4.4　未来发展趋势

中国桥梁总数已超百万座，是世界第一桥梁大国，并在各类桥型世界跨径排名前10位中均占有半数以上，正向桥梁强国迈进。长大桥梁是交通网络的咽喉节点，对保障国家安全、人民生命财产安全和幸福生活都具有重要意义。提升在役长大桥梁安全与健康水平是服务国家发展战略、支撑交通强国梦的重大需求。近年来，契合我国桥梁事业发展时代需求，顺应新一轮科技创新发展潮流，在役长大桥梁安全与健康技术已取得了一系列重大进步，但仍有较多关键核心技术问题还有待突破。

在检测与监测领域，计算机、信号传输技术、人工智能等领域的高速发展使得智能化、自动化检测正在逐步代替传统人工，检测效率、精度大幅度提高，针对隐蔽部位的检测技术也有所发展。桥梁结构健康监测技术日益成熟，初步建立了国家级和区域级公路网桥梁健康监测平台，实现了部分重点桥梁的实时监控，一系列新型传感器和监测产品得到广泛应用。但桥梁早期病害快速发现能力不足，结构内部/隐蔽部位损伤检测困难；现有的监测传感方式以点式为主，缺乏大范围高精度全域感知技术；以工控机为核心，集中采集为特征的传统监测系统架构复杂，后端成本高昂，现场供电通讯要求高、布设灵活性不足，亟待发展面向特定场景需求的轻量化监测技术。

在机理、仿真与性能评估领域，数值仿真模拟与桥梁的设计、施工、养护、管理的结合日益紧密。桥梁参数识别、损伤诊断和性能评估理论及方法不断推陈出新，基于检监测数据分析的异常/损伤预警技术发展迅速，初步建立了应急处置机制。但现有结构损伤机理和性能评估理论不够完善，结构状态诊断智能化程度较低，多指标多级预警与决策体系尚未建立，缺乏基于数据驱动的结构退化模型和长期性能评估方法，超前预警和剩余寿命预测能力不足。

在维修加固与养护管理领域，建立了较为完善的桥梁养护、维修与加固技术体系，防护技术初步实现了从被动到主动的转变，基于新材料、新工艺不断尝试新的维修加固方法，性能提升手段日趋多样。但先于结构不可逆损伤的预防性养护研究滞后，缺乏结构状态主动控制技术，靶向处治能力不足，精细高效的维修加固智能装备研发亟待突破，桥梁建管养一体化平台的全生命周期信息大数据分析、智能评估及决策能力亟待突破。

随着管养需求增加和信息技术的快速发展，从顺应发展趋势来看，在役桥梁安全与健康技术领域技术变革正在持续提速。

在检测与监测领域：应加快研发桥梁关键部位智能检/监测技术及装备，建立融合多维信息的空—天—地协调感知方法，助力精细化、智能化、集成化检测监测体系的发展。突破监测设备原位校准与数据接力技术，研发面向多种特定场景开发小成本、低功耗、快安装、平台化的轻量化监测装备，发展有线无线混合自组网、多端平台互动、设备即装即用免调试等关键核心轻量化监测技术，将是推动全面建立国家桥梁结构监测体系的关键所在。

在机理、仿真与性能评估领域：应加快建立桥梁结构评估诊断与性能演化分析理论与方法，提出融合专家系统信息与大数据关联挖掘的长大桥梁评估理论与方法，构建桥梁运营安全风险多指标多级预警与决策体系，研发基于检测-监测一体化的智能评估诊断技术。基于数据和物理双重驱动的结构损伤早期识别、趋势推演、抗力衰减及剩余寿命预测、长期性能评估将是未来重要研究方向。

在维修加固与养护管理领域：应加快新材料、新技术、新装备、新工艺的研发与应用，完善相关标准体系；应加强信息化、智能化技术手段应用，实现养护维修由纠正式向预防性进而预见性的转变。研发环保、高效、经济的新型修复材料，突破先于病害显现的靶向处治技术，发展病害性诊治、功能性提升、耐久性延寿等精准处置技术与突发状况下桥梁状态应急处置技术，构建靶向提升与延寿一体化技术体系，研发智能化、一体化快速维修及养护装备，创新施工工艺工法，并系统总结凝练形成一批实用的新规程、新标准，将是提升长大桥梁养护维修工作的效率、效能、效果，降低养护维修成本，实现长大桥梁养护维修工作精准、高效、智能发展的重要手段。

综上所述，云平台、大数据、物联网、人工智能、移动通信正与传统桥梁工程技术深度融合，呈现出机理研究深入化、技术装备集成化、工作要求标准化、决策支持智能化的技术发展特征。①机理研究深入化：结构损伤机理研究将逐步从微观向宏观、从短期向长期、从单因素向多因素耦合拓展。②技术装备集成化：无损检测装备与养护维修装备的小型化、专业化、集成化程度日益提高；依托BIM平台，设计、施工、检测、监测、养护、维修的信息高度集成融合。③工作要求标准化：不仅是传统意义上的检查动作和质量评定方法的标准化，也包括为实现数据互联互通的信息标准化工作的快速推进。④决策支持智能化：数据采集正从现场实操人工记录向自动采集智能感知转变，分析评估正从少量抽样数据研判向大数据分析转变。未来在高质量发展新要求下，智能化将是在役长大桥梁安全与健康领域技术发展的最主要趋势，将成为保障长大桥梁安全与健康的重要手段。桥梁工程通过与材料、制作、信息、电子、环保等领域的多个产业群协同发展，将会实现智慧规划、智慧设计、智慧建造、智慧运维的新一代桥梁技术，实现其安全、高效、长寿、环保目标，推动中国桥梁信息化、智能化、工业化水平持续提升。