弗吉尼亚州麦克莱恩——生命线基础设施系统提供供水、供电和交通等不可或缺的服务，但人们往往在它们失效时才意识到其重要性。

据国家建筑科学研究所主办的“建筑创新2025”大会上的专家称，老化、维护滞后以及日益频繁的极端天气事件正在对这些结构造成压力，使得针对灾害恢复的战略规划变得至关重要。

北卡罗来纳州交通部长乔伊·霍普金斯在上月的大会上表示，美国大部分基础设施建于人们尚未理解冗余性和韧性的时代。近期由气候引发的灾害，如飓风海伦妮和洛杉矶山火，凸显了这些特性的关键性。

“我们许多基础设施过于老旧，其建造标准已不再适用，因此它们已无法正常工作，”霍普金斯说。例如，“在60年代，我们建造的匝道位于高速公路左侧。加速车道和减速车道非常短。当时车辆较小、速度较慢。如今情况已大不相同。”

然而，美国用于灾害恢复的资助项目大多仅提供资金将结构恢复至灾前状态，使其仍易受最初造成损害的相同力量影响，总部位于北卡罗来纳州罗利的灾害防备咨询公司IEM International创始人兼董事长马杜·贝里瓦尔在小组讨论中表示。

“基础设施建于1950年代至1970年代，针对的是不同的气候条件，而我们正试图应对21世纪的气候问题，更不用说下个世纪可能发生的情况了，”贝里瓦尔说。一次基础设施故障可能引发连锁影响，然而“每个基础设施都由不同实体拥有或运营，它们之间缺乏协调来找出问题点。”

精准投资

总部位于加利福尼亚州长滩的风险管理公司ImageCat的首席执行官兼联合创始人罗纳德·埃古奇在大会上表示，功能恢复——即建筑或生命线基础设施系统在冲击后维持或快速恢复基本功能的能力——是规划韧性社区的关键。

“[功能恢复]是一个重要概念，不仅适用于建筑，也应开始将其制度化应用于生命线系统，”埃古奇说。“我认为这非常重要，因为我们现在在某种程度上正在转变衡量性能的方式。”

为此，NIBS的生命线基础设施中心促进联邦、州和地方政府、非营利组织及行业团体之间的合作，以更好地管理极端天气影响，帮助社区在灾害后恢复。该中心于去年启动，旨在识别关键基础设施缺口及其经济有效的修复方法。

重建基础设施网络以满足现代需求成本高昂，但迫切必要，美国土木工程师学会的《2025年基础设施报告卡》显示。2021年《基础设施投资与就业法案》帮助抵消了通货膨胀的影响，但该国的生命线系统在汽油税收入下降的情况下仍“严重资金不足”，霍普金斯说。北卡罗来纳州已转向公私合作伙伴关系来填补这一资金缺口。

“过去几年通货膨胀影响了我们所有人，使我们比之前更加落后，”霍普金斯说。“如今，我们州大约有六个社区在问：‘你愿意对这条路收费以便我们推进项目吗？我们太想要了，愿意接受收费。’”

新奥尔良正在从过去的灾害和险情中汲取教训，以指导其基础设施升级的重点方向，新奥尔良下水道与水务局总主管史蒂文·纳尔逊说。

“并非城市中最古老的区域失败得最严重或最频繁，”纳尔逊说。“因此，我认为对精准投资有重大需求。”

技术赋能

人工智能和机器学习可以帮助各辖区和公用事业公司了解如何将有限资源用于最大化影响，例如处理水管破裂问题，纳尔逊说。

借助AI，“我们可以利用有限的资源，制定基于实际故障率和预期故障率的资本改进计划，针对那些最可能产生灾难性影响的区域，”纳尔逊说。

数字孪生是另一种未被充分利用的技术，可帮助规划更具韧性的基础设施，埃古奇表示。

“我认为我们尚未在生命线系统及其运行等复杂问题上充分利用[数字孪生]，”埃古奇说。“我认为数字孪生模型及该技术的应用能很好地帮助我们理解可能出现的故障、潜在影响以及这些不同情况发生的可能性。”