3D B里奇E 应用程序是一款移动软件工具，旨在促进桥梁检查流程 通过使检查员能够收集和记录元件级桥梁检查数据 使用支持 3G/4G 网络的平板设备。总体目标是帮助密歇根州部门 交通部 (MDOT) 减少了现场工作人员收集桥梁检查所需的时间 数据，并迈向更高效的桥梁检查流程 达到所有适当级别的 MDOT。应用程序自动渲染 3D 模型 使用来自桥梁管理数据库的数据来确定所需的桥梁。 3D模型 使检查员能够更轻松地记录和可视化缺陷和元素水平 与基础设施元素沿线特定位置处的桥梁相关的数据。 该应用程序已达到初始开发水平，准备进行更多现场测试， 正在增强和添加功能，以满足 MDOT 工作人员的需求。在项目的 第二阶段，3D B里奇E 应用程序正在准备部署，MDOT 和 MTRI 均致力于 帮助创造桥梁检测技术的未来 全国范围内。
摘要
当前 MDOT 桥梁检查做法使用纸质表格，后附手动数据 使用信息填充桥梁管理系统 (BMS) 数据库的输入步骤 桥梁管理和维修所需的。面对老化的桥梁库存和 增加收集元素级数据的联邦法规，MDOT 希望增加 收集数据的效率和可靠性。为了实现这一 MDOT 要求 2D/3D 应用程序可以利用移动平板电脑技术来帮助检查员 字段。
为了开发此应用程序，密歇根理工学院 (MTRI) 工作人员首先检查了 全国各地的实践状况，以更好地了解当前可用的选择。 截至 2014 年调查，没有任何应用程序有助于收集元素级数据。 此外，MTRI 会见了来自 Great Lakes Engineering 的经验丰富的检查员 Amy Trahey， 以及 MDOT 的 Janiene DeVinney 和 Lindsey Renner，以更好地了解 桥接检查员，根据他们的输入定制应用程序设计。
由于端到端 3D 桥梁模型尚未适用于所有桥梁，MTRI 开发了 使用 Django（一个 python Web 框架）的服务器应用程序，生成可扩展桥 使用 MDOT BMS 数据库中可用数据的标记语言 (XML) 文件。每个 XML 文件包含有关桥梁的单元级组件的信息，包括 位置和尺寸，代表具有足够代表性的通用桥梁模型 用于检查目的。服务器应用程序包括一个用户调整组件 由于缺乏信息（例如轴承的放置）而纠正初始假设 每束。
为了制作客户端应用程序，MTRI 选择了 Unreal Engine 4 (UE4) 游戏引擎 由 Epic Games 提供跨平台渲染功能，包括 Android、 iOS 和 Windows。应用程序本身是使用与 UE4 接口的 C++ 构建的 引擎，以及用于高级功能的 UE4 蓝图和用于集成的 Java 具有 Android 设备上的原生相机功能。应用程序接收一个桥 来自服务器应用程序的 XML 并构建交互式 3D 模型。使用一套 通过直观的导航视图，用户可以穿过桥梁并标记表面 包含元素级缺陷信息、照片和评论。缺陷标记按比例 根据缺陷数量和颜色编码确定尺寸以匹配条件状态。的 应用程序还有一个摘要视图，用于查看聚合缺陷信息。
当前数据收集流程
如前所述，MDOT 目前的桥梁检查做法使用纸质表格 接下来是手动数据输入步骤来填充他们的数据库。另外，还有照片 记录桥梁损坏情况与检查分开收集和存储 数据。 MDOT 检查员还必须携带参考手册和过去的检查报告 帮助验证他们收集的数据的准确性。的确切位置 桥梁缺陷不会被存储，这会造成不便，因为数据很困难 可视化，尤其是通过时间。此外，联邦法规现在要求 检查员收集 AASHTO 元素级数据。当前的流程不允许 有效收集这些数据。所有这些问题都造成了一座低效的桥梁 检查过程增加了桥梁检查员的工作难度。的 3DB里奇E 应用程序旨在解决这些问题。该工具将允许检查员收集 他们需要的所有数据都在一个无纸化应用程序中，同时允许检查员 更好地可视化报告、缺陷和收集数据。
