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[分享]公路管养采用设计思维的必要性及具体方法
提起设计，我们很自然想到“设计院”、“设计师”这些字眼。但实际上在当今，设计早已远非一种职业所能局限。设计是设想、运筹、计划和核算，是为实现特定目的而进行的创造性活动，它是一种生产力，人类社会所有物质创造活动与精神创造活动都离不开它，设计对现代文明起到了重要作用。
设计所具有的经济价值不可小觑，是企业和行业提高竞争力的核心所在，是企业、行业、国家提高经济水平的的重要法宝。科学活动以关注客观事物本身为特性，而设计活动则聚焦于解决方案，是创造有价值新事物的活动，是把抽象的用户需求模型转化为具体的事物模型，其核心属性是期待尽快产生一个令人满意的解决方案，而不是围绕问题分析本身。
设计者必须在解决问题的过程中定义、再定义和修正曾经的问题。设计有五大特征：解决“未明确定义的问题”；聚焦于解决方案；思维的创造性；把抽象需求转化为具象形式；采用图纸、模型、方案等形式表达。设计是推理过程，首先是预测解决方案产生的功能或效果是否符合预期，人们的需求是否能够实现，这是“分析”过程。然而设计最常见的推理是从问题、需求或功能到解决方案的过程，即所谓“综合”，其主要驱动力为创新。需求、功能表达了设计方案的目的和用途，这往往包含了很大比重的人的主观因素，而一旦具备了功能，产品或服务就能满足预期需求，具备所期待的价值，因此设计包含了分析、综合、模拟、评估、决定五个主要流程。
可以说，当需要创造性地解决问题时，就需要设计。显而易见，以上所说的不是寻常狭义的设计，即只有“设计院”、作为职业的“设计师”从事的工作，而是广义的设计，是同科研、生产成对比的提供解决问题方案的过程，即设计思维。
当今世界发达国家都是设计强国，设计已渗透到各行各业。由“中国制造”到“中国创造”的飞跃，其中必然需要强大的设计。我们知道公路管养有着源源不断的问题需要解决，而设计思维正是解决问题的，那么，能否突破狭义的“设计”认识，让设计思维在公路管养行业发挥应有价值呢？可以说行业开始意识到广义设计的价值，如2018年首次颁布了《公路沥青路面养护设计规范》就是一个标志，但行业总体还处于狭义“设计”认识的状态，为此本文试作探讨。
由前知，设计思维是从需求、问题出发，中间是分析、综合、模拟、评估、决定等流程，成果是各种形式的解决方案。于是可知，问题越复杂、需求越多元、纠错成本越高就越需要设计思维，而公路管养经常面临这些情况，如：
（1）根据设施现状的分析，制定经济合理的年度日常养护、预养护、专项养护计划及养护大纲，确定养护经费配置。
（2）制定实用的大桥、隧道的养护手册、应急预案、风险辨识手册。
（3）制定有重点、有分析的长大桥隧检测方案。
（4）制定路、桥、隧等的修复性养护工程方案。
（5）根据运营数据分析，制定保畅通、减事故及设备参数调整、更新计划和方案，等等。
上述问题和需求的关系在图1中反映。
图1 公路管养常见问题和需求
但就上述情况，当前还存在不少认识误区，不利于问题解决，如：
（1）设计人员对调查、分析重视不够，存在沿用旧方案或流行方案的习惯。
（2）把问题明显暴露视为需要处治的依据，忽视隐性问题，缺少分析习惯。
（3）检测（测量、监测）人员往往照搬规范、程式化，缺少主动、深入分析的习惯，等。
如此繁复的问题和需求，仅凭经验、直观方式是无法很好应对的，而设计思维恰好能大显身手。
设计思维理论并不复杂，但实践性很强。在工业、服务设计领域，设计过程一般归纳为需求理解、问题定义、思维发散、原型设计、模型迭代、成果发布五个步骤，考虑到公路管养作为公益服务行业的特点，因此采用表1的四个步骤是恰当的。
表1 适于公路管养的设计思维基本步骤
第一步 | 第二步 | 第三步 | 第四步 |
需求理解 | 问题定义 | 思维发散 | 方案优化 |
要点：明确为谁解决问题；站在用户角度；体会用户真实需求 | 要点：哪些问题；哪些是核心问题；哪些是难点 | 要点：思路要宽、开放；多视角、多方位；多个方案；全面、具体 | 要点：初步方案比较；呈现，需求沟通；符合规范；迭代、优化 |
