Dari jembatan dan terowongan hingga kereta api, Swiss selalu berinvestasi besar -besaran dalam pemeliharaan infrastrukturnya. Tapi bagaimana hal itu membuat semuanya beroperasi dengan aman dan lancar sambil menanamkan keyakinan bahwa tidak ada yang salah?
Infrastruktur membentuk tulang punggung peradaban modern. Ini menghubungkan masyarakat, memberi kekuatan pada rumah kita dan menjaga barang dan orang bergerak. Setiap kali kami menyeberangi jembatan, berkendara menyusuri jalan raya atau naik kereta, kami menaruh kepercayaan pada infrastruktur di sekitar kami. Tapi bagaimana kita tahu itu benar -benar aman? Dan dapatkah kita benar -benar mengandalkan jembatan, jalan, saluran listrik, dan jaringan transportasi kita?
Bryan Adey, Profesor untuk Manajemen Infrastruktur, dengan cepat menawarkan kepastian: “Di Swiss, kami beruntung memiliki insinyur dan inspektur yang sangat terampil yang mengambil pandangan jangka panjang, bekerja bersama secara efektif dan menerima saran spesialis di papan tulis.” Untuk Adey, infrastruktur yang aman melampaui hanya berinvestasi dalam konstruksi dan pemeliharaan. Ini juga membutuhkan pemahaman menyeluruh tentang infrastruktur dan lingkungannya, bersama dengan badan yang berdedikasi untuk melakukan inspeksi rutin dan mengadopsi strategi manajemen risiko proaktif.
Keandalan dan ketahanan
Tanah longsor di Misox pada Juli 2024 adalah contoh yang baik dari sesuatu yang memperkuat kepercayaan pada infrastruktur Swiss, kata Adey. Meskipun ada kerusakan yang signifikan pada jalan tol dan penyumbatan arteri transportasi besar, Kantor Jalan Federal Swiss (FedRO) memiliki lalu lintas yang mengalir lagi dalam waktu dua minggu. “Itu faktor lain yang membangun kepercayaan – melihat betapa tangguhnya infrastruktur kita dan mengetahui bahwa kita dapat mengandalkan pemerintah dan sistem yang kita miliki. Ketika kita yakin ada sesuatu yang berhasil, kita berhenti mengkhawatirkannya salah!” kata Adey.
Eleni Chatzi, profesor untuk mekanika dan pemantauan struktural, berpendapat bahwa pemantauan berkelanjutan memainkan peran penting dalam mempertahankan kepercayaan publik. Sementara juga melihat infrastruktur sebagai sistem yang saling berhubungan, Chatzi memperbesar tingkat struktur individu untuk memperbaiki penilaian tingkat sistem. “Struktur terus -menerus terpapar tekanan, faktor lingkungan dan penuaan; kita tidak bisa hanya menontonnya memburuk,” katanya. “Inspeksi dan pemantauan rutin sangat penting untuk menjaga struktur aman, tangguh, dan dapat diandalkan. Tanpa langkah -langkah ini, kepercayaan kami akan menguap.”
Data memberikan jaminan
Sistem pemantauan menawarkan wawasan yang dapat diandalkan tentang bagaimana bahan dalam struktur memburuk dari waktu ke waktu dan ketika pemeliharaan diperlukan. “Sejauh ini, inspeksi visual telah menjadi teknik utama, tetapi hanya mengungkapkan apa yang terbukti pada mata telanjang. Seringkali, pada saat Anda dapat melihat kerusakan, sudah terlambat,” kata Chatzi. Untuk memberikan penilaian yang lebih lengkap, insinyur semakin beralih ke teknologi seperti sensor. Tertanam dalam infrastruktur kritis seperti jembatan dan terowongan, perangkat ini terus memantau parameter seperti ekspansi, getaran dan suhu, menyediakan data waktu nyata yang memungkinkan para insinyur untuk mendeteksi dan memperbaiki masalah sebelum meningkat menjadi masalah serius. Pendekatan proaktif ini membantu mendeteksi keausan sebelum terlambat, sementara pemeliharaan rutin membuat infrastruktur beroperasi dengan baik dan aman selama seluruh umurnya. “Saat ini, kami memantau struktur dari cradle ke kuburan – dari konstruksi awal hingga dekomisioning,” tambah Chatzi. “Alat digital kami membuat struktur lebih aman dan lebih tangguh, yang pada gilirannya memperkuat kepercayaan kami pada mereka.”
Salah satu kemajuan terbesar di bidang ini adalah munculnya kembar digital – model virtual dengan data sensor dari rekan fisik mereka. Replika digital ini memungkinkan para insinyur untuk mensimulasikan perubahan, menyesuaikan parameter dan mengadaptasi karakteristik struktural. “Digital Twins Mirror RealWorld Struktur secara real time,” Chatzi menjelaskan. “Mereka membantu kami memprediksi di mana perbaikan akan dibutuhkan, bahan mana yang membutuhkan penguatan dan komponen kritis mana yang mungkin perlu diganti.” Ketika insinyur semakin mengadopsi teknologi ini, mereka juga menemukan bagaimana wawasan yang diberikannya dapat meningkatkan praktik konstruksi. Ketika digunakan secara efektif, kembar digital membuat infrastruktur lebih mudah beradaptasi – kualitas esensial mengingat paparannya terhadap pengaruh lingkungan yang semakin mudah menguap.
