【技术】数字化，桥梁养护管理的基本问题

数字化是手段，而不是目的。

数字化要解决桥梁养护管理中的基本问题，甚而至于这些基本问题非数字化手段难以解决甚至无法解决，故，实施基础设施养护管理数字化有其必要性。

桥梁养护管理遇到或者需要解决的问题很多，然而基本问题就两个方面： 一是维修决策，二是检测决策 ，其他都是这两个基本问题的衍生。

从养护活动角度，“维修”能够保证桥梁安全性和可用性；“检测”是为了获得做出更好维修决策所需要的数据和信息。维修决策是“根”问题，检查决策是根问题的衍生。

基本问题1：桥梁什么时候维修？每次维修选择什么样的维修方法或策略？

图1 桥梁维修示意图   图片：检师学社

有学者说了，图1很简单的，他们能够预测桥梁寿命，桥梁一生的历程不就算得清清楚楚了吗？

专家认为，第一 桥梁的寿命是无法预测的 ，如果能够预测的话现实实践中就不用对桥梁进行检测了，可桥梁检测都在做。

第二既然桥梁寿命无法预测，只能是 通过不断检测，不断优化对桥梁特性的判定 。也只能在桥梁寿命不可预测这个前提假设下，构建桥梁维修动态优化方法。

图1仅仅是某一时刻的图示，实际桥梁养护的决策是随着时间不断向前发展的。

不同的维修策略决定了维修成本。当桥梁年轻力壮时候维修投入大些，多保障几年；当桥梁行将朽木拆除重建接近生命尾声，凑合凑合也就过去了，花费巨资维修必要性不大。

基本问题2：什么时候检查？每次检查采取什么检查技术手段？

有人说桥梁养护规范规定好了什么桥梁每隔多长时间检测一次，对什么时候桥梁检查进行决策毫无必要。

这个问题可以从另外一个角度看，桥梁什么时候不检查了，马上进行维修？检查的决策重要的一点是为了确定最近一次维修的时间！

有学者说了，桥梁养护决策目标是桥梁生命周期养护成本最小化，也就是维修成本和检测成本（假设只有这两类成本）加和后求解最小值。

全世界范围内好多学者就是这么干，有的还发明出来决策树，在时间序列上每个节点决策分叉，最后要找到成本最小的那个决策路径。

数学求解过程非常严谨，无法辩驳，但是违反现实世界的“直觉”。

打个比喻，协和医院大夫挂号费300元，协和医院门口有江湖郎中拉客的挂号费3元，作为患者是选择协和大夫还是选择江湖郎中？按上述决策，患者最终选择的是江湖郎中。

桥梁维修优化的目标是生命周期成本最小化；桥梁检查优化目标是检查的效益最大化，把两个不同优化方向的变量加和求最小值，肯定出现经不住推敲的优化结果。

桥梁养护管理决策中时间的概念非常重要，决策者一定要知道站在哪个时间基点上做决策。

决策所处的时间基点不是静止不变，而是一直向前的，桥梁养护决策只能是动态优化。