Мосты мы привыкли считать чем-то само собой разумеющимся: кажется, что они просто стоят и бесконечно делают своё дело. Они встроены в ландшафт, а маршруты, которые они открывают, мы воспринимаем как данность.
На деле, как подтвердит любой инженер-строитель, мост — это почти живой организм, которому нужны непрерывное обслуживание и мониторинг, чтобы оставаться безопасным, устойчивым и функциональным. Наглядный пример такого подхода — Министерство транспорта США и его общедоступный реестр отчётов о состоянии мостов.
Чтобы мост устоял
Главное в мостах то, что мы на них полагаемся. Это жизненно важные транспортные связки: по ним люди ездят на работу и учёбу, по ним же идёт торговля — грузовики и поезда везут товары туда и обратно. Когда переправу приходится закрывать, на ремонт или по исчерпании ресурса, эта связь рвётся, и последствия бывают серьёзными — и экономическими, и логистическими. Поэтому мосты стараются держать в строю как можно дольше. Обратная сторона такого стремления очевидна: если ради этого пренебрегать своевременным ремонтом, возникает риск обрушения, а его цена куда выше. Разрушение моста нередко уносит жизни, а построить новый взамен рухнувшего гораздо сложнее и дольше, чем вовремя всё обслуживать.
В США давно не секрет, что мосты стареют. Средний возраст сооружения — 44 года, и это вплотную подбирается к 50-летнему расчётному сроку службы, на который многие из них изначально проектировались. Поскольку цифра средняя, понятно, что немало мостов уже заметно перешагнуло этот рубеж. Разумеется, возраст — не идеальный показатель состояния, но и более пристальные проверки подтверждают: проблема реальна. По отчёту Американской ассоциации дорожных и транспортных строителей (ARTBA) за 2024 год, в ремонте или замене нуждаются 36% мостов страны — это 221 800 пролётов. Ещё 42 067 пролётов отнесены к категории «плохое» состояние, и по ним ежедневно проезжает 168,5 млн автомобилистов. Цифра отрезвляющая: она показывает масштаб возможной катастрофы, если эти конструкции начнут выходить из строя.
InfoBridge позволяет быстро фильтровать данные по самым разным параметрам. Если нужно найти худшие мосты в городе, достаточно переключиться на столбец CAT10 — BRIDGE CONDITION и посмотреть, какие из них помечены как Good, Fair или Poor. Мосты оценивают по состоянию проезжей части, пролётного строения и опор, а в итоговую категорию сооружение попадает по худшему из этих показателей — так предписывает федеральный регламент, а именно 23 CFR 490 Subpart D. Источник изображения — hackaday.com
Покопаться в данных может любой желающий. В структуре Министерства транспорта Федеральное управление автомобильных дорог ведёт базу LTBP InfoBridge — хранилище сведений о мостах по всей стране. Её разработала программа Long Term Bridge Performance, цель которой — понять, как эти сооружения ведут себя и служат на протяжении десятилетий. База открыта для всех и служит единой точкой доступа ко всей доступной статистике о состоянии американских мостов. Задумано так, чтобы с данными могли работать и разбираться все — от органов власти штатов и федерального уровня до студентов, преподавателей и исследователей.
Данные собраны из множества источников: это Национальная инвентаризация мостов (National Bridge Inventory) и наборы National Bridge Element, а также климатические данные из базы MERRA-2 агентства NASA. Есть и сведения о строительстве и проектировании, собранные самой программой LTBP, и результаты неразрушающего контроля. Доступны данные и из ряда специальных проектов Федерального управления автомобильных дорог — например, по деревянным мостам, атмосферной коррозии стали и применению сверхвысокопрочного бетона.
По одному внешнему виду моста Vincent Thomas не скажешь, в каком он состоянии. Источник изображения — hackaday.com
Если вас интересует конкретный мост, получить краткую сводку несложно. Возьмём, к примеру, мост Vincent Thomas в Лос-Анджелесе (Калифорния) с номером 53 1471 по Национальной инвентаризации мостов. Он соединяет район Сан-Педро с островом Терминал-Айленд, это подвесной мост общей длиной 6060 футов (около 1847 м) и с самым длинным пролётом 1500 футов (около 457 м). Построенный в 1963 году, он уже по одним только данным выдаёт свой возраст.
Состояние моста указано как «плохое», и если углубиться в данные National Bridge Elements, становится понятно почему. Индексы состояния проезжей части, опор и пролётного строения в последние годы неуклонно снижаются по мере старения конструкции, причём заметный спад начался примерно с 2019 года. Особенно сдали стальные тросы и балки, а бетонные опоры деградируют схожим образом. Проезжая часть тоже требует ремонта: власти Калифорнии недавно выделили около 706 млн долларов на её замену в преддверии Олимпийских игр 2028 года.
InfoBridge позволяет углубиться в детальные отчёты о состоянии моста — вплоть до уровня, показывающего, какие именно части сооружения сильнее всего нуждаются в обслуживании, ремонте или замене. Источник изображения — hackaday.com
InfoBridge также даёт прогнозы состояния для многих мостов страны. Например, мост на 24-й улице через ручей Rio Linda сейчас числится в «хорошем» состоянии. По текущим прогнозам проезжая часть и пролётное строение заметно просядут где-то между 2035 и 2055 годами, тогда как опоры, как ожидается, продержатся в хорошей форме чуть дольше.
Программа Long Term Bridge Performance разработала целый набор моделей — базовые, модели выживаемости и машинного обучения — чтобы предсказывать состояние моста со временем. Цель — помогать планировать обслуживание заранее и точнее. Источник изображения — hackaday.com
Можно было бы подумать, что ради сведений о состоянии ближайших мостов придётся писать запрос в ведомство и рыться в пыльном архиве. Но благодаря усилиям дотошных госслужащих всю эту богатую инспекционную статистику можно изучить прямо из браузера. Польза тут не только в общественном контроле: открытые данные помогают местным властям и владельцам мостов принимать верные решения, держа нужные цифры под рукой.
Это создаёт и определённый уровень ответственности: раз данные доступны, уже не получится сослаться на неведение о состоянии моста, если что-то пойдёт не так. В конечном счёте это лишь одно из звеньев большого проекта, который рассчитывает надолго обеспечить безопасность американских мостов.
