內容編輯武漢是(shi)中國著名(ming)的(de)江城(cheng)，長江漢水交匯把(ba)武漢市分割成均衡發展的(de)三鎮，居民生活和經(jing)濟活動大量依賴過(guo)江(jiang)交通，橋隧等過江通道管理對于保障武漢城市交通有著重要的意義。
多(duo)年(nian)來，湖北省電(dian)子科學研(yan)究所有限公司(si)針對橋(qiao)(qiao)(qiao)梁的現代化管理要求，在(zai)和用戶(hu)多(duo)形式、多(duo)渠道溝通的基礎上，為用戶(hu)提供了(le)一整(zheng)套監控(kong)管理系統(tong)(tong)的解決方案，并參與了(le)武漢多(duo)個橋(qiao)(qiao)(qiao)隧的系統(tong)(tong)建(jian)設。最為可貴(gui)的是，他(ta)們在(zai)這(zhe)些(xie)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁監控(kong)管理系統(tong)(tong)的建(jian)設中，根據用戶(hu)實(shi)際需(xu)求，研(yan)究開發出(chu)各種創(chuang)新產品(pin)，碩果累累，既掌握了(le)承接工(gong)程的主(zhu)動(dong)權(quan)，又儲備了(le)進一步推廣市場的核心(xin)技(ji)術。
一．視頻橋墩防撞系統
07年6月(yue)，地處廣東佛山的(de)(de)九江(jiang)大橋(qiao)(qiao)(qiao)遭遇了運(yun)沙船撞(zhuang)(zhuang)橋(qiao)(qiao)(qiao)致使橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)垮塌(ta)、多(duo)人(ren)死亡的(de)(de)惡(e)性事(shi)故，引(yin)起(qi)國家交(jiao)通運(yun)輸和安(an)全監察部門(men)對橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)防撞(zhuang)(zhuang)的(de)(de)重視。實際上早在(zai)(zai)此前數年，電子(zi)科(ke)研所(suo)研發(fa)設計人(ren)員(yuan)已經了解到，和世界所(suo)有大型(xing)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)的(de)(de)境(jing)況相同(tong)，武漢(han)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)每(mei)年都會遭遇大大小小的(de)(de)船舶(bo)對橋(qiao)(qiao)(qiao)墩(dun)的(de)(de)碰撞(zhuang)(zhuang)。船只對橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)造成的(de)(de)安(an)全威脅一是缺乏(fa)預測告警手段，預防困難(nan)；二是事(shi)后的(de)(de)取證和撞(zhuang)(zhuang)擊損害評(ping)估缺乏(fa)依據。為此，我所(suo)協同(tong)武漢(han)橋(qiao)(qiao)(qiao)管(guan)部門(men)，分別在(zai)(zai)省市級(ji)科(ke)技管(guan)理(li)部門(men)申報了視頻橋(qiao)(qiao)(qiao)墩(dun)防撞(zhuang)(zhuang)系統的(de)(de)科(ke)研立項，并(bing)開發(fa)出基于視頻圖像信(xin)息的(de)(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)墩(dun)防撞(zhuang)(zhuang)預警分析系統。
該系統通過(guo)對(dui)(dui)(dui)攝(she)像畫面中船(chuan)(chuan)舶(bo)(bo)在(zai)(zai)江(jiang)(jiang)面上行駛區域(yu)和(he)(he)路徑的(de)分(fen)析(xi)，判斷來(lai)船(chuan)(chuan)是否造(zao)成(cheng)(cheng)對(dui)(dui)(dui)橋(qiao)墩的(de)威脅，在(zai)(zai)危險的(de)情(qing)況(kuang)下聲光提示監控室值班人員，用高音喇叭(ba)喊話提醒來(lai)船(chuan)(chuan)注意，并予以攝(she)像記錄。