现状概况
国内城市的市政养护对象主要是道路、桥梁及其相关的附属设施等。就养护对象的体量而言，全国各大城市的市政道路桥梁养护量相对其养护管理团队而言都是特别大的。以西南片区的成都市为例：截止2020年，成都市的道路已经达到10554.8平方米，桥梁1440座，相关的养护部门面临着非常大的压力。
养护人力配备方面，全国各大城市的市政养护力量都不太理想，普遍存在人力资源不足的情况，同样以成都市为例，全成都22个区（市）县的路桥养护部门加上两个养护公司，合计供24个养护单位，全部的养护巡查人员共约100人，且大多数养护人员年龄偏大，严重缺乏青年的养护队伍，这个数据相比其养护的道路桥梁体量而言差距明显。
在养护的类型，各个养护范围或部门所面临的养护类型主要集中在路桥设施病害、城市占道挖掘修复、道路积水处置以及交通事故造成的临时性设施维护工作等方面，在路桥设施病害中，养护部门工作人员不但到执行巡查巡检工作，对路桥设施的病害类型也要精准的判断，根据调研数据显示，路桥设施病害涉及破损、裂缝、露筋锈蚀、松动、变形起皮、缺失、堵塞、拥抱、断裂等几十种类型，且不同的设施构件所对用的病害类型也部全相同。可见病害类型的区分在海量的巡检设施体量上又给工作人员带来了不小的挑战。
在养护巡检方面，目前常见的巡检方式大约分为两种：一种是纯人工巡检，这种方式存在于信息化较为落后的养护单位，主要依靠巡检人员按照预定的设施路线进行巡检，当发现病害的时候，采用手工笔记的形式将相关的病害信息（点位、病害类型、病害大小）进行记录，巡检结束后，将巡检笔记带回办公点交由相关负责人进行分类、划片、指派维修。维修人员再按照指派的任务进行病害处置，并线下通知验收人员进行验收，不过，很多人力资源有限的养护单位并不具备单独的验收人员，往往是维修人员自行判定。这种养护方式缺点明显：首先对巡检人员的管理几乎不能掌握，巡检人员巡没有？是否按照预定的设施巡检？有没有走马观花？这些都不能很好的管理。其次，这种纸质记录方式在数据统计方面几乎不存在便捷性和准确性。在信息化高速发展的今天，这种蜗牛式的养护方式已经不被大众所接受。第二种是人工手持信息化养护APP（Application即手机软件）的方式，这种方式主要在做了一定的养护信息化的养护部门种体现。这种方式在纯人工巡检的基础上，增加了巡检人员的便捷性，其优势有四：其一，巡检人员不再需要手写笔记本进行病害记录了，大大提高了巡检的效率，也在倡导低碳环保的社会大环境下顺应潮流。其二：巡检信息更加准确，由于信息化APP给定了相关的病害信息标准字段，病害信息不再因为巡检人员的工作经验而异，这样的标准化信息输入也为后期的数据统计带来了便捷。其三，APP自带的定位功能，可以快速确认病害的具体位置，不再依赖人工进行点位的描述，快速、准确。其四：手机APP的信息传递的实时性，为病害的快速处置提供了可能性，在设施运行安全方面有了效率的保障。这种养护方式优势明显，但也有其固有不足，例如：采用手机APP巡检的前提是巡检人员对手机操作无障碍，前面提到目前的大多数巡检工作都是由年长的工作人员负责，其对手机APP的操作有一定的门槛。
社会监督方面，现代社会发展迅速，随着社会生产力的发展，人们对生活质量有了更高的要求，主要集中在对居住、工作的环境要求、对出行的便捷和安全要求等等。城市道路桥梁设施的不段完善为人们的出行带来的便捷的同时，时常发生的设施安全事故也促使人们越来越关注道路桥梁设施的安全；另一方面，国家大力倡导平安城市、智慧城市建设，国家层面也越来越关注涉及道路桥梁设施安全的民生问题。这就要求城市道路桥梁养护管理部门针对所辖片区设施的安全运行负责，当出现威胁交通参与者的出行安全的设施病害时，能够快速定位和处置。这对养护部门的巡检和处置效率有了更高的要求。
问题
基于目前国内这样的养护现状，总结其面临的问题主要涉及以下几个方面：
- 养护体量大，且还在不断的增长。
- 养护人力少，且队伍老龄化严重，缺乏年轻队伍。
- 养护专业性强，设施病害类型多、设施、构件、病害类型关联性强。
- 传统的信息化不足之处日趋明显，已不能满足现代城市的养护要求。
- 养护部门的舆论监督压力大，面对设施安全问题，需要更快捷、更准确的完成精细化管养。
城市发展要求
2020年3月9日，重庆市住建委发布关于统筹推进城市基础设施物联网建设的指导意见（以下简称“意见”）。根据意见内容：到2025年，重庆市城市基础设施物联网标准体系基本建成，物联网在城市排水、城市路网、公共停车场、城市管网、市政消火栓、海绵城市、综合管廊、黑臭水体等领域得到广泛应用，CIM平台上线运行并在整合利用物联网数据方面发挥重要作用。
意见明确了要加快平台研发的主要任务，阐述了以GIS（Geographic Information System，地理信息系统）展示空间属性，以BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）反映构造特征，以AIOT（Artificial Intelligence + Internet of Things，人工智能物联网）活化城市运维功能，以建设项目全生命周期为主线，全力打造以“GIS+BIM+AIOT”为核心的自生长、开放式CIM平台，并依托CIM平台，集成、分析和综合应用全市各类城市基础设施物联网数据。
由此可见，AI+BIM将成为今后城市管理的重要手段和模式。
解决思路
基于前面提到的城市市政管理的问题和发展要求，我们探索结合AI、BIM、无人机、5G传输实现综合的行业解决思路。搭建集AI+BIM+无人机+APP四维一体的城市道路桥梁综合养护管理平台。
首先，在提高巡检效率和精准度方面，我们可以利用AI技术结合车载摄像头和固定摄像头设备进行设施病害的自动识别、捕捉。利用其图像识别技术对病害类型进行精准识别，在智能识别的前期可以辅以人工判断以优化识别算法,后期可以通过自我学习进行算法优化和完善，以便快速准确的识别出病害信息。
其次，对于高架桥的巡检，由于高架桥的特殊性，人工巡检不能全部涵盖到设施的构件，特别是高架桥的箱梁部分，人工几乎不能执行巡检，此时我们可以加入无人机进行巡检，通过BIM模型，可以辅助制定并模拟无人机的巡检路线轨迹，对于关键构件设置相应的悬停拍摄识别。通过无人机的位置信息，结合5G传输技术，将识别的病害信息如病害视频、照片、位置等实时回传城市道路桥梁综合养护管理平台。根据不同紧急度的病害选择直接派送维修或进行安全告警，最大程度避免安全事故发生。
再者，将设施BIM集成GIS数据，综合呈现设施病害数据，BIM模型中直观展示设施病害位置、图片、当前状态等。平台中的设施健康评估模块，通过设施类型、设施年限、设施病害等关键数据信息辅助判定设施健康状态，以不同颜色呈现不同状态的构件，便于管理人员直观掌握设施构件健康信息。
最后，通过手持APP进行辅助巡检，帮助提高巡检人员的常规设施病害巡检效率，也作为AI智能巡检的移动巡检补充，全方位的实现城市道路桥梁的日常养护智能化水平。
平台采用5G信息传输技术，保障数据的实时、高效传输。
