桥梁健康监测市场观察笔记：各地业主单位在项目管理上的实践

业主对于桥梁监测类项目的管理实践

桥梁健康监测系统类项目对于各地区业主来说，管理经验相对缺乏。同时，此类项目重现率低，往往是只做一次，业主做好项目管理的内生动力不足。

然而，就我们观察过的多个监测系统项目来看，业主管理经验、能力和水平对建成后系统的质量影响很大。桥梁结构健康监测系统是个系统化的工作，尤其是大规模监测系统建设更是如此。

在这篇文章中，我们把从全国各地观察到的业主对于桥梁监测类项目的管理实践做一小结，供今后做监测系统的业主单位参考。

一、各地区公路桥梁业主单位在项目管理上的实践

1.公路桥梁业主的管理实践

2021年交通运输部办公厅发布的《长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》，推动了公路桥梁监测系统的大发展，文件后附401座桥梁名单中高速公路桥梁所占比例较高。

各省高速集团在桥梁监测系统建设中，绝大多数都让下属公司参与了进来，这是业主单位在监测类项目建设中较为普遍化的安排，但是各个地区之间管理实践上大有不同。

某西部A省份高速集团针对近30座桥梁监测系统建设采取了专业分包（无总包单位）的管理模式：

①委托一家设计类公司进行系统设计；②委托一家下属公司负责监测软件平台开发；③委托另一家下属公司负责硬件采购；④桥梁按数量分成3个包，对外招标系统安装调试单位。

这种管理模式对于业主单位来说比较零散，专业分包要求业主有较高的项目管理经验，能够找到比较好的各个领域专业分包团队。

存在的问题是系统建设质量可能没有负责单位，等于是业主将系统建设质量责任揽在了自己手里。另外一个问题是系统建成后谁是负责长期运维的主体单位？

某华南地区B省份高速集团，将桥梁监测系统建设任务直接委托给了下属检测公司负责系统建设。

检测公司也采取了上面A省高速集团的做法，招标一家设计方，委托一家软件开发商，招标几家设备供应商，系统建成后检测公司负责长期运维。在设备供应和安装中最低价中标，价格压得令设备供应商几乎赔钱。

作为设备供应商除了供应最低端质量最差的设备外，还可能有其他办法吗？极低价格中标后，同时合同条款中要求设备供应商提供五年期质保。

对硬件供应商来说这是一种风险分配极不合理的合同结构，最终设备供应商除了供应质量差的设备外，五年质保的承诺不具备可兑现性。

某华东C省份高速集团也把桥梁监测系统建设任务下达给了下属企业，下属企业组建了专业团队，力争把桥梁监测系统业务打造起来。

团队成员很年轻，两年前发给我三座桥梁监测系统方案中看得出团队经验还略显不足，两年后已经自主开发了监测系统软件平台，接入了近30座桥梁监测系统，并召开了产品发布会。

这个省份高速集团下属企业在这个领域的成功一方面得益于集团和公司层面的高度重视，另一方面跟年轻团队朝气蓬勃的干劲不无关系，背后可以感觉到公司良好的员工激励机制。

让年轻人借助监测系统建设契机个人能够实现短期内职业经验的巨大提升，这是比物质待遇要高明的激励机制。

某西部D省份高速集团，把桥梁监测系统建设任务委托给了下属检测公司，检测公司把系统建设直接转包给了外部公司。集团下属检测公司采取这种项目管理模式相比于C省份做法，等于失去了自己员工提升职业经验和技能的机会。

检测公司自己团队负责系统长期运维和数据分析，从整个项目利益分配角度来看，运维期可获得预算比例大概率是偏低的，从而进一步抑制了运营团队的工作积极性。

某中部F省份，高速集团下属有三家甲级检测公司。集团一会儿想把监测系统委托给甲检测公司，一会儿又向委托给乙检测公司，搞得两家检测公司领导不知道该不该组建员工团队。还好，据说这件事情已经尘埃落定了，委托给了其中一家检测公司。