Teks ini muncul dalam edisi 25/01 dari Majalah ETH Globe.
Statis namun fleksibel
Perubahan iklim dan pertumbuhan populasi menimbulkan dua tantangan terbesar bagi infrastruktur modern. Struktur saat ini harus cukup kuat untuk menahan peristiwa cuaca ekstrem seperti badai, banjir dan gelombang panas, dan mereka juga harus mampu mengatasi permintaan yang lebih tinggi; Misalnya, jembatan yang dibangun 50 tahun yang lalu sekarang menghadapi beban lalu lintas yang jauh melampaui spesifikasi desain aslinya. “Itu sebabnya kami melakukan tes stres untuk mengidentifikasi di mana perbaikan diperlukan,” kata Adey. “Di masa depan, ini mungkin berarti membangun lebih banyak hambatan batu di Pegunungan Alpen untuk melindungi jalan -jalan dari tanah longsor, menambahkan lebih banyak galeri longsoran salju atau meningkatkan jalan untuk mencegah banjir. Yang jelas adalah bahwa bencana alam menjadi lebih parah dan lebih sering, jadi kita perlu memastikan bahwa infrastruktur kita dapat menangani tantangan -tantangan ini.” Chatzi juga terdengar catatan peringatan: “Iklim yang berubah memaparkan bahan ke lingkungan yang lebih keras, di mana suhu yang lebih tinggi dan peristiwa ekstrem – seperti banjir – mempercepat kerusakan pada tingkat yang mengkhawatirkan. Pemantauan sangat penting jika kita ingin memahami bagaimana perubahan ini memengaruhi infrastruktur yang ada.”
Operator infrastruktur kritis juga memiliki tanggung jawab kepada masyarakat. “Kami membutuhkan mereka untuk bertanggung jawab,” kata Adey, “dan kami lebih mempercayai mereka ketika mereka berkomunikasi secara terbuka.” Karena itu ia menyambut langkah tersebut oleh perusahaan dan organisasi untuk menerbitkan laporan terperinci tentang proyek infrastruktur, berbagi hasil inspeksi dan mengelola risiko secara transparan. Pada saat yang sama, Adey juga mengadvokasi tes stres wajib, mirip dengan yang diperlukan untuk bank, untuk meningkatkan keselamatan dan lebih meningkatkan kepercayaan publik terhadap infrastruktur. Tes -tes ini, menurutnya, sangat berguna untuk mengidentifikasi potensi kerentanan dan memahami bagaimana sistem mungkin merespons dalam krisis. Misalnya, bagaimana mungkin hujan deras mempengaruhi hamparan jalan raya tertentu? Atau apa pengaruh tanah longsor pada bagian tertentu dari jalur kereta api? “Krisis dan manajemen risiko semacam ini adalah kunci,” ia menekankan. Pendekatan sistematis untuk penilaian risiko adalah langkah pertama yang penting. “Tetapi bahkan kemudian, para ahli sering mengevaluasi risiko secara berbeda,” kata Adey. “Apa yang orang anggap berbahaya, yang lain menganggap sepenuhnya rutin. Standardisasi dapat membuat perbedaan besar di sini, dan saya ingin melihat Swiss memimpin tuduhan itu. Ini akan memperkuat klaim kami untuk mengelola infrastruktur kami secara efektif.”
Tanggung jawab bersama
Tetapi tidak peduli seberapa maju infrastruktur atau sistem pemantauan kami, menghilangkan semua risiko tidak mungkin. Akan selalu ada peristiwa yang tidak dapat kita prediksi, terutama ketika datang ke bencana lingkungan. “Tetapi, sebagai insinyur, setidaknya kita dapat dipersiapkan. Dan itu berarti mengambil tindakan yang tepat untuk melindungi struktur dan meningkatkan ketahanan mereka,” kata Chatzi. Meskipun tidak ada struktur yang kebal terhadap efek waktu atau tekanan lingkungan, Adey percaya infrastruktur yang berfungsi dengan baik pada akhirnya tergantung pada kolaborasi yang baik antara tiga pemain kunci: sains, pemerintah dan operator. “Ketika kelompok -kelompok ini bekerja bersama dan berkomunikasi secara efektif, itu membangun kepercayaan,” ia menjelaskan. Dan Swiss memiliki keunggulan besar dalam hal ini, Adey menjelaskan, karena sistem demokratisnya mendorong konsultasi ahli dan melibatkan publik dalam proyek skala besar. Pendekatan partisipatif ini memperkuat kepercayaan, karena memberi warga negara dalam keputusan yang secara langsung mempengaruhi keselamatan dan kualitas hidup mereka. “Infrastruktur kami dirancang untuk menumbuhkan kepercayaan,” kata Adey, “dan itu adalah sesuatu yang bisa kita semua dapatkan dengan nyaman.”
Tentang
Bryan Adey adalah Profesor Manajemen Infrastruktur di Departemen Teknik Sipil, Lingkungan dan Geomatic di ETH Zurich.
Eleni Chatzi adalah profesor mekanika struktural dan pemantauan di Departemen Teknik Sipil, Lingkungan dan Geomatic di ETH Zurich.
