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不斷增長的交通量和環(huán)境影響會對橋梁造成破壞。為確保基礎設施的可用性，消除交通瓶頸并優(yōu)化交通流，對德國境內約 40000 座橋梁結構狀況進行全面評估至關重要。
已經很高的德國標準將會通過 OSiMaB 項目得到進一步提升，為未來提供更安全的保障。
挑戰(zhàn)
橋梁損壞影響了客貨運輸?shù)捻樌M行。由于貨運量、環(huán)境影響和化學侵蝕的不斷增長，對德國 40000 座橋梁結構的狀況進行可靠評估是不可避免的。為了在早期階段發(fā)現(xiàn)損壞并預測未來的損害，必須用前瞻性的系統(tǒng)來對現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)進行補充。
解決方案
智能橋梁的使用旨在提高生態(tài)、經濟和社會方面的可持續(xù)效率。實時的永久和整體狀態(tài)監(jiān)測允許在早期階段修復，防止基礎設施的損壞。智能預測系統(tǒng)還可對問題區(qū)域識別。
結果
HBM與 BASt、ITC工程、柏林技術大學、波恩大學和Hasso Plattner研究所一起共同開發(fā)了橋梁監(jiān)測的整體方案。
作為 mFUND 研究計劃的一部分，德國聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎設施部（BMVI）資助了基于數(shù)字數(shù)據的應用的移動 4.0 研發(fā)項目。OSiMaB（橋梁在線安全管理系統(tǒng)）是 mFUND研究計劃的一部分，聯(lián)邦公路研究所提供國家資助。
OSiMaB 的項目合作伙伴，包括HBM、聯(lián)邦公路研究所、ITC工程、柏林技術大學、波恩大學和哈索·普拉特納研究所，制定了一個目標，即為公路橋梁的安全性和可靠性的實時評估創(chuàng)建一個 自適應的模塊化系統(tǒng)，它可以隨時適應其他橋梁。系統(tǒng)必須記錄所有相關的影響、反應和損壞，并全面評估橋梁狀況 - 既包括 當前橋梁狀況，也包括結構件和整個橋梁 剩余使用壽命的預測。
OSiMaB 會對橋路健康監(jiān)控系統(tǒng)帶來哪些變化？
智能系統(tǒng)可于建筑物多個生命周期階段（施工、維護、運行）。通過將它們集成到建筑過程中，可以在早期階段檢測并記錄偏離目標狀態(tài)的情況。在維修方面，對狀況的永久性評估和在狀況發(fā)生變化時，為建筑當局提供短期高度相關信息。在智能系統(tǒng)的幫助下，可持續(xù)地提高生態(tài)、經濟和社會方面的效率。
OSiMaB 開發(fā)的是一個整體概念，用于監(jiān)測聯(lián)邦主干道網絡中的橋梁。橋路實際狀況監(jiān)測由一個預測性監(jiān)測部分加以補充，以便及早發(fā)現(xiàn)損壞、預測未來損壞和規(guī)劃維修措施。在全封閉的情況下，最好的方案是減少道路交通堵塞。對道路施工承重結構進行全面監(jiān)測也有降低成本的作用，因為預見性的規(guī)劃會規(guī)避橋梁的進一步破壞，調配規(guī)劃可以及早進行。
OSiMaB 使用現(xiàn)有聯(lián)邦主要道路網聯(lián)邦數(shù)據存儲庫，施工測量點和模擬模型數(shù)據作為輔助信息。借助于創(chuàng)新的評估算法，基于這些數(shù)據開發(fā)橋梁狀態(tài)評估和未來維護狀態(tài)預測的智能系統(tǒng)。這些新的 OSiMaB 評估算法是這個概念的重點。
在過去的幾年里，OSiMaB 已經合并和完善了建筑數(shù)據集和交通數(shù)據，以開發(fā)所需的評估算法。OSiMaB 監(jiān)測系統(tǒng)正在具有代表性的橋梁結構上連續(xù)運行，以收集數(shù)據。該數(shù)據庫用于測試已經開發(fā)的算法，以進一步改進數(shù)據分析能力。
關于 OSiMaB 的 7 個問題: 德國聯(lián)邦公路研究所、mFUND項目橋梁在線安全管理系統(tǒng)（OSiMaB）的項目協(xié)調員 Andreas Socher 的采訪。
HBM 與聯(lián)邦公路研究所（BASt）、ITC工程、柏林技術大學和Hasso Plattner研究所共同開發(fā)了橋梁監(jiān)測的整體概念。為了驗證OSiMaB的算法，分析相關的橋梁參數(shù)并開發(fā)評估系統(tǒng)，有必要對具有代表性的橋梁進行數(shù)據采集。對于OSiMaB，A45高速公路上的一座橋充當了一個示范結構。橋梁結構由 HBM 提供、安裝和調試，完整的測量技術解決方案。
大約150個模擬傳感器測量各種物理量，如應變、位移、加速度、傾角、溫度和噪聲。一臺攝像機還與橋上的觸覺傳感器同步記錄交通流。為了能夠分析不同傳感器之間的相關性，整個測量系統(tǒng)是完全同步的。
點擊了解 OSiMaB 系統(tǒng)結構詳情。
數(shù)據集: 52340個建筑數(shù)據記錄，包括來自1736個自動測量點和10684個地點的道路交通普查數(shù)據。
項目資金: € 2.94 million
持續(xù)時間: 5/2017 - 12/2020
項目工程師: 14
項目參與者: Federal Highway Research Institute (BASt), HBM - Test & Measurement, ITC Engineering, the Technical University of Berlin, the Hasso Plattner Institute 和 the University of Bonn.
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