某中西部G省份，高速集团把桥梁监测系统建设任务委托给了集团外的公司，系统建成后集团责令下属公司进行长期运维管理，且没有运维费用。

下属公司出于经营压力考虑，只配备了一名运维人员，运维质量如何能够得到保障呢？大几千万投入建设的系统就这么如此地没人管地搁在那儿了。

某东南H省份，集团把桥梁监测系统任务名义上交给了下属公司。下属公司认为桥梁监测系统是比较简单的事情，从市场上买了一个监测软件，以为装上传感器数据传输过来，桥梁监测系统便会大功告成了。

集团见状又把监测系统建设任务给收回去了，就什么是单桥监测系统，什么是网级监测系统，等等做了一通学理上的考证，没啥结果。

于是试点先行，拿出几座桥梁，一半给了下属公司，另一半给了集团外部单位，谁负责今后的运维？好像各家负责各家承担建设的系统的运维？果真如此双建设主体，双运维主体，确实是比较少见的项目管理实践。

通过上面各个地区业主单位在桥梁监测系统建设上的管理实践来看，总的趋势是业主把项目委托给下属企业，由下属企业对外寻找合作伙伴。

然而目前为止，就我们观察到的有限的样本来看，业主对项目管理缺乏总体性设计和考虑，对外分包中风险分担和利益分配不尽合理，有可能会影响项目交付的质量。业主在项目管理上总体来看较为保守，对新的管理模式探索的积极性不高。

2.省级数据平台建设上的实践

按《长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》要求，每个省需要建设省级数据平台，省内桥梁监测系统数据接入省平台，进而上传到部级平台，从而实现全国桥梁监测系统的数据打通，这是一个非常庞大的计划。

部级数据平台只有一家建设主体和一家实施主体单位，而省级数据平台从实践上也显现出了各地区之间的不同。

某省级交通运输厅就省级数据平台开发筹措了专项经费预算，对外招标了平台开发主体单位，省交通科学研究院。该省上了《实施方案》名单的桥梁绝大多数集中在了省高速集团，理所当然省高速集团开发了自己的监测平台。

省级数据平台和高速集团开发的监测平台两者在系统架构和功能设定上有何不同？高速集团的监测平台肯定是要做较为全面的数据分析和挖掘，数据传送到省级数据平台后，省级数据平台运营单位用不用对监测数据进行分析？分析结果提交给桥梁业主单位吗？桥梁业主单位还需要向省数据平台运营单位付费吗？当然，目前两个平台之间的数据还未连通。

某省交通运输厅没有省级数据平台建设经费，把建设任务以行政发文的方式下达给了省高速集团。

该省除了高速集团外，其他多家业主单位均有多座桥梁监测系统建设任务。如果省高速集团开发了省级数据平台，其他业主单位把监测数据上传省级数据平台，还需要向省高速集团给付平台使用费吗？省高速集团肯定要开发桥梁监测系统高平台，可否与省级数据平台二者合一呢？

某省交通运输厅把省级数据平台建设的责任下达给了交通厅下属信息化类公司，该公司没有桥梁监测系统业务工程经验。

该厅下属公司找了一家软件公司免费为其开发了省数据平台，平台开发公司和该省厅下属公司正联合研究后续可能的商业模式，以弥补之前省平台开发投入的人力物力成本。

从交通运输部公路局2022年月发出的《省级公路长大桥梁结构健康监测平台建设技术指南》来看，主管部门对数据从单桥系统经省级数据平台上传部级平台的技术体系架构是清晰的。

然而截止目前，建成省级数据平台的省份很少，即便建成了也几乎没有数据上传进来。之所以如此，一方面与绝大部分省交通厅未能筹措专项经费有关，另一方面因素是对于省级数据平台建设后的商业模式，运维主体责任，数据治理制度等个多方面因素考虑不足。

二、城市桥梁业主单位在监测类项目管理上的实践

某省会城市提出了将全市800多座城市桥梁全部安装桥梁监测系统，分批次实施，目前已经开始了第三批招标。从前两批次观察来看，业主分别招标设计单位，软件平台开发单位，然后将监测系统安装分成几个包分别招标。

