PODSUMOWANIE I WNIOSKI

Ze względu na narastającą degradację zaawansowanych wiekowo obiektów przy zwiększających się wymaganiach eksploatacyjnych efektywne gospodarowanie infrastrukturą mostową staje się z roku na rok coraz ważniejszym problemem tak w Polsce, jak i praktycznie we wszystkich krajach świata. Stymuluje to międzynarodową współpracę, widoczną szczególnie na obszarze Unii Europejskiej, związaną z postępującą integracją układów komunikacyjnych i dążeniem do harmonizacji systemów utrzymania i eksploatacji obiektów mostowych.

Zagadnienia związane z systemowym zarządzaniem utrzymaniem i eksploatacją obiektów mostowych mają bardzo złożony wymiar interdyscyplinarny. Efektywna diagnostyka oraz analiza wpływu uszkodzeń na kondycję obiektów mostowych, ocena i prognozowanie zmian stanu konstrukcji, technologie rehabilitacji obiektów, wspomaganie procesów decyzyjnych z wykorzystaniem komputerowych narzędzi ekspertowych – oprócz zaangażowania wiedzy ze wszystkich dziedzin inżynierii mostowej, wymagają prowadzenia systematycznych prac rozwojowych z wykorzystaniem zaawansowanych rozwiązań miedzy innymi z zakresu metrologii, materiałoznawstwa, fizyki, chemii, biologii, informatyki, teorii zarządzania, ekonomii.

Tablica 2. Generacje wspomaganych komputerowo systemów zarządzania obiektami mostowymi [2]

Wykorzystywane technologie

Na podstawie analizy aktualnie użytkowanych na świecie systemów zarządzania obiektami mostowymi oraz kierunków prowadzonych prac naukowo-badawczych można wyróżnić pięć generacji systemów, które scharakteryzowano w tab. 2 [2]:

- systemy I generacji – wykorzystujące standardowe bazy danych z oprogramowaniem umożliwiającym wprowadzanie, podstawowe przetwarzanie i udostępnianie danych gromadzonych w systemie – decyzje zależą od indywidualnego przygotowania i doświadczenia użytkowników systemu,

- systemy II generacji – posiadające oprócz wyspecjalizowanej bazy danych także algorytmy decyzyjne określające procedury podejmowania decyzji na podstawie zgromadzonego zasobu danych,

- systemy III generacji – wyposażone dodatkowo w bazy wiedzy oraz narzędzia ekspertowe, co umożliwia wspomaganie procesu zarządzania z wykorzystaniem wiedzy gromadzonej w systemie,

- systemy IV generacji – wzbogacone w stosunku do systemów III generacji o zaawansowane narzędzia sztucznej inteligencji umożliwiające uczenie się systemu na podstawie gromadzonych danych i wykorzystywanie aktualizowanej wiedzy do wspomagania procesów decyzyjnych,

- systemy V generacji – posiadające dodatkowo zdolność bezpośredniego oddziaływania na obiekty przy użyciu systemów sterujących parametrami konstrukcji (na przykład zmianami siły sprężającej w zależności od obciążenia), systemów sterujących ruchem itp.

Użytkowane w naszym kraju systemy wspomagające zarządzanie drogowymi i kolejowymi obiektami mostowymi można zakwalifikować do systemów I generacji zgodnie z klasyfikacją podaną w tab. 2. Niektóre z nich zawierają elementy charakterystyczne dla systemów II lub III generacji (algorytmy rankingowe, algorytmy rozdziału środków finansowych, pilotażowe wersje narzędzi ekspertowych). Biorąc pod uwagę bardzo szybko rosnące potrzeby transportowe oraz szeroką modernizację, a także rozbudowę sieci drogowej i kolejowej, niezbędne wydaje się opracowanie i wdrożenie nowej generacji systemów wykorzystujących współczesne możliwości techniczne i technologiczne oraz aktualną wiedzę.

Piśmiennictwo

[1] Bubnicki Z.: Podstawy informatycznych systemów zarządzania. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1993.

[2] Bień J.: Modelowanie obiektów mostowych w procesie ich eksploatacji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2002.

[3] Bień J.: Uszkodzenia i diagnostyka obiektów mostowych. Warszawa, WKŁ, 2010.

[4] Mentzas G.: A Functional Taxonomy of Computer-Based Information Systems.

International Journal of Information Management, Vol. 14, No. 6, 1994, s. 397–410.

[5] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r.

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie. Dz. U. Nr 63, poz. 735.

[6] Instrukcje przeprowadzania przeglądów drogowych obiektów inżynierskich. Załącznik do Zarządzenia nr 14 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 7 lipca 2005 roku, Warszawa, 2005.

[7] Zalecenia dotyczące wykonywania badań pod próbnym obciążeniem drogowych obiektów mostowych. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2008.