服务器和数据库实施
由于 3D 模型尚未适用于所有桥梁，因此模型必须能够轻松 创建用于检查工具。鉴于大量的描述性信息 在 MDOT 的桥梁管理数据库中，MTRI 决定根据该数据库构建一个模型 利用所有相关数据。数据已检索，缺少信息 从收集的数据中得出，然后创建一个包含所有必要信息的“模型” XML 形式的数据。然后将生成的 XML 发送到应用程序的前端 渲染 3D 模型。
3D B里奇E 用户界面
打开应用程序时，用户将看到 3D B里奇E工具的主屏幕。
然后桥梁检查员可以通过“负载桥”加载他们想要的桥梁 基于独特桥键的菜单。
桥梁加载完毕后，交互式 3D 模型将沿着比例出现 准确表示所选桥梁。用户可以沿着桥导航 我从左到右或上下拖动他们的手指。用户还可以放大 或通过在屏幕上捏合或张开来缩小特定区域。
在桥梁沿线的任何一点，检查员都可以记录缺陷数据。每个人 可以用描述、照片和数量来注释缺陷。字段将被预先填充 来自最近检查的数据库值。上下文相关的描述 附加到每个元件类型，就像桥梁元件检查手册中一样。
检查员可以通过输入来更改缺陷的大小、形状和位置 缺陷编辑器模式。检查员可以通过单击更改缺陷位置 并拖动或简单地单击到新位置。检查员可以更改尺寸 通过捏住缺陷或使用下面的滑块来消除缺陷。用户可以 还可以使用下面的滑块或放置两根手指来更改旋转 并相应地旋转。最后，检查员可以改变方面 圆形和矩形缺陷之间切换的缺陷比率。
指南针和眼睛图标可让检查员在不同视图之间切换 同样的缺陷。
该应用程序还可以让检查员记录真实的实时照片并输入描述性信息 关于缺陷的评论。
最后，桥梁检查员可以查看缺陷和元素的不同摘要 数据。摘要查看选项卡根据条件状态显示数据 缺陷以及缺陷所在的桥接元件。
桥梁检查员还可以查看汇总的缺陷和 AASHTO 元素级数据 通过“元素报告”选项卡。
管理网站和用户调整
由于 MTRI 计算中对用于轻松渲染的关键变量的假设 应用程序中可用的 3D 模型，通过 Django 开发了一个安全网站 检查员验证和/或修改这些假设以创建更准确的 模型。对于一般混凝土立交桥式桥梁，计算合理 准确。然而，有几个异常值，其中关键信息 桥梁的组成方式，例如每跨具有不同数量的梁的桥梁 或每个桥墩的轴承位置与正常情况不同的桥梁。这些桥梁 建模不正确，因此检查员无法记录缺陷数据 准确地。管理站点允许桥梁检查员修复模型中的任何错误 创建更好的桥梁复制品并允许他们进行任何必要的更改 他们认为合适的数据。这些信息分为八类：假设、 一般桥梁信息、桥面、上部结构、下部结构、支座、支座 放置和涵洞。桥梁检查员将提供的最重要信息 需要回顾的是假设和轴承放置部分。这是两个 MDOT 数据库中不存在数据但通过计算得出数据的领域 和假设。未来可能会纳入更多领域和类别 制作更准确的模型。
未来计划
此应用程序正在准备通过第二阶段在密歇根州部署 该项目的目标是创建一个适合所有 MDOT 的应用程序 桥梁检查员的需求。许多功能正在根据情况添加 根据实际桥梁检查员的反馈。其他州的使用推广工作正在进行中。 3DB里奇E应用程序是实现利用 3D 模型进行监控的未来目标的关键组件 并审查桥梁的整个生命周期。
