日本正面临基础设施老化难题,桥梁建设领域情况尤为突出。经济快速增长期建造的大量桥梁集中老化,大量检查数据和维修历史分散于纸质账簿或部门系统,导致熟练工程师经验与数字数据整合不足。为解决效率低下问题,需借助尖端数字技术,构建更安全可持续的基础设施管理系统,智能基础设施管理系统作为战略创新促进计划的一部分,正承担此重任。

日本法政大学工程设计学院今井龙一教授带领的研究团队,聚焦桥梁三维几何数据与维护信息在独立系统中分离、管理困难的问题。团队最新研究成果发表于《计算机辅助土木与基础设施工程》杂志,引入新型集成数据模型,融合建筑和建筑信息模型(BIM)的 IFC(行业基础类)与地理空间信息的 CityGML 两个国际标准。新框架实现三维几何数据与维护信息统一管理,预计简化改进维护工作流程,包括老旧桥梁检测、诊断和维修计划。今井教授称:“工作将助基础设施管理者,尤其是地方政府,准确掌握管辖内众多桥梁损坏位置和维修历史,且可在 3D 模型上可视化。”
该模型使管理者无论现场还是办公室,都能快速查看信息,如“损坏位置是否与五年前修复位置相同”,从而精准决策,确定维修优先顺序和方法。预计提高基础设施安全性与使用寿命,提升公共资金使用效率。团队预计五到十年内,综合数据模型将被全国地方政府广泛采用,为桥梁创建数字孪生体。借助数字孪生模型,人工智能驱动的劣化预测模拟成为可能,维护方式将从被动转向预测,预防重大事故,构建更安全可持续社会。灾难发生时,还能快速评估桥梁通行情况,支持疏散和恢复工作。今井教授总结:“技术旨在连接现场专业知识与数字数据,实现基础设施协同监控,为子孙后代安全生活铺路。”
更多信息: Kenji Nakamura 等,《具有三维几何形状和维护信息的桥梁集成数据模型》,《计算机辅助土木与基础设施工程》(2025)。














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