當(dāng)前位置:首頁 > 行業(yè)應(yīng)用 > 移動 4.0: 采用 OSiMaB 實現(xiàn)道路系統(tǒng)數(shù)字化
不斷增長的交通量和環(huán)境影響會對橋梁造成破壞。為確?;A(chǔ)設(shè)施的可用性,消除交通瓶頸并優(yōu)化交通流,對德國境內(nèi)約 40000 座橋梁結(jié)構(gòu)狀況進行全面評估至關(guān)重要。
已經(jīng)很高的德國標(biāo)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(xué)侵蝕的不斷增長,對德國 40000 座橋梁結(jié)構(gòu)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(yù)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(jīng)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(fù),防止基礎(chǔ)設(shè)施的損壞。智能預(yù)測系統(tǒng)還可對問題區(qū)域識別。
結(jié)果
HBM與 BASt、ITC工程、柏林技術(shù)大學(xué)、波恩大學(xué)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(chǔ)設(shè)施部(BMVI)資助了基于數(shù)字數(shù)據(jù)的應(yīng)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(shù)大學(xué)、波恩大學(xué)和哈索·普拉特納研究所,制定了一個目標(biāo),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(yīng)的模塊化系統(tǒng),它可以隨時適應(yīng)其他橋梁。系統(tǒng)必須記錄所有相關(guān)的影響、反應(yīng)和損壞,并全面評估橋梁狀況 - 既包括 當(dāng)前橋梁狀況,也包括結(jié)構(gòu)件和整個橋梁 剩余使用壽命的預(yù)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(biāo)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(dāng)局提供短期高度相關(guān)信息。在智能系統(tǒng)的幫助下,可持續(xù)地提高生態(tài)、經(jīng)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(wǎng)絡(luò)中的橋梁。橋路實際狀況監(jiān)測由一個預(yù)測性監(jiān)測部分加以補充,以便及早發(fā)現(xiàn)損壞、預(yù)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(jié)構(gòu)進行全面監(jiān)測也有降低成本的作用,因為預(yù)見性的規(guī)劃會規(guī)避橋梁的進一步破壞,調(diào)配規(guī)劃可以及早進行。
OSiMaB 使用現(xiàn)有聯(lián)邦主要道路網(wǎng)聯(lián)邦數(shù)據(jù)存儲庫,施工測量點和模擬模型數(shù)據(jù)作為輔助信息。借助于創(chuàng)新的評估算法,基于這些數(shù)據(jù)開發(fā)橋梁狀態(tài)評估和未來維護狀態(tài)預(yù)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(jīng)合并和完善了建筑數(shù)據(jù)集和交通數(shù)據(jù),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(jié)構(gòu)上連續(xù)運行,以收集數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫用于測試已經(jīng)開發(fā)的算法,以進一步改進數(shù)據(jù)分析能力。
關(guān)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(diào)員 Andreas Socher 的采訪。
HBM 與聯(lián)邦公路研究所(BASt)、ITC工程、柏林技術(shù)大學(xué)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(guān)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(jù)采集。對于OSiMaB,A45高速公路上的一座橋充當(dāng)了一個示范結(jié)構(gòu)。橋梁結(jié)構(gòu)由 HBM 提供、安裝和調(diào)試,完整的測量技術(shù)解決方案。
大約150個模擬傳感器測量各種物理量,如應(yīng)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(guān)性,整個測量系統(tǒng)是完全同步的。
點擊了解 OSiMaB 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳情。
數(shù)據(jù)集: 52340個建筑數(shù)據(jù)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(jù)。
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.