庫莫橋——被稱為“有大腦的橋”，位于紐約，主體結(jié)構(gòu)采用了許多世界先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)，包括結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）、流量管理、智能照明、全電動(dòng)化收費(fèi)（AETC）、BIM、資產(chǎn)管理等技術(shù)，是美國現(xiàn)役橋梁中最智能的一座。

　　這座長達(dá)3.1公里、橫跨哈德遜河的大橋位于紐約城北部，由兩條平行分開的橋面組成，總車道里程30英里，共設(shè)置8條車道，包括通用車道、公交專用車道和行人/騎行者共享車道。庫莫橋是2020年夏天才建成運(yùn)營的，主管部門是紐約州公路局（New York State Thruway Authority）。

　　系統(tǒng)通常不是我們贊美一座橋時(shí)最先想到的，但卻對(duì)橋梁的安全和高效運(yùn)營有著至關(guān)重要的作用。有的系統(tǒng)向公眾開放，比如流量管理、照明系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)等。而有些系統(tǒng)，如安保系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控等管理系統(tǒng)是藏在幕后的。BIM系統(tǒng)則是用于橋梁的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營和資產(chǎn)管理。

　　如今的基礎(chǔ)設(shè)施不僅需要堅(jiān)固，還要具備應(yīng)對(duì)不同情況的韌性，并能在出現(xiàn)問題時(shí)向管理者發(fā)出預(yù)警。庫莫橋在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)計(jì)的服役時(shí)間為100年，其所使用的各種先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)將幫助主管部門做出更好的橋梁運(yùn)營和維護(hù)決策。

　　實(shí)時(shí)決策支持

　　庫莫橋搭載了美國最大、綜合性最強(qiáng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，超過300個(gè)傳感器全天候測(cè)量鋼索和變形縫的溫度、受力和老化情況，以及水泥和橋面的受腐蝕狀態(tài)，使維護(hù)管理人員能夠獲悉橋梁狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息。

　　結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能度較高，能在地震、過船等對(duì)橋體有影響的事件發(fā)生前向運(yùn)營者發(fā)送郵件預(yù)警。運(yùn)營者通過比較和分析由遍布全橋的傳感器傳來的數(shù)據(jù)，可以知道橋體的不同部位在各類觸發(fā)事件中是如何“做出反應(yīng)”的。所有傳感器能夠做到毫秒級(jí)同步傳送數(shù)據(jù)。此外，該系統(tǒng)還能比對(duì)逐年數(shù)據(jù)，從而改進(jìn)維護(hù)方案。

　　適應(yīng)性&安全升級(jí)

　　庫莫橋的智能交通系統(tǒng)配合結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集溫度、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，為流量管理決策提供支持。系統(tǒng)內(nèi)置數(shù)百項(xiàng)算法，運(yùn)營者可基于此改變通車模式和限速，電子指示牌將顯示交管變化信號(hào)，引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車快速通過。比如當(dāng)橋梁上發(fā)生事故時(shí)，車輛可通過電子指示牌提前知曉并變道，減少最后一刻變道的情況，從而避免發(fā)生連鎖事故。在冬季，系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋面狀態(tài)，使修復(fù)和除雪工作能更有效率。

　　面向未來

　　基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的進(jìn)步飛快，因此，任何一個(gè)應(yīng)用在庫莫橋上、壽命與橋梁的設(shè)計(jì)壽命一樣長的系統(tǒng)，都應(yīng)該能在無須新增基礎(chǔ)設(shè)施或耗費(fèi)高昂成本的前提下被升級(jí)或拓展。庫莫橋在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了網(wǎng)聯(lián)車技術(shù)的未來發(fā)展，包括對(duì)有關(guān)的新增硬件、電力系統(tǒng)、寬帶要求等都做了充分準(zhǔn)備。

　　對(duì)大橋運(yùn)營效率和監(jiān)管的重視也體現(xiàn)在道路照明系統(tǒng)上。橋上所有照明燈都是節(jié)能的LED燈，比大部分美國現(xiàn)有橋梁的照明系統(tǒng)都更先進(jìn)，每個(gè)照明燈能比傳統(tǒng)的高壓鈉燈或汞蒸氣燈節(jié)省100-150瓦電。每個(gè)照明支架頂端安裝了無線中繼節(jié)點(diǎn)，這樣一來所有照明燈就能與相鄰的燈“交流”，向運(yùn)營控制臺(tái)遠(yuǎn)程發(fā)送實(shí)時(shí)信號(hào)，信號(hào)內(nèi)容一般是照明燈狀態(tài)、燈光調(diào)暗時(shí)間設(shè)置、維護(hù)需求、預(yù)估壽命等，以幫助運(yùn)營者做好運(yùn)維安排和能源利用計(jì)劃。

　　庫莫橋擁有這么多傳感器、設(shè)施、系統(tǒng)、控制器，一個(gè)全面的數(shù)字化資產(chǎn)管理系統(tǒng)就顯得尤為重要，它需要儲(chǔ)存運(yùn)營信息、維護(hù)記錄、竣工圖紙及其他能夠輔助未來維護(hù)工作的信息，因此需要用到BIM技術(shù)。

　　智能化、主動(dòng)的維護(hù)延長資產(chǎn)壽命

　　運(yùn)營和維護(hù)庫莫橋這樣一個(gè)大型基礎(chǔ)設(shè)施是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，單是掌握“河上有什么”這一條信息就已經(jīng)頗具難度。過去，橋梁維護(hù)以出現(xiàn)問題——解決問題的模式為主。而庫莫橋運(yùn)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、BIM系統(tǒng)使運(yùn)營者能夠做出智慧和主動(dòng)的維護(hù)行為。BIM將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，從一根鋼筋到一個(gè)照明燈，從建造計(jì)劃到竣工圖紙、檢修手冊(cè)、維護(hù)報(bào)告，以及設(shè)施狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，應(yīng)有盡有。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)構(gòu)件的狀態(tài)與預(yù)期有差距，那么就可以通過調(diào)取這些信息了解原因，并提前調(diào)整維護(hù)行動(dòng)和預(yù)算，預(yù)防事故的發(fā)生。預(yù)期有100年服役壽命的庫莫橋或許能存在更久。