智能交通新兴计算与感知研究课题组
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【喜讯】课题组杜豫川教授团队研发的轻量化路面多维性能检测系统荣获第22届中国国际工业博览会(工博会)创新引领奖

第22节中国国际工业博览会于2020年9月15-19日在上海国家会展中心召开,课题组杜豫川教授团队研发的《路面多维度性能的高频检测装备与智能养护分析技术》亮相科技创新展区,荣获本届工博会“CIIF创新引领奖”(共10项)。本次展览中团队成员向教育部科技发展中心、上海市教委等相关专家领导、陈杰校长、吴志强副校长,以及来自国内外的媒体、企业进行了推介展示,获得了广泛关注与认可。


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“道路性能检测装备的轻量化与便携化是未来数字交通基础设施的重要发展趋势,也是实现道路设施动态数字化的必然途径。”杜豫川教授讲到。我国通车公路里程已超过480万公里,道路资产是单一种类价值最大的国有资产。随着我国道路里程的不断增长,大量的存量公路亟需科学合理的养护维修,从而提高其性能质量与服役寿命。就像人生病需要诊断治疗一样,道路也需要定期的“体检”才能“对症下药”进行养护维修。现有基于激光断面扫描等高精度、重量级检测设备可以实现快速的路面质量检测,但其结构复杂、价格昂贵,且需对测试车辆进行专业化改造,从而导致其覆盖范围与检测频率十分有限,更像一个CT/核磁共振,而日常管养所需的大量数据大都依靠人工来,我们还需要打造体温计、血压计来满足日常使用。传统基于人工/半人工的路政设施状态巡查方法依赖大量的人力劳动,耗时费力,评定结果受到主观影响大,无法动态跟踪设施的性能衰变过程,导致养护时机不得当,造成了大量的人力物力消耗。


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“现有设施状态检测与更新技术主要面向高等级的高速公路,大量的农村公路缺乏技术合理、经济可行的检测手段,而城市道路由于路线复杂、交叉口繁多等特性也限制了激光检测设备的快速采集。因此,将重量级的检测设备做小、做快、做便捷,实现大范围交通设施的动态数字化是我们研发轻量化检测装备的初衷”杜豫川教授告诉记者。经过近10年的产学研联合攻关,杜豫川团队利用新型分布式传感、人工智能图像识别等技术,集成了振动传感、RGB图像,红外热成像、北斗高精度定位等模块,研发了一套面向大范围、高频率公路质量感知与养护决策支持的车载轻量化检测装备与智能分析系统,实现了路面平整度、桥头跳车、路表损伤、设施完整性、病害发育等多维度道路性能精准探测。单车检测效率最高每日可达300km/h,支持多车分布式数据回传与计算,平整度检测精度>90%,全自动路面病害识别精度>85%,图像处理效率<0.1秒/张,具备车道级病害定位与时空追溯能力,自动生成测试分析报告,大大提高了广域路网性能数据的更新频率,且成本可控制在10万内。


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“我国农村公路占总里程的80%以上,农村公路的质量检测一直以来是“老大难”问题。一方面农村公路养护管理资金有限,难以承担激光检测装备的高额费用;另一方面,农村公路的道路整体质量较低,严重道路损坏比例较高,如不及时修复,将严重损坏道路的服役能力。“杜豫川教授介绍道。2020年中央一号文件提出加大农村公路养护力度,在“数字乡村”与“新基建”的双重背景下,农村公路的智能管养是乡村振兴的必经之路。杜豫川团队研发了专门面向农村公路质量采集的轻量化相关设备,提炼与优化了现有公路评价指标,建立了具有针对性与指导性的农村公路健康状态检测技术与评价方法,具备一键开启、自动匹配、多模透传等功能,提高了产品的和易性与适用性。


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团队研发的轻量化路面多维度性能高频检测装备与智能养护分析技术,经鉴定达到了国际领先水平,打造了道路交通设施动态数字化的“中国方案“,获得上海市科技进步一等奖、中国公路学会科学技术一等奖等表彰。系统在港珠澳大桥运营管理、雄安新区环境整治工程等国家重点项目中得到了广泛推广,检测总里程图片50000公里,应用单位覆盖上海、浙江、江苏、天津、山东等全国十余省份,二十余家相关政企单位,创造了巨大的社会与经济效益。轻量化路面多维度检测系统为广域道路养护管理提供可靠数据支撑,赋能新基建时代的智能交通基础设施。


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内容转载自“同济大学交通科学与技术研究院”微信官方公众号,点击查看原文链接

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