的目的是找出數據庫中隱藏的關聯網。有時并不知道數據庫中數據的關聯函數，即使知道也是不確定的，因此關聯分析生成的規則帶有可信度。關聯規則挖掘發覺大量數據中項集之間好玩的關聯或相關聯系。Agrawal等于1993年首先提出了挖掘顧客交易數據庫中項集間的關聯規則問題，以后諸多的探討人員對關聯規則的挖掘問題進行了大量的探討。他們的工作包括對原有的算法進行優化，如引入隨機采樣、并行的思想等，以提高算法挖掘規則的效率；對關聯規則的應用進行推廣。關聯規則挖掘在數據挖掘中是一個重要的課題，最近幾年已被業界所廣泛探討。聚類是對記錄分組，把相像的記錄在一個聚集里。聚類和分類的區分是聚類不依靠于預先定義好的類，不須要訓練集。3.專家系統專家系統主要由學問庫(KnowledgeBase)、推理機(InferenceEngineer)和學問庫管理系統組成。學問庫是學問的存儲器，它以某種儲存結構儲存高速馬路養管領域專家的學問和數據挖掘從數據庫和數據倉庫挖掘的學問。學問的表示是探討用什么樣的形式將有關問題的學問存入學問庫，以便進行處理。馬路橋梁養管領域內事實性學問和專家所特有閱歷性學問的表示方法有：邏輯(Logic)、語義網絡(Semanticnetwork)、產生式規則(Productionrule)、框架(Frame)/狀態空間(Statepace)、Petri網等；而數據挖掘得到的學問的表示方法主要有：規則、決策樹、學問基（濃縮數據）、網絡權值、公式和案例。學問庫管理系統實現對學問的管理，其中學問獲得是關鍵，它將高速馬路養管領域內事實性學問和專家所特有閱歷性學問化為計算機可利用的形式并送入學問庫。同時也負責學問庫中學問的修改、刪除和更新，并對學問庫的完整性和一樣性進行維護。推理機是專家系統的“思維”機構，是構成專家系統的核心部分。其任務是模擬領域專家的思維過程、限制并執行對問題的求解。它能依據當前已知的事實，利用學問庫的學問，按肯定的推理方法和搜尋策略進行推理，求得問題的答案或證明某個結論的正確性。4.處理模塊處理模塊包括預防和維護。《馬路橋梁養護管理制度》堅持預防為主、防治結合的原則。養護以路面、橋梁為重點，科學合理支配好養護施工任務。可見預防在整個馬路橋梁養護過程中起著特別重要的作用。合理的預防可以減輕后期維護的難度。綜上所述，專家系統和數據挖掘的結合實現了對決策問題的定性分析，再和數據系統結合，實現了定性和定量相結合的決策。在此基礎上的決策通過處理模塊的有機結合便形成完整的馬路橋梁養護管理系統。二、馬路橋梁養護管理的現狀橋梁是馬路的重要組成部分，橋梁養護的好壞干脆關系到馬路交通行車的平安和暢通。第一，在構建和諧社會的今日對交通運輸提出了更高的要求，反映在馬路運輸上是交通量猛增，運輸車輛的載重量加大，馬路運輸對馬路橋梁的通過實力和承載實力的要求越來越高。而現實中的橋梁養護的技術、設備和措施往往跟不上交通發展的須要，導致了養護滯后、報廢年限提前。其次，一些舊橋老化、破損現象日趨嚴峻，很多舊橋難以適應日益增長的交通量須要，現有的全面養護措施無法彌補其嚴峻的破損現況。第三，相當數量的橋梁，尤其是早期在省道、縣道上的橋梁，（上接第139頁）在修建當時，由于資金短缺，設計、施工標準均較低，加之技術管理薄弱，施工質量未能保證，而養護機構放松了養護初期的警覺性，沒有剛好做養護預防措施，加快了橋梁的老化步伐。第四，環境污染的日益加重，造成橋梁的自身老化、破損，而實際養護中往往沒有實行適當的防護措施。第五，橋梁設計時計算荷載等級低，限制了馬路運輸的通行實力，加上養護技術跟不上，往往只能坐視不管，從而導致橋梁的破壞程度進一步加劇。三、建立馬路橋梁管理系統的必要性馬路橋梁管理系統的建立可以使管養單位高效率地完成橋梁養護的日常管理，包括橋梁檔案的建立、修改、查詢和維護；也可以使管養單位進行橋梁養護、管理方面的決策更具科學性。如管理人員依據統計數據剛好發覺潛在的病害并剛好實行相應措施，對橋梁缺損、病害剛好監控，狀態預警，提出養護修理對策。這不但削減馬路交通方面的損失，更可提高馬路橋梁的運用年限。由于橋梁負荷的加劇，一些橋梁修建質量較低及環境污染的日益加重，造成橋梁的自身老化、破損，使得橋梁“蒼老”加快、“壽命”縮短。因此，科學地建立并實施馬路橋梁養護管理系統對整個馬路交通事業的發展特別重要。四、結語馬路橋梁養護管理系統的建設須要依靠各方面專業人員通力合作。馬路橋梁養護管理系統主要解決評價、預料、決策模型等的一系列系統性、專業性的問題。在馬路養護市場化的趨勢下馬路橋梁養護管理系統變得尤為重要，投資的合理化、養護的科學化、管理的規范化都是和諧社會的必備基礎。政府職能部門、市場、馬路養護單位應同心協力對馬路養護信息化、系統化、規范化的應用深度、廣度拓展提出可行性方案，擴大馬路橋梁的社會效益和經濟效益。［參考文獻］［1］JiaweiHan/MichelineKamber.