你死于闪电的可能性比死于桥梁倒塌的可能性高出一百倍。

这是一种病态的说法，说桥梁通常是非常安全的结构，世界上任何地方每年都有1亿人死于坍塌。

但尽管现代工程已经令人印象深刻，但它并不是一门完美的科学。2018年意大利热那亚公路桥坍塌，造成43人死亡，1971年墨尔本西门大桥坍塌，35人丧生，这是对公共工程建设风险的悲剧性提醒。

Mehridat Makki Alamdari博士是悉尼新南威尔士大学土木与环境工程学院的高级讲师。在过去的十年里，她一直在检查桥梁，分析它们的数据，并找到更有效的方法进行结构健康评估，以确保它们保持安全。她正在进行的一个新项目是开发一种车载传感系统，该系统可以快速穿过桥梁，以构建桥梁健康和安全的快照。

Makki Alamdari博士说，澳大利亚的53000座桥梁鈥攆从悉尼港到天鹅河，以及其间的一切鈥攁至少每年重新进行目视检查。但交通量的增加和更大、更重的车辆增加了桥梁现在必须承受的负荷。监管机构和政府比以往任何时候都更需要对桥梁安全做出可靠的预测，这需要更多的资源和资金来维护桥梁。

Makki Alamdari博士说：“在世界各地，我们有许多正在恶化的桥梁，它们的使用寿命即将结束，但各个道路当局没有足够的资金来拆除所有这些桥梁，并从头开始建造。”。

另一种方法是通过定期评估桥梁的公共安全并根据需要进行维修，延长桥梁的使用寿命。在澳大利亚，这项任务由地方和州政府共同承担。

不同桥梁的评估方式各不相同。最常见的低接触方法是每年对每座桥梁进行一次目视检查，或根据情况定期进行检查。这可能适用于交通量相对较低的桥梁，但像悉尼海港大桥这样每年有5800万辆车辆通过的结构，或者区域区域内的旧桥，现在承受的荷载比设计的要大得多，又如何呢？

感知危险

对于海港大桥和世界各地其他标志性的大型桥梁结构，当局依靠视觉检查、闭路电视等技术和沿大桥间隔设置的特殊传感器。传感器提供了连续的数据流，工程师使用这些数据流来识别任何新出现的缺陷或结构弱点。

Makki Alamdari博士在新南威尔士大学工作之前是CSIRO的研究员，他分析了悉尼港大桥的数据。他说，归根结底，这一切都是为了观察传感器检测到的振动模式的变化，然后在需要时采取行动。

Makki Alamdari博士说：“这种方法已经应用于大型标志性基础设施，如悉尼海港大桥，最近在布里斯班的网关大桥，以及中国和世界各地的许多桥梁。”。

虽然这可能意味着磨损的潜在安全问题可以及早发现并采取行动，但该系统价格昂贵，涉及大量开销，如布线、监控、电力负荷和分析系统，更不用说每两年更换一次组件，因为接触这些元件会造成损失。

Makki Alamdari博士说，对于一座跨度为50米的小桥，安装一个全面的传感系统将花费大约20万美元，但地方议会每年的预算可能只有每座桥的十分之一。

“将这种方法应用于大量桥梁，在商业上确实没有意义。我们在澳大利亚面临的问题是，许多正在恶化的短跨度桥梁都位于区域性地区。

“不幸的是，一些超载的卡车在这些地区桥梁上绕道行驶，以避免在更直接的路线上称重。这可能会对农村地区的桥梁造成严重损坏，因为这些桥梁不是用来承载这些荷载的。”

因此，如果传感器过于昂贵和劳动密集，并且每年的目视检查可能不够，道路当局和工程师正在寻求可持续的替代方法，同时确保安全。

移动传感器

Makki Alamdari博士正在利用她在结构健康监测和振动分析方面的专业知识，开发一种新的移动技术，在效率和经济之间取得平衡。

与其在桥上安装昂贵的传感器，不如在车辆上安装传感器，在车辆通过时测量桥的状态，怎么样？

这个想法在十多年前首次提出，并在纸上完美运行，但没有人在现实世界中证明过。Makki Alamdari博士和她的同事们越来越接近于看到这成为现实。

她说：“我的任务是提出先进的信号处理技术，提取移动车辆的振动响应，然后利用机器学习和人工智能构建数据驱动算法，以汇编桥梁结构健康关键指标的数据库。”。

她的团队与京都大学（日本）的合作伙伴合作，使用跨度约50米的斜拉桥测试小型原型车辆。

“我们测试的下一步是逐步将人工损伤引入桥梁结构，并验证我们的信号是否显示了这种损伤，这纯粹是通过处理车辆的响应。”

Makki Alamdari博士的团队用于进行测试的定制车辆看起来有点像微型一级方程式赛车。

汽车配备有多个加速度计和称重传感器，用于测量车辆在桥梁上移动时的动态响应，以及测量车辆和桥梁之间的相互作用力。船上还有一个数据采集系统，用于实时记录数据。它可以达到每秒10米的速度，但为了达到最佳效果，测试表明车速应保持在每秒2米左右。

Makki Alamdari博士说：“汽车将来回移动多次，以收集桥梁的丰富数据。”。“一旦收集到数据，他们将在办公室进行离线分析，以查看与基准状态相比是否存在任何异常。”

通向未来的桥梁

在两年后Makki Alamdari博士的DECRA奖学金结束时，这种用于桥梁的移动传感器技术不太可能商业化。但到目前为止，它已经显示了很多希望。

“在实验室，我们已经证明，我们可以使用这种技术监测桥梁的健康状况，”她说。

“但在现场，情况总是不同的，因为从我在悉尼海港大桥的工作经验来看，我知道存在许多意想不到的挑战。因此，我将探索这一点，看看我们能在多大程度上缩小实验室测试与现场测试之间的差距。”

Makki Alamdari博士希望在本十年结束前，移动传感器车辆可以商用。

“要使其达到所需的水平，需要在推进和调整算法参数以及提高传感器灵敏度方面进行大量工作。所有这些都需要恰到好处，以确保技术按照我们的预期工作。”