在实践中采用表1的步骤，不仅设计人员，一般的技术、管理人员都可以运用设计思维改进工作，下面通过一些具体问题加以探讨。
（一）制定养护年计划
表2运用设计思维制定养护年计划示例
第一步 | 第二步 | 第三步 | 第四步 |
需求理解 | 问题定义 | 思维发散 | 方案优化 |
用户：业主、公众 真实需求： 1、说明当年养护效果与设施现状 2、重在预养护和日常养护 3、发现、提出需报专项的问题 4、全面、具体、精准 | 问题分类：哪些指标不好？哪些病害未修？已维修效果如何？分别采取怎样方式（预养护/日常养护/专项）？哪些问题下年可能加剧？等等（检测报告、养护资料、现场调查） 核心：桥隧结构、路面 难点：预估病害明年发展、部分结构病害诊断 具体问题整理：。。。。。。 | 1、拟投入的新设备。。 2、拟采用的新工艺。。 3、拟采取的新工作模式或改进。。 4、具体问题具体措施。。 | 1、检查合规性 2、收集反馈意见 3、回到前面步骤，不断迭代、优化 |
（二）制定某特大桥养护手册
表3运用设计思维制定某特大桥养护手册示例
第一步 | 第二步 | 第三步 | 第四步 |
需求理解 | 问题定义 | 思维发散 | 方案优化 |
用户：业主，技术、管理人员及作业人员，设计、检测单位 真实需求： 1、为管理、技术人员提供日常工作所需信息 2、用于内部技术培训 3、用于制作单项作业的“小手册”，供作业人员学习 4、供检测单位快速掌握结构状况和要求 5、辅助技术人员诊断病害 6、便于制定维修加固方案时掌握关键信息 | 问题分类：本桥基本信息有哪些？健康限值（阈值）有哪些？需要哪些检测，怎么做（国内外各种方法）？本桥结构关键详情？维修历史详情？病害历史？目前病害情况？目前检测指标？本桥常用养护方案及具体要求？ 核心：健康限值、病害及指标现状 难点：国内外最先进的检测方法、维修加固方案 具体问题整理：。。。。。。 | 1、收集所有桥梁法规、标准，整理全部要求，本桥已有的细化，空缺的补充 2、按照材料耐久、结构安全、设施功能组织 3、整理交通量、通航量等数据 4、隐患、保护区、预养护作为重点 | 1、形成初稿，召开讨论会，收集用户反馈意见 2、回到前面步骤，不断迭代、优化 |
（三）制定专项维修方案
表4运用设计思维制定桥梁铰缝专项维修方案示例（养护单位制定）
第一步 | 第二步 | 第三步 | 第四步 |
需求理解 | 问题定义 | 思维发散 | 方案优化 |
用户：业主、公众、交警 真实需求： 1、消除安全隐患 2、尽快开始维修 3、快速开放交通 4、保证维修效果 | 问题分类：单条铰缝、连片或整体桥面维修？铰缝钢筋可重复利用性如何？旧白色铺装厚度是否符合设计？采用的白色铺装材料需满足什么要求？交组方案？ 核心：铰缝钢筋、旧白色铺装厚度、新白色铺装材料 难点：旧白色铺装厚度 具体问题整理：。。。。。。 | 1、桥面加强 2、局部白色加厚、搭接旧铺装顶面 3、根据裂缝形态判断其是否老裂缝、是否稳定，情况好的采用贴缝带 4、根据规范，遵其限值*，在其设计允许区*内考虑。 | 1、形成初稿，召开讨论会，收集反馈意见 2、回到前面步骤，不断迭代、优化 |
*注：限值指规范明确禁止突破的界限，如植筋直径大于22mm应采用A级胶；设计允许区指规范指定的允许范围，如压力灌注法修补适用于较深、宽度≥0.15mm的裂缝，表面封闭法适用于宽度<0.15mm的裂缝，因此对于于宽度<0.15mm的裂缝可选用合适的裂缝封闭方案。
事实上，公路运维需要设计思维的情形比比皆是，例如某隧道节假日大流量事故多发点问题如何解决？如何使某服务区的经济、社会效益大幅提升？某公路行道树长势不佳，如何改造公路绿化，既经济美观又保证树木长势？限于篇幅，不再赘述。
设计思维目前在许多行业大显身手，公路管养行业存在大量复杂的问题，实例表明，引入设计思维必将有助于改善解决问题的能力，提升行业的整体技术水平。
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