如何保证道路工程，桥梁工程施工过程和运营期间的安全性

随着我国经济快速增长，桥梁的建设呈跨越式发展，并且提前进入建设与养护并重的时期。桥梁在建成之后的使用过程中，由于交通车辆增大、人为因素或者风、地震等自然因素的作用，以及材料本身性能的退化，致使桥梁的使用寿命和行车安全受到影响。

我国《公路桥涵养护规范》、《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》、《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》等相关政策中，明确指出加强公路桥梁养护工作，建立公路桥梁管理系统，编制桥梁养护定额，鼓励应用智能养护设施设备，提升检查、检测、监测、评估、风险预警以及养护决策、作业的快速化、自动化、智能化水平，提升重点基础设施自然灾害风险防控能力。推动落实全生命周期养护，强化常态化预防性养护，科学实施养护作业。

为了驱动桥梁高质量运营，有效提升桥梁运营及养护安全综合管理水平，加快交通强国建设，完善公路桥梁安全风险防控与运营体系，广东地空智能科技有限公司创新打造了集全场景、立体化监测预警体系、多方联动指挥调度机制、智能化精准信息发布于一体的“GSI-BOM桥梁健康运营管理平台”，实现了全天候数字化监管。桥体内外的传感器和高清摄像机成了桥梁运营安全管理的“眼睛”，助力桥面交通“零死亡”、航道通航“零碰撞”、桥下空间“零闯入”管理。

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平台从桥上、桥下、桥梁结构三方面出发，一方面注重健康运营，另一方面对桥梁的养护进行多样化数据展示，基于数据治理、物联网、云计算等技术，实现数据的可视化与云储存，实时掌握监测对象运营状态管理，实现AI智能自动分析判断，发布预警信息，助力路巡、施救、养护等多种力量同台协作，协同开展应急处置。

平台包含桥梁数字化管养、监测管理、预警管理和辅助决策四大板块，具有智能感知、精准预警、立体防控等技术优势，其对接桥梁健康监测数据、养护管理数据、外场智能硬件设备数据以及互联网数据，建立对桥梁运营场景的全面感知，经过数据深度融合形成运营支持数据，通过各终端服务于路段管理公司、路政、交警及公众用户。

技术运用：

一、大数据+云计算技术，提升桥梁数据价值

平台采用先进的数据治理和云计算技术，在保证平台安全稳定运行的基础上，实现硬件资源共享与合理化配置，提供多维度、跨部门、全流程的数据治理能力，通过可配置的快速部署，将包括数据标准、主数据、元数据、数据质量、规则模型等数据资产在GSI-BOM桥梁健康运营管理平台中落地，协助用户全面掌控设备、桥梁结构、车辆、船只、运营环境等数据资产现状。平台将桥梁运营安全与结构安全相结合，通过对桥体结构与桥区环境内外部的多源数据加以融合，经过海量数据的存储、采集、清洗、筛选、整合、挖掘、识别与评估，进行桥梁运行监测数据的统计分析，实时掌握桥梁服役状态，探知桥梁风险发生前的设备、桥梁结构、车辆、船只等数据变化特征，全面提升运营单位对桥梁风险的识别能力，并对设备进行全生命周期数字化管理，提高维修维护的及时性和设备的完好率，节约养护成本。

二、机器深度学习分析技术，监测异常事件，有效提升巡检效率

基于机器深度学习的视频图像分析技术，由重车检测配套传感器设备结合互联网技术建立的全自动检测点，在不影响交通正常运行的基础上，检测到车辆的全车、车前脸特写、车牌照号、单轴重、轴数、轴组重、总车重、轴间距、总轴距、车长、车速、车流量、车间距、行驶方向以及车型等，从而可判断出超载车并及时告警提示。平台可实现对桥面异常事件全天候动态精准检测，包括交通事故、恶劣天气（雨雾）、道路遗洒、行人闯入、交通拥堵等异常事件，从而有效指导工作人员开展针对性巡检，确保异常事件“早发现、早处置、早疏导”，避免二次事故的发生。