据说对系统长期运维责任主体考虑不足，业主要求安装单位安排专人长期派驻在甲方所在地，负责各自安装的桥梁监测系统的运维工作。

从第三批公开招标设定的条件来看，国内能够满足条件的单位或联合体不多，第三包再次包括了软件平台开发，至于几个批次分别开发的软件平台之间到底是什么体系架构关系，不得而知。

该城市桥梁监测系统如果做好项目管理上的顶层设计，以第三代监测系统模式来实施，系统建设质量和运维质量应该会有较好的提升。

某西部城市，虽然财政紧张，但是仍然拿出不低的预算，着手建设城市桥梁监测系统。该监测系统最终以单一来源采购的方式选择了中标单位。

就我们对该项目的理解来看，与其花费巨资建设桥梁监测系统，到还不如扎扎实实把基于人工检测数据的管养系统做到位，该城市目前桥梁检测数据还只能停留在检测单位提交的检测报告上。

某西部城市，桥梁监测系统属于智慧城市中的一个子模块，负责单位属于市政局信息化部门。

在信息化部门协调下，智慧系统实施公司到桥梁管理部门做了多次调查研究，然而据桥梁管理部门讲他们提的意见绝大多数未被智慧系统实施单位接纳。有多个城市存在这种顶层设计开发出来的智慧系统，对于业务管理部门来看可用性不高。

我们的看法是，如果在城市财政紧张的情况下，桥梁养护管理系统的重要性排位应该高于桥梁监测系统。

同时要意识到任何与业务相关的管理系统，都需要经过管理单位和系统实施单位来来回回讨论交流，调整迭代，如此系统可用性才能得到保障。如果财政经费十分充足，非要把全市桥梁给监测起来，那我们建议系统建成后的长期运维和数据长期跟踪分析的合作机制要做到位。

某南方城市，要上马投资近两千万的城市桥梁监测系统，就项目建设模式匿名地咨询我们意见，未向我们提供任何的项目有关信息，我们只好泛泛地给了回复。不出几日，该城市以建设-运维-数据服务的建设模式对外招标，但是整个项目风险分担上乙方承担过多，致使最终以无一应标而宣告招标失败。

就我们观察来看，业主单位虽然对桥梁监测系统类项目管理经验不足，但是往往把事情想的很简单，以至于在执行过程发现问题越来越多而无法得以很好地解决。

某华东城市，城市桥梁由当地一家市政工程公司负责长期养护，养护单位自己出资建设了几座跨河桥梁的监测系统。

这种项目模式值得推广，养护单位出资建设的桥梁监测系统自己使用自己运维，这就解决了监测系统无长期运维主体的痛点问题；另一方面养护单位出资建设监测系统不需要向业主单位，业主单位向财政局申请预算，大大简化了系统建设流程。

即便是业主单位委托其他单位实施桥梁监测系统，我们仍然建议将建成后的监测系统移交给养护单位负责长期运维，并给付相应的运维服务费用。

目前城市桥梁监测系统建设要么不做，做就大规模地做，就我们了解有几个城市都以全市桥梁为监测对象，动辄过亿甚至几个亿的投入。

这些项目基本上以物联网逻辑来实施，从技术上以获取数据为主，从商务上绝大多以攻城略地占领市场为要。我们建议，回归基础设施本身物性规律，先把养护管理系统做到位，把桥梁养护单位纳入生态体系中来，使得系统能够在实际工作中发挥效用。

如果非要做大规模桥梁监测系统，项目前期规划和项目管理做到位，做好合作技术生态的构建，尽可能地做出有用性的系统。

三、对拟做监测系统的桥梁业主单位的建议

1、培养自家军，运维有主体

我们总结发现，目前桥梁监测系统之所以安装后没多久就出故障甚至瘫痪了，主要原因就是系统缺乏运营和维护。

监测系统由电子元器件和软件组成，如果没有维护，很快便会停止工作。我们遇到的很多案例，缺乏维护主体是监测系统难以发挥应有作用甚至很快坏掉的最主要原因。

就此次大范围桥梁监测系统建设，建议各个地区桥梁业主单位一定要下功夫，培养一家本地企业，使其快速具备桥梁监测系统实施能力（我们有办法）参与此次监测系统建设之中，并负责系统建成后长期的运营、维护和数据分析。

