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2025CIAI精彩回顾 | 张喜刚院士:数智赋能 引领桥梁产业创新发展

2025320-22日,2025第二届交通基础设施工业化装配化技术大会在江苏连云港隆重召开。中国工程院院士、中交集团首席科学家张喜刚在线做了大会报告《数智赋能 引领桥梁产业创新发展》。张院士指出,智能桥梁作为第三代桥梁工程的核心代表,正成为推动桥梁产业高质量发展、培育新质生产力的关键路径。

智能桥梁:从概念到行业共识

张院士首先回顾了智能桥梁的发展历程。2014年,在交通运输部的支持下,他牵头组织桥梁界会议,首次提出“智能桥梁发展计划”,并将其列为交通运输十大技术方向之一。经过十年的探索与实践,智能桥梁已从概念发展为行业共识,成为推动桥梁工程安全、智能、绿色发展的核心驱动力。

张院士强调,智能桥梁的本质是“以智能化技术为核心,融合数字化手段,实现桥梁全生命周期的智能设计、建造、管养和使用”。其核心目标是通过技术创新解决传统桥梁工程中资源分散、效率低下、安全风险高等问题,最终实现“众智互动”的产业升级。

七大认识与三大技术体系

在报告中,张喜刚院士总结了团队对智能桥梁的七大认识: 

1. 从被动技术牵引转向高质量发展内生驱动; 

2. 聚焦智能、安全、绿色三元特征; 

3. 以智能化技术为核心; 

4. 从信息化效率提升转向数字化价值创造; 

5. 拓展桥梁工程的社会资产价值; 

6. 凝聚行业共识,形成发展合力; 

7. 回归桥梁本质需求,避免技术盲目渗透。 

基于这些认识,团队构建了智能桥梁的三大技术体系: 

功能体系:涵盖状态感知、环境感知、管理协同等功能延伸; 

技术体系:融合人工智能、机械工程、信息技术等多领域技术; 

标准体系:为智能桥梁的规范化发展提供支撑。 

关键技术突破与阶段性成果

张喜刚院士介绍,团队近年来围绕智能桥梁开展了多项国家级科研项目,包括工程院智慧桥梁发展战略研究、交通强国2035科技专项、科技部重点研发计划《桥梁智能建造理论与方法》等,并取得显著成果: 

1. 智能设计:利用DeepSeek大模型赋能桥梁设计软件,实现自然语言驱动的结构分析,大幅提升设计效率。 

2. 智能建造:开发基于分布式优化的点云轻量化方法,将预制构件尺寸检测精度提升至0.01毫米,施工机器人路径规划时间缩短50%。 

3. 数字孪生:构建开放型建养一体化数字底座,为桥梁全生命周期管理提供数据支撑。 

4. 安全运维:通过智能监测技术,实现结构健康运维效率提升50%,寿命预测能力显著增强。 

此外,团队还联合中交集团、国家自然科学基金委等机构,设立土木交通基础研究联合基金,重点支持智能桥梁前沿技术攻关,累计投入研发资金近2亿元。

挑战与未来展望

尽管智能桥梁发展迅速,张喜刚院士指出仍面临四大共性问题:顶层规划不足、跨行业合作薄弱、产研转化困难、复合型人才短缺。为此,他提出五项建议: 

1. 加强行业顶层设计,构建“四梁八柱”发展生态; 

2. 促进跨学科、跨产业协同创新; 

3. 深化校企合作,加速科技成果转化; 

4. 建立有组织的科研机制,推动技术体系迭代; 

5. 培育智能桥梁专业人才梯队。 

展望未来,张喜刚院士表示,智能桥梁的发展需分阶段推进:“从局部试点到整体应用,最终实现全行业推广。”他呼吁全行业携手,以科技创新为内核,共同推动桥梁产业向安全、智能、绿色的高级形态迈进。

党的二十大报告强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,而新质生产力的核心正是科技创新。智能桥梁作为桥梁产业的“新质生产力”,不仅契合国家战略需求,更为行业转型升级提供了最佳路径。张喜刚院士的分享为智能桥梁的未来发展指明了方向,也为全球桥梁工程的技术革新贡献了中国智慧。 

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