三、动态风险防控技术，实现“防”+“控”双向提效

平台将数据采集系统获得的结构响应信息，转化为反映结构安全状态的信息，通过构建桥梁动态智能化风险防控体系，在基于责任矩阵的处置机制指导下，针对不同风险级别，自适应推荐处置策略，实现处置任务自动下发，确保桥梁风险事件与异常事件高效处置，在此基础上对安全状态信息进行综合评价，即可获得桥梁结构在特定时刻的安全程度及其健康状况，以此制定科学合理的桥梁养护计划，做到“防”与“控”双向效率提升。平台上线后，处置任务下发时间同比缩短60%以上。

四、桥梁结冰预警技术，助力冰雪天气道路管控

基于温湿度传感器数据、多功能气象站数据与互联网长时气象数据训练机器学习模型，平台准确预测桥梁不同位置的结冰风险，并通过系统进行预警提示，变“事后处置”为“事前防御”，有力支撑桥梁运营公司的冬季融冰除雪工作，可有效降低因路面结冰造成交通事故的风险。

五、桥梁防撞预警技术，高效保障桥梁安全

为避免船舶碰撞桥梁事故发生，平台利用AIS、视频监控与固态雷达等硬件设施，对江面船只与物体进行识别和跟踪，在雾天、黑夜等视觉系统不可见的环境下，有效去除干扰，实现全天候敏感区域监控。监控信号通过网络传输，主控室内可控制雷达，设定警戒区，并与海图实现数据融合，对靠近船只进行识别判定告警，当船只靠近桥梁设定的警戒区范围内，对进入警戒区中的目标进行持续跟踪与报警，并联动光电系统进行目标定位，实现桥梁的防撞监控。平台根据信息判别，对船只进行告警提醒，提示船只停止前进，同时记录船只信息，如若发生碰撞事件可进行溯源查询，保障桥梁安全。目前，系统船只检测准确率高于95%，管控信息触达率达99%。

六、三维可视化展示技术，数字化赋能运营管理

平台采用三维激光扫描技术定期进行三维建模，并将桥梁支座脱空、开裂、错位、缺失等病害信息动态显示在三维视图中，覆盖桥梁养护管理的各方面业务，打造一站式数据分析可视化平台，动态模拟桥梁运营状况，拟合桥梁运营场景交互与实时数据监控，可提高病害描述的准确性和直观性，为养护决策提供正确的信息支持，让用户如身临现场，轻松掌握桥梁运营一手动态信息，赋能桥梁数字化安全运营管理水平。

物联网（ Internet of Things ）是指设备到互联网的连接。汽车，厨房电器，甚至心脏监视器都可以通过物联网连接。随着物联网在未来几年的发展，更多的电子设备将加入物联网的阵营。

术语和基本定义

预测、趋势和市场
BI Intelligence 预计到 2020 年地球上将有超过 240 亿的物联网设备，约为人均 4 台，当我们接近这个阶段时， 60 亿美元 将流入物联网解决方案，包括应用程序开发，设备硬件，系统集成，数据存储等。然而这些投资在 2025 年将产生 13 万亿美元的效益。

有三个主要实体将使用物联网生态系统：消费者，政府和企业。

物联网平台
一个物联网设备连接到另一个以使用 Internet 传输协议传输信息。 物联网平台 作为设备传感器和数据网络之间的桥梁。

以下是当今市场上的一些顶级物联网平台：

物联网安全和隐私
随着设备因 物联网 而变得更加智能 ，安全和隐私 已成为消费者和企业的主要关注点。事实上，根据 2016 年 Vormetric 的数据报告，敏感数据的保护被列为企业中最受关注的（占被调查者的 36％）。

网络攻击也是一个越来越大的威胁，因为更多的设备被连接到网络。黑客可以 *** 控连接的汽车，关键基础设施，甚至人的家。因此，一些科技公司正在关注网络安全，以确保所有这些数据的隐私和安全。

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物联网安全的特征是：感知网络的信息采集、传输与信息安全问题。

感知节点呈现多源异构性，感知节点通常情况下功能简单（如自动温度计）、携带能量少（使用电池），使得它们无法拥有复杂的安全保护能力，而感知网络多种多样，从温度测量到水文监控，从道路导航到自动控制，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。

物联网的主要特征是：

物联网的主要特征有全面感知、可靠传递、智能处理。物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

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