在系统长期运维上，只有本地的和尚才能专心念好本地的经。如果建设阶段，大的利益都被远方的和尚给赚走了，剩下烂摊子交给当地企业，那是不合理的利益布局，最终吃亏的还是业主。

2、构建新模式，应对新形势

（1）产能不足，尝试开源模式

目前市场上真正能够具有桥梁结构健康监测系统实施能力的单位不多，因为桥梁监测市场规模不大，突然之间释放出来这么大的市场需求，总体供给能力很难短时间之内得以提升，会出现局部性的“供不应求”。

在这种情况下，系统建设质量如何得到保障呢？市场内存在几家头部公司，工程经验丰富，然而当他们突然间实施比以往多得多的项目，如何保证不从后门转包出去呢？这一点各个地方业主应该做到心中有数。

怎么办？在短期内行业产能不能快速提升的前体下，只有充分挖掘行业内各个层面主体的既有知识和工程能力，重新搭建新的工作模式，使得现有产能得到充分的发挥。

为此，我们提出了“开源模式”，也即是我们之前文章中提到的第三代模式。在开源模式下可以做到：

①解决系统建成后长期运维主体缺失的问题；②专业的人做专业的事儿，能够大大提高系统数据分析的质量和水平；③能够快速高质量地实施大规模桥梁集群监测系统建设和实施；④当然，整个系统技术架构需要重新设计。⑤能够发挥企业工程优势和高校数据深入挖掘的优势，分工合作，利于桥梁监测系统技术发展走上良性发展方向。

（2）基于业主自身实际，选择不同的系统建设模式

我们提出三种桥梁监测系统的建设模式，如下：

模式1：建设-移交模式。系统建设单位把系统建设完成后，直接移交给业主，业主自己运维。这种模式下需要业主单位配备比较专业的人员。监测系统属于多专业交叉类业务，需要配备多种专业的人员，实践中业主往往没有配备或者配备少量的专门人员，其结果便是系统建成没几年就坏掉了，更别提对采集数据深入分析了。

模式2：建设-移交-运维模式。系统建设单位把系统建设完成后，移交给业主，获得系统建设工程款，属于一次性费用。此外，业主每年向建设单位给付一定额度的系统维运维费，建设单位给业主提供系统运维服务。

这种模式下系统能够得到很好的维护，数据往往也能够进行深入的分析，系统功能得以较好发挥。更为重要的一点是，由于建设单位同时维护多个监测系统，运维人员的生产能力得以充分发挥，规模效应降低维护成本。

同时建设单位可以通过多个系统分析，通过大量数据样本，能够更为深入的理解桥梁病害。

模式3：投资-建设-运维。系统由建设单位投资建设，不移交给业主，而是通过向业主提供监测服务，每年从业主赚取服务费。

这种模式下，可以享有模式2所有的优点。也能够从根本上解决了监测系统寿命与桥梁寿命不匹配的问题。

只要桥梁业主给付的服务费，通过对系统成本的核算能够盈利，系统投资建设单位不仅仅有动力将系统维护好，而且当系统设备到了寿命退出工作后，建设单位还可以继续安装新的系统。

（3）选择合理的融资模式

不是所有的桥梁业主单位都是财大气粗，交通运输部发文桥梁清单中，以云南、贵州和重庆市桥梁数量为多，这些地区，尤其是云南和贵州。有些地区，如浙江、广东、江苏等省份，高速公路总体上盈利，经费好筹措。

