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标题: 美国最智能的桥梁：库莫桥 [打印本页]

作者: Nino 时间: 2023-3-22 10:24
标题: 美国最智能的桥梁：库莫桥
库莫桥——被称为“有大脑的桥”，位于纽约，主体结构采用了许多世界先进技术和系统，包括结构健康监测（SHM）、流量管理、智能照明、全电动化收费（AETC）、BIM、资产管理等技术，是美国现役桥梁中最智能的一座。

这座长达3.1公里、横跨哈德逊河的大桥位于纽约城北部，由两条平行分开的桥面组成，总车道里程30英里，共设置8条车道，包括通用车道、公交专用车道和行人/骑行者共享车道。库莫桥是2020年夏天才建成运营的，主管部门是纽约州公路局（New York State Thruway Authority）。

系统通常不是我们赞美一座桥时最先想到的，但却对桥梁的安全和高效运营有着至关重要的作用。有的系统向公众开放，比如流量管理、照明系统、收费系统等。而有些系统，如安保系统、结构健康监控等管理系统是藏在幕后的。BIM系统则是用于桥梁的设计、建造、运营和资产管理。

如今的基础设施不仅需要坚固，还要具备应对不同情况的韧性，并能在出现问题时向管理者发出预警。库莫桥在设计时预计的服役时间为100年，其所使用的各种先进技术系统将帮助主管部门做出更好的桥梁运营和维护决策。

实时决策支持

库莫桥搭载了美国最大、综合性最强的结构健康监测系统，超过300个传感器全天候测量钢索和变形缝的温度、受力和老化情况，以及水泥和桥面的受腐蚀状态，使维护管理人员能够获悉桥梁状态的实时信息。

结构健康监测系统智能度较高，能在地震、过船等对桥体有影响的事件发生前向运营者发送邮件预警。运营者通过比较和分析由遍布全桥的传感器传来的数据，可以知道桥体的不同部位在各类触发事件中是如何“做出反应”的。所有传感器能够做到毫秒级同步传送数据。此外，该系统还能比对逐年数据，从而改进维护方案。

适应性&安全升级

库莫桥的智能交通系统配合结构健康监测系统收集温度、风速等数据，为流量管理决策提供支持。系统内置数百项算法，运营者可基于此改变通车模式和限速，电子指示牌将显示交管变化信号，引导机动车快速通过。比如当桥梁上发生事故时，车辆可通过电子指示牌提前知晓并变道，减少最后一刻变道的情况，从而避免发生连锁事故。在冬季，系统能实时监测桥面状态，使修复和除雪工作能更有效率。

面向未来

基础设施技术的进步飞快，因此，任何一个应用在库莫桥上、寿命与桥梁的设计寿命一样长的系统，都应该能在无须新增基础设施或耗费高昂成本的前提下被升级或拓展。库莫桥在设计时就考虑到了网联车技术的未来发展，包括对有关的新增硬件、电力系统、宽带要求等都做了充分准备。

对大桥运营效率和监管的重视也体现在道路照明系统上。桥上所有照明灯都是节能的LED灯，比大部分美国现有桥梁的照明系统都更先进，每个照明灯能比传统的高压钠灯或汞蒸气灯节省100-150瓦电。每个照明支架顶端安装了无线中继节点，这样一来所有照明灯就能与相邻的灯“交流”，向运营控制台远程发送实时信号，信号内容一般是照明灯状态、灯光调暗时间设置、维护需求、预估寿命等，以帮助运营者做好运维安排和能源利用计划。

库莫桥拥有这么多传感器、设施、系统、控制器，一个全面的数字化资产管理系统就显得尤为重要，它需要储存运营信息、维护记录、竣工图纸及其他能够辅助未来维护工作的信息，因此需要用到BIM技术。

智能化、主动的维护延长资产寿命

运营和维护库莫桥这样一个大型基础设施是一项艰巨的任务，单是掌握“河上有什么”这一条信息就已经颇具难度。过去，桥梁维护以出现问题——解决问题的模式为主。而库莫桥运用结构健康监测系统、智能交通系统、BIM系统使运营者能够做出智慧和主动的维护行为。BIM将数据转化为信息，从一根钢筋到一个照明灯，从建造计划到竣工图纸、检修手册、维护报告，以及设施状态的实时信息，应有尽有。如果发现某个构件的状态与预期有差距，那么就可以通过调取这些信息了解原因，并提前调整维护行动和预算，预防事故的发生。预期有100年服役寿命的库莫桥或许能存在更久。

来源：搜狐网

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