中華民國107年5月 May. 2018

國道隧道維護管理系統

高公局北分局王進成/撰稿及圖片提供

國道隧道維護管理系統

  國內高速公路已通車路段共有隧道58座,隧道總長度81.319公里。尤以國道5號所轄雪山隧道全長達12.9km,現為東南亞第一、世界第五長之公路隧道,也由於雪山隧道規模龐大且地質條件特殊,故營運期間之維護管理甚為重要。
  本系統開發前,國內尚無任何隧道相關的維護管理系統,為有效執行隧道之維護管理工作,管理龐大及繁雜的資料,必須採用資料庫進行系統化管理。爰此,本分局規劃將國道5號所轄隧道數量龐大之原始設計文件、竣工圖說、歷年檢測資料、監測資料、維修資料、巡查資料等,建立一系統化管理之資料庫,將既有資料轉換為可用資訊,以協助隧道維護管理工作之執行。
  為使系統符合國道隧道維管使用之需,開發期間針對本系統架構,邀集高公局各相關單位、隧道巡查檢測及監測承包商、隧道維護工程承包商等辦理2次系統訪談,彙集各單位維管建議;另辦理2次專家學者座談會彙集領域專家學者智慧進行檢討修正,以利系統更趨完善,並於完成初步建置後,邀請高公局及各分局相關單位進行系統操作測試審查,讓系統操作介面符合所需。

  系統基本架構分述如下:

一、 原始設計基本資料、竣工圖檔建置及索引管理
包括各隧道原始設計基本資料、原始設計構想、竣工圖檔、地質及斷層等圖說資料,轉為電子檔並需建立電子化管理系統,透過該隧道標案名稱、隧道類別、隧道內里程及資料屬性等索引方式快速搜尋得到所需上述各類既有資料。
二、 隧道新工階段重要施工紀錄
隧道新工階段曾發生重大坍方、滲水、地質破碎帶……等重要紀錄及相關處置方式等資料建置。
三、 隧道長期監測資料管理
歷年隧道監測資料建置,使用者可透過系統新建、調閱歷年隧道相關監測項目歷史資料。
四、 隧道檢測資料管理
針對隧道安全檢查工作項目,包含目視損傷位置紀錄、損傷分布描繪、檢測照片、危害度評估及檢測成果等,提供繪製與匯出、入等功能,並可透過系統新建檢測資料及調閱所需檢測資料。
五、 巡查資料管理
各年度隧道定期巡查、特別巡查紀錄及處理情形等資料蒐集及建置,並可提供索引、調閱功能,透過巡查年度、劣化項目……等關鍵搜索查詢相關紀錄。
六、 隧道安全設施資料管理
針對隧道目前既有安全設施資料,包含機電設施(如火警偵測系統、緊急避難方向指示燈、通風系統…等)、交控設施(如閉路電視攝影機、資訊可變標誌、車道管制號誌、緊急電話…等)等設施之安裝位置與現況建檔,並可透過系統新建及調閱所查詢安全設施資料。
七、 隧道歷年維修資料及照片管理
建置隧道歷年維修資料及施工照片,使用者可新增及調閱歷年維修資料,或透過隧道名稱、區段、里程、維修工項、…等參數動態查詢相關維修紀錄。其中維修補強資料新增功能應包含維修區域描繪及所修補損傷的編號、維修工法、施工日期及施工照片等紀錄,相關資料須能提供後續維修決策建議之用。
八、 隧道搶修決策及工法
歷年隧道搶修及使用工法紀錄建檔,並可藉由年份、搶修工項…等參數動態查詢歷年維修資料。
九、 隧道歷年維護成本及維修工項單價資料
隧道歷年維護成本及維修工項單價建置,可作為後續資料統計分析及維修預算編列之參考。
十、 資料統計分析及維修決策
(一) 可依使用者需求,擷取相關監測資料之歷時資料,並進行比對及分析。
(二) 可依歷年檢測資料,進行統計、分析、比對,提供生命週期維修決策。
(三) 隧道損傷原因與對應形態既有資料蒐集,並建立對應之參考資料庫,提供損傷原因(如材料老劣化或地質構造等)研判之參考。
(四) 可針對該期隧道安檢結果,提供應修補損傷所對應之可行維修工法、參考單價及補強區域之面積等相關資訊,以作為擬訂維修工作內容之參考,並能自動產生維修補強建議報表。
國道隧道維護管理系統2

  系統開發後之具體效益:
一、資料電子化提升所需資料搜尋之便捷性及快速性。
二、向量化隧道異狀,便於各劣化異狀統計及維修數量調查。
三、歷年資料比對,掌握隧道變化趨勢。

  國道隧道維護管理系統導入全生命週期之理念,規劃開發先進並全面性落實全生命週期概念的管理系統;初步以國5隧道為模組建置對象,現正由本分局木柵工務段辦理後續擴充系統供高公局各轄管隧道單位使用,以統整隧道之設計、施工、安全檢查、監測及維修等資料,除便於相關資料之建置及查詢外,並可提供後續設施維修補強工法決策之參考,期能透過歷年資料統計分析,評估維護決策,提昇隧道之維護管理效率,增強管理決策及防災應變能力。此外,現正辦理國道5號隧道總體檢查工作,其工作亦包括隧道襯砌影像掃描作業,所得成果可與國道隧道維護管理系統介接,提昇既有系統人工異狀描繪精度,藉此獲取更為精確之可用資訊。