对于有钱的地区，建设模式可以采取建设-移交模式；对于没钱地区可以采取建设运营和服务模式，但是最终的成本还是由桥梁业主单位或者当地财政承担的。

如果采取建设-运营-服务建设模式，给系统实施单位带来较大资金压力，需要适当提高项目利润率水平以补偿承担单位建设资金的利息成本。

如果引入银行进行项目贷，贷款主体为业主还是系统实施单位，可以双方商定，总体评估下来给实施单位贷款可行性比较大。

如果将运营期提高到10年，项目贷款产品的周期难以匹配，可以通过银行分几个批次贷款组合的方式来实现，当然前提是业主给付的每年服务费有保障。

3、布局新生态，实现可持续

目前桥梁监测市场还是有些乱的，主要表现是“重建轻养”之外，实施主体多种多样，工程经验参差不齐。

有做监测设备的开始做系统设计和集成，站立的角度不是系统功能实现而是尽可能地卖出自家设备；有大学老师带领学生做系统的，后续运维基本指望不上；更有严重的某地区，建设的系统居然没有一个成活，连出数据这么最基本的要求都没做到。

我们上面提到的“开源模式”不是市场开放，谁都来做的意思，而是通过模式变革，实现各个主体之间的良性分工合作，设备厂家供应好的设备，大学做好后续数据分析和理论建构，本地企业做好系统长期运维，集成商做好整个系统规划建设和实施，各得其所，通力合作，拿出最高质量的系统来。

4、调整利益盘，各方不为难

首先整个系统预算要在建设阶段和运维阶段进行合理分配。

建设阶段，集成商拿走大部分项目经费，留给后续运维阶段费用过少，如何培养本土企业积极性去承担系统长期维护工作？如何配备优秀人才给业主提供数据分析服务？真要将系统功效发挥最大化，最终需要运维阶段来实现。

有的地区，将项目利润绝大部分分配到设备采购环节，设备供应相对简单，而且短平快。留给系统设计、安装调试和运维的费用比例过低，结果虽然采购的都是优质设备，但是软性配套条件跟不上，系统功能也难以发挥。

有的业主秉持固有传统观念，难以接受系统设计、系统调试、软件开发和后续运维等这些软性服务层面的高收费标准，而觉得硬件可触摸见得着可以接受高价格，这种理念也会影响系统最终的建设质量。

5、吸纳新技术，转型真升级

最近几年桥梁监测领域进步最大的便是传感器和其他监测设备，然而我们也会发现有些不适合长期使用的设备仍然被用于桥梁监测系统。

桥梁监测系统面向未来十几年甚至更长时间，应该充分考虑选用技术先进的监测设备。在预算有限的前提下，监测设备宜少宜精，切忌设备一大堆可用数据却很少的以往做法。

据我们跟踪下来，基于微波雷达的桥梁动挠度监测设备，基于波分复用和时分复用结合的新一代光纤传感器，以及法国原子能机构基于三向加速度和倾角以算法突破实现的毫米级动挠度监测设备等这些（但不限于这些）最新监测设备均值得加以关注和选用。

6、开发新架构，承托大数据

据我们观察，桥梁监测系统总体架构设计分成三个阶段。受北交大某教授启发，我们暂且不成熟地划分为监测系统1.0，监测系统2.0和监测系统3.0等。

监测系统1.0阶段受相关青马桥等监测系统设计影响大，主要表现是各个监测项目分别采集控制，数据进入数据库系统，由统一的数据管理与处理系统分析管理和展示，后台各个知识模型通过人机交互方式实现。

这个阶段监测系统设计具有科研探索性尝试，比较有理想色彩，追求模态识别、损伤识别和承载能力评估等。这个阶段的系统设计往往针对单桥监测系统，系统可以适应大量或者海量数据的采集和管理。

