目前我國基礎設施的存量已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)億元人民幣，并且總量還在不斷增加。大量早期修建的交通基礎設施陸續進(jìn)入改擴建及大中修階段；基礎設施全生命周期成本中運維階段占75%，建設階段僅占25%；重大結構問(wèn)題頻出，社會(huì )關(guān)注度越來(lái)越高。此外，5G、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云技術(shù)、區塊鏈等新一代信息技術(shù)以及材料技術(shù)、智能制造技術(shù)等現代科技快速發(fā)展，引發(fā)了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。
基礎設施行業(yè)也在逐步發(fā)生轉變：基礎設施以建為主向建養并重轉變；基礎設施發(fā)展動(dòng)力從要素驅動(dòng)向創(chuàng )新驅動(dòng)轉變；傳統基礎設施養護向智能養護轉變；基礎設施技術(shù)從單一土木工程向土木與新一代信息技術(shù)深度融合轉變；養護行業(yè)從人工作業(yè)、被動(dòng)養護向智能化、快速化、預防化轉變?？梢?jiàn)，融合新一代信息技術(shù)的智能養護是養護行業(yè)未來(lái)主要的發(fā)展方向。
概念釋義
智能養護四個(gè)特征
智能感知：基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現基礎設施、環(huán)境、人車(chē)感知。
萬(wàn)物互聯(lián)：基于物聯(lián)網(wǎng)、5G實(shí)現設施互聯(lián)、交通工具互聯(lián)、數據關(guān)聯(lián)。
智能控制：基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現智能控制、無(wú)人養護。
這四個(gè)特征以數據共享、融合、分析、挖掘為主線(xiàn)。
智能養護兩個(gè)前提
技術(shù)支撐
智能養護技術(shù)體系的三個(gè)維度
基礎設施養護技術(shù)：包括檢測、監測、識別、評估、維修等技術(shù)。
新一代信息技術(shù)：包括5G、 人工智能、 大數據、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)。
智能養護信息支撐技術(shù)
智能養護和新一代信息技術(shù)的關(guān)系
人工智能：海量數據深度分析、挖掘、裝備智能化；
大數據：數據經(jīng)濟時(shí)代的石油，輔助科學(xué)決策；
物聯(lián)網(wǎng)：萬(wàn)物互聯(lián)、產(chǎn)生海量數據、智能控制；
云技術(shù)：海量數據存儲、高強計算；
區塊鏈：形成可信數據；
5G ：大數據高速、可靠傳輸，海量智能終端接入。
這里要指出，區塊鏈本質(zhì)上是一種生產(chǎn)關(guān)系。5G是信息高速公路，大數據的作用類(lèi)似于原油、電力等原材料（算據），云計算類(lèi)似于生產(chǎn)工具（算力），人工智能才是將原材料轉化為生產(chǎn)力的核心（算法）。
主要問(wèn)題
技術(shù)體系：技術(shù)體系建立是一個(gè)長(cháng)期、動(dòng)態(tài)、復雜的過(guò)程；目前尚未完全形成開(kāi)放、可擴展、兼容、相對穩定的技術(shù)體系。
評價(jià)體系：評價(jià)理論和方法尚不成熟，需要不斷完善、豐富、發(fā)展。
標準體系：智能養護標準目前基本空白；評估標準、管理標準不支持智能檢測、監測。
維修控制：能智能檢測，不能智能維修（目前還無(wú)法實(shí)現水下基礎、主纜智能維修）；能智能監測，不能智能控制（目前不能自動(dòng)調整橋梁阻尼器參數、抑流板角度主動(dòng)抗災）。
信息融合：信息技術(shù)與傳統養護技術(shù)的融合深度和廣度遠遠不夠；應用場(chǎng)景和指標不夠清晰明確。
信息安全：重點(diǎn)基礎設施資產(chǎn)數據、性能數據的安全保障體系亟待健全。
壽命保障：基礎設施的長(cháng)期性能、劣化機理、損傷評估、壽命預測、延壽方法等壽命保障機制尚未系統建立。
相關(guān)產(chǎn)業(yè)：新型材料、新型耐久傳感器、水下機器人、深潛水裝備、檢測無(wú)人機、可穿戴設備等智能檢測、監測裝備產(chǎn)業(yè)支撐力不強。
主要任務(wù)
加快智能養護系統性布局
實(shí)現全方位智能養護
無(wú)人化檢測：無(wú)人機、水下機器人、遠程高清攝像、無(wú)人巡檢車(chē)。
智能化監測：北斗系統監測、無(wú)人值守荷載試驗；耐久性專(zhuān)項監測；基于５Ｇ的低能耗、低時(shí)延物聯(lián)網(wǎng)。
大數據決策：數據智能采集；大數據分析處理；人工智能病害識別；智能評估；科學(xué)決策。
全周期養護：基于全生命期性能設計；養護再設計；設計、施工、運維全生命周期信息貫通共享。
模塊化智造：標準化設計；模塊化更換；工廠(chǎng)化預制；3D定制打印。
自動(dòng)化作業(yè)：集成智能技術(shù)；全自動(dòng)化作業(yè)；遠程遙控；無(wú)人養護。
全方位管理：多部門(mén)聯(lián)動(dòng)；多信息集成；運營(yíng)、養護、服務(wù)深度融合；資產(chǎn)管理系統。
建立以數據為驅動(dòng)的
基礎設施養護管理方法
建立資產(chǎn)管理系統
資產(chǎn)優(yōu)化：從養護理念、制度、技術(shù)等方面完善養護規劃，指導預防性養護，助力科學(xué)決策；優(yōu)化資產(chǎn)，保值增值。
全面控制：利用信息化集成技術(shù)，動(dòng)態(tài)掌握運營(yíng)期資產(chǎn)，實(shí)現資產(chǎn)受控、養護費用受控、全面管理受控。
建立天、空、地、水下
一體化養護體系
未來(lái)展望
智能感知：全要素、全時(shí)空智能化感知人、交通工具、基礎設施和環(huán)境信息。
智能識別：根據獲取的信息和深度學(xué)習經(jīng)驗，識別潛在的病害和風(fēng)險。
智能預測：基于不確定性理論，預測人、交通工具、基礎設施、環(huán)境系統的發(fā)展趨勢。
智能決策：根據既定目標和約束條件，按照性能投入比最優(yōu)理論決定養護方案。
智能作業(yè)：采用5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，實(shí)現智能化無(wú)人養護和基礎設施自我修復。
智能應變：突發(fā)災害時(shí)，按照風(fēng)險最小化原則給出應急救援方案。
智能學(xué)習：基于大數據和人工智能技術(shù)，養護系統可以自我進(jìn)化、智能升級。
智能融合：人、基礎設施、環(huán)境深度融合，建立開(kāi)放生態(tài)系統，實(shí)現萬(wàn)橋互聯(lián)、萬(wàn)隧互聯(lián)。
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