項目(mu)采用攝(she)象測量技(ji)(ji)術(shu)、圖(tu)像處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)、計算機(ji)應用技(ji)(ji)術(shu)，針(zhen)對(dui)(dui)(dui)視(shi)頻(pin)船(chuan)(chuan)舶(bo)(bo)軌跡探(tan)測、船(chuan)(chuan)舶(bo)(bo)運動(dong)(dong)參數測量等技(ji)(ji)術(shu)難(nan)題進行攻(gong)關(guan)研究(jiu)，形成(cheng)(cheng)可以實(shi)用化的(de)事(shi)(shi)前告警預防、事(shi)(shi)后定性(xing)分(fen)析(xi)的(de)視(shi)頻(pin)橋(qiao)墩防撞系統。在(zai)(zai)當年(nian)橋(qiao)梁管理資金不足的(de)情(qing)況(kuang)下，較之動(dong)(dong)輒(zhe)上百萬元(yuan)的(de)區域(yu)雷達探(tan)測技(ji)(ji)術(shu)，既(ji)節約了投入，又保證在(zai)(zai)事(shi)(shi)故發生后留有完整的(de)視(shi)頻(pin)資料，方便了后期事(shi)(shi)故評估、處(chu)理、索賠等。系統目(mu)前已運用于長(chang)江(jiang)(jiang)二橋(qiao)和(he)(he)長(chang)江(jiang)(jiang)三橋(qiao)的(de)主橋(qiao)墩保護。
圖1 被撞垮的廣東九江大橋
圖2橋墩防撞系統后臺工作界面
圖3橋墩防撞系統數據查詢界面
二．城市車輛自由流動態稱重系統
近兩年武漢三環線上的橋梁受到了嚴峻的考驗，市內橋梁禁止貨車通行，外圍高速公路跨江橋梁又要收費，造成了大批超載貨車走市內三環線。特別地處南環的武漢長江三橋，屬于銜接京珠、滬蓉高速公路的過度橋梁，橋梁開放式的管理縱容了這些超載車輛對橋梁交通資源掠奪性地使用。根據車輛稱重系統開始計數初期的統計，每天竟有多達三千余輛的超載貨車從其上通行。
業主方對于橋梁限重的需求，與之緊密合作的省電子科研所了然于心，一直在及時跟蹤國內外動態稱重技術的發展。至2009年武漢長江三橋大修，限重管理系統到了非上不可的時候，工程設計人員迅速拿出初步設計方案，在設計部門進一步設計后形成最終方案，上報行政管理部門審批，保證了限重管理系統建設資金的及時到位。
長江三橋限重管理系統工程是一個較為典型的信息系統集成工程，它運用到的技術，包括彎板動態稱重技術、視頻車輛抓拍技術、LED屏顯技術等均為成熟技術，但以往的動態稱重基本上運用于公路及交通設施的收費站、限重站，是在有車道約束或車輛間隔較大時進行的。長江三橋這樣在城市繁忙道路上的車輛自由流計重在國內尚屬首次，屬系統集成創新應用。對于車輛的不規范行為，如岔道行駛、車牌遮擋等等，需要軟件硬件的密切配合才能在計重和影像匹配程序中予以糾偏。系統調試階段，技術人員解決了很多的技術難題，如針對某些惡意車輛，后臺數據庫在記錄常規數據和抓拍圖片的基礎上，還對抓到超載結果時的車道全景動態圖像記錄10秒鐘，為執法和橋管部門形成完整的證據鏈。
圖4 武漢(han)長(chang)江三橋限重管(guan)理系(xi)統前端設施
長江三橋（白沙洲長江大橋）橋梁限重管理系統于2011年9月18日正式投入使用，引起了省市和交通行業媒體的關注，省市各家電視臺及報社都給予了采訪報道。從限重系統監測數據看，由于宣傳效應和 橋(qiao)管執法部門逐(zhu)漸開始介入(ru)，目前(qian)過(guo)橋(qiao)的超載(zai)車輛數目銳減，橋(qiao)梁(liang)限重管理(li)系統(tong)已開始發揮作用。
圖4 項目負責人接受電視記者采訪
三 發展(zhan)展(zhan)望
武漢(han)市的(de)(de)大(da)(da)型(xing)橋梁(liang)(liang)(liang)數(shu)量全國領先，由此(ci)造就出了武漢(han)特有的(de)(de)橋梁(liang)(liang)(liang)產業。湖北省電子科學研究所有限(xian)公司圍繞著(zhu)橋梁(liang)(liang)(liang)監控管理系統做大(da)(da)文章(zhang)，取得成果多多，以上列舉的(de)(de)兩項只是(shi)其(qi)中(zhong)的(de)(de)典型(xing)代表，其(qi)它(ta)還(huan)有如道路交(jiao)通、車(che)輛管理常用(yong)的(de)(de)視頻(pin)抓(zhua)拍、車(che)牌識別(bie)系統，橋梁(liang)(liang)(liang)電力、照(zhao)明、景觀控制系統等等。
武漢市僅長江之上目前就建成六座橋梁和一條隧道，在建擬建的過江通道超過四條。從全國范圍內看，數千公里長江天塹，每幾十公里就有橋梁飛架的場景也為時不遠。省電子科研所工程技術人員有幸在這條道路上先走幾步，也愿意憑借多年的積累能夠更多更廣地服務于社會、服務于國家的橋梁建設和管理。
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