目前流行的是监测系统2.0版本。主要特点是，建立统一的数据平台，可以实现数据的整合，包括采集、展示、分析和数据库管理。

后续的数据分析功能弱化，人机交互才能实现的知识模型建构基本不做。系统展示性强，扩展性强，理论上能够接入很多座桥梁。

这个阶段监测系统重视数据，弱化数据深入挖掘，既然模态分析损伤分析不好做索性就不做了吧。有的系统，大量使用了静态传感器，使得数据处理和管理压力变得较小。

监测系统3.0目前还没有可供观察的例子。我们认为监测系统3.0有几个特点：

①适应开源模式下的系统实施；②适应大数量桥梁，高频率采集数据的接入；③重视监测数据的分析和挖掘；④在合作实施单位之间能够进行方便的数据共享；⑤充分利用先进的监测技术；⑥给开源参与主体和系统长期运维主体提供技术上的便利；⑦重视数据权限的管理；⑧实现数据到决策的最后一公里问题的解决。

7、事前做规划，运筹某全局

以往桥梁监测系统项目都是零零星星出现的，最终也都是一个一个项目方式发包出去，多年观察下来效果未必满足预期。

而此次，因交通运输部发文桥梁监测类项目突然间大量出现，作为地方主管部门如果仍然延续以往一个项目一个项目零星发包的方式，系统整体水平未必能有本质性的改善和提高。

为此，我们建议，省级交通主管部门在系统实施之前，进行较为科学合理的规划，规划目标便是如何实现上述提到的工作模式和技术上的创新，和对以往系统建设教训的规避。

四、案例分析

我们把上面对桥梁业主单位管理实践上的观察，和对业主的建议，以一个假想的案例来加以分析和模拟推演，这样使得业主单位有个直观的借鉴。

假设某地区公路桥梁业主单位A省高速集团，要建设42座长大桥梁的监测系统；这些监测系统建设获取了交通运输部经费补贴，须将数据经省平台上传到部级数据平台；省交通厅将省级数据平台的任务以无经费的方式委托给了该业主单位，并发文要求其他业主建设的监测系统数据上传到省级数据平台。

针对这个假想的业主和假想的项目我们建议如下：

（1）确定A省高速集团下属有甲级资质的B检测公司为监测系统建设总体牵头和责任单位，负责整个系统的策划、设计、安装调试以及后续长期运维和数据分析。

（2）A高速集团有两种方式把项目授予给B检测公司：一是项目委托，建成后监测系统产权归属A集团；二是借款给下属公司，建成后的监测系统产权归属为B检测公司，B检测公司以每年从A集团获取数据服务费的方式返还借款。

两种模式对于B检测公司的资产项增减是不同的，如果B检测公司有上市计划，第二种方式更值得选择。

（3）B检测公司如果对于实施桥梁监测类项目不熟悉，可以考虑聘请独立咨询方，咨询方为B公司提供全过程咨询服务。

（4）B检测公司肯定需要对外分包，建议采取“分布式监测”的专业分包模式。以桥梁振动特性监测为例，假设每座桥梁平均布设24支单向加速度计，配置8通道采集设备3台，采购成本估算3000*24+50000*3=22.2万元。

可以将桥梁动力特性打包，专业分包单位提供从传感器硬件，模态分析软件，安装以及后续运维全套专项服务。

22.2*42=932.4万元，这个专业分包体量对于专业服务商来说有较好的吸引力，能够提供较为优质的长期服务。车载，应变等几个大项采取分布式监测分包，其他小项目B检测公司自己承担。

（5）软件平台可以采购，也可以自行研发。建议采用中台技术，进行硬件中台、数据中台和业务中台模块化划分。硬件中台非常利于整个系统大量硬件的管理和维护。

（6）软件中的数据中台可以上升为省级数据平台。如下图，具体包括：

①其他省内桥梁业主的桥梁监测系统不再自行开发数据库或数据中台，监测数据从桥头交换机直接上传到B检测公司开发和运维的省级数据平台；②其他业主就省级数据平台使用向B检测公司付费；③其他业主可以自行分析监测数据，也可以将桥梁监测系统建设或建成后的数据分析委托给B检测公司实施；④B检测公司开发和运维的省级数据平台管理着全省桥梁监测系统的全集数据，可以按部要求将全部或部分数据向部级平台映射。