[8] Zasady stosowania skali ocen punktowych stanu technicznego i przydatności do użytkowania drogowych obiektów inżynierskich. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2008.

[9] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 r.

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie. Dz. U. Nr 151, poz. 987.

[10] Instrukcja o dozorowaniu linii kolejowych Polskich Kolei Państwowych D-10. PKP, Warszawa 1996.

[11] Instrukcja o utrzymaniu kolejowych obiektów inżynieryjnych Id-16. PKP Polskie Linie l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussees, Paris, France, 1994, s. 449–454.

[14] Wysokowski A., Łęgosz A., Hutnik A.: System gospodarki mostowej. Komputerowe wspomaganie zarządzania mostami w drogownictwie (stan obecny). Drogownictwo, nr 11, 1996, s. 334–342.

[15] Hutnik A., Bednarczyk M., Trochymiak W.: Modernizacja Systemu Gospodarki Mostowej. Drogownictwo, nr 2, 2001, s. 54–57.

[16] Bień J., Rawa P., Bień B.: Komputerowe wspomaganie zarządzania autostradowymi obiektami mostowymi. Inżynieria i Budownictwo, nr 11, 2001, s. 669–672.

[17] Bień J., Rewiński S.: SMOK – kompleksowy system zarządzania mostami kolejowymi.

Inżynieria i Budownictwo, nr 3, 1996, s. 180–184.

[18] Bień J., Król D., Rawa P., Rewiński S.: Komputerowa ewidencja obiektów inżynieryjnych. Seria wydawnicza: „System Zarządzania Mostami Kolejowymi SMOK”, Dyrekcja Generalna PKP, Warszawa, 1997.

[19] Bień J., Król D., Rawa P., Zwolski J.: Komputerowe wspomaganie przeglądów obiektów mostowych w systemie SMOK. Inżynieria i Budownictwo, nr 7–8, 2006, s. 384–390.

[20] Helmerich R., Bień J., Cruz P.: A guideline for inspection and condition assessment including the NDT-toolbox. W: “Sustainable Bridges – Assessment for Future traffic Demands and Longer Lives”, Eds. J. Bień, L. Elfgren, J. Olofsson, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2007, s. 93–104.

[21] Guideline for Inspection and Condition Assessment of Railway Bridges. 2007, www.sustainablebridges.net.

[22] Guideline for the Assessment of Existing Structures. Final Report, Research Project

“Structural Assessment Monitoring and Control – SAMCO”, 2006.

[23] Bień J., Kużawa M., Bień B.: To See is to Know: Visualization in Bridge Inspection and Management. 5^th International Conference “Bridge Maintenance, Safety, Management and Life-Cycle Optimization”, IABMAS, Philadelphia, USA, 2010, s. 267–574.

[24] Bień J.: Modelling of structure geometry in Bridge Management Systems. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. XI, No. 3, 2011, s. 519–532.

[25] Shull P.J.: Nondestructive evaluation: theory, techniques and applications. Marcel Dekker, Inc., 2002.

[26] Zobel H.: Naturalne zjawiska termiczne w mostach. WKŁ, Warszawa, 2002.

[27] Mix P.E.: Introduction to nondestructive testing: a training guide. John Wiley & Sons, Inc., 2005.

[28] Bień J., Krzyżanowski J., Rawa P., Zwolski J.: Dynamic Load Tests in Bridge Management. Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 4, nr 2, 2004, s. 63–78.

[29] Wenzel H.: Ambient Vibration Monitoring. J. Wiley & Sons Ltd, 2005.

[30] Zwolski J., Bień J.: Modal analysis of bridge structures by means of Forced Vibration Tests. Journal of Civil Engineering and Management, Vol. 17, No. 4, 2011, s. 590–599.

[31] Uhl T.: SHM of Civil Structures – methods, tools and applications. 3^rd International Conference “Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures – EVACES’09”, Wrocław, 2009, s. 73–92.

[32] Wenzel H.: Health Monitoring of Bridges. J. Wiley & Sons Ltd, 2009.

[33] Bień J., Rawa P.: Hybrid Knowledge Representation in BMS, Archives of Civil and Mechanical Engineering. Vol. IV, No. 1, 2004, s. 41–55.

[34] Kamiński T.: Nośność graniczna przęseł mostów murowanych z uwzględnieniem wpływu uszkodzeń (rozprawa doktorska). Raport Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, Seria PRE – 1/08, Wrocław, 2008.

[35] Maksymowicz M.: Evaluation of load capacity of concrete railway slab spans with defects (PhD Thesis). University of Minho, Portugal, 2008.

[36] Maksymowicz M., Cruz P., Bień J.: Load capacity of damaged RC slab spans of railway bridges. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. XI, No. 4, 2011, s. 963–

978.

COMPREHENSIVE MANAGEMENT OF ROAD AND RAILWAY BRIDGES