中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
目前，公路日常養(yǎng)護(hù)巡查工作大多數(shù)仍采用“車載人走”的傳統(tǒng)方式開展，不僅效率較低，成本高、主觀性較強(qiáng)。同時(shí)，巡查結(jié)果缺乏可量化、直觀化的管理及呈現(xiàn)方式，造成日常路面養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)無法有效積累，公路管理部門難以全面、及時(shí)地掌握公路養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀。此外，巡查結(jié)果（如視頻、圖像等）利用程度不高，未將巡查結(jié)果運(yùn)用于日常養(yǎng)護(hù)工作及其余工作（如資產(chǎn)調(diào)查、安全隱患排查等），造成巡查結(jié)果無法高效沉淀。《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5110-2023）第4.3.2條對日常巡查提出更高的頻率要求，結(jié)合部省相關(guān)要求，為提高日常養(yǎng)護(hù)巡查、資產(chǎn)調(diào)查和隱患排查工作質(zhì)量和效率，研發(fā)了智能AI巡檢平臺。
一、技術(shù)體系
智能AI巡檢一體技術(shù)方案體系，由一個(gè)便攜式快速采集終端、一組AI智能識別算法、一套數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成?？焖俨杉K端采用便攜式運(yùn)動相機(jī)，可在現(xiàn)有養(yǎng)護(hù)巡查、路政及公交車輛上快速搭載，無需改裝，使采集工作變得十分便捷，終端集成GPS模塊，采集影像包含GPS位置信息，便于成果定位。AI智能識別算法以目前工業(yè)效果最好的分割模型為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，形成輕量化、高精度的分割檢測模型算法，在終端采集的同時(shí)快速、準(zhǔn)確地識別日常養(yǎng)護(hù)量化評分辦法所涉及的評價(jià)指標(biāo)（除橋隧外）及公路資產(chǎn)。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基于Web GIS可視化分析技術(shù)，將檢測結(jié)果通過類似于導(dǎo)航地圖的可視化方式，直觀呈現(xiàn)和管理宏觀、中觀、微觀的角度檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果。
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圖1 智能AI巡檢一體技術(shù)整體架構(gòu)
二、運(yùn)用場景
（1）日常巡查
利用前方景觀和路面圖像數(shù)據(jù)，對路面及沿線設(shè)施的病害進(jìn)行分類，分為一般病害（如裂縫、龜裂等）和緊急病害（如大型拋灑物、坑洞、違規(guī)占道等）。針對緊急病害，實(shí)現(xiàn)邊采集邊分析邊上報(bào)的處理方式，確保問題能夠及時(shí)得到處理和解決，從而提高道路及設(shè)施的安全性和可靠性。對于一般病害，制定定期分析與上報(bào)的計(jì)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的維護(hù)措施，以確保路面和設(shè)施的良好狀態(tài)。
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圖2 一般病害分析
（2）資產(chǎn)調(diào)查
利用前方景觀和路面圖像數(shù)據(jù)，對公路資產(chǎn)的設(shè)置情況和屬性變更情況進(jìn)行全自動分析，及時(shí)了解公路設(shè)施的狀態(tài)和變化，為公路養(yǎng)護(hù)統(tǒng)計(jì)年報(bào)等提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。如本技術(shù)可識別水泥混凝土護(hù)欄、波形護(hù)欄、標(biāo)線等條狀物的長度，道口樁、標(biāo)志牌等點(diǎn)狀物的位置，通過圖像數(shù)據(jù)分析自動識別和記錄，并輸出管理所需的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，有利于摸清養(yǎng)護(hù)家底。
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（3）安全隱患排查
通過自動及人工的方式預(yù)先標(biāo)定急彎、陡坡、平交口等潛在隱患路段的位置，對標(biāo)定路段內(nèi)安全設(shè)施的設(shè)置情況和完好情況進(jìn)行識別和評價(jià)，全面了解路段的安全運(yùn)行狀態(tài)。如通過圖像識別技術(shù)對交通標(biāo)志、護(hù)欄等安全設(shè)施的設(shè)置情況進(jìn)行檢測，分析其完好程度和是否存在損壞或缺失的情況。同時(shí)，通過人工審核的方式對識別結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和修正，確保評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
三、技術(shù)特點(diǎn)
（1）安裝簡便靈活、巡查成本低
快速采集終端僅包含2個(gè)運(yùn)動相機(jī)及1個(gè)工控箱，采用類似行車記錄儀的安裝方式，無需復(fù)雜的設(shè)置和調(diào)試過程，且對載車無要求，可安裝于巡查車、路政車、公交車等多種載車上。開始采集時(shí)，僅需打開開機(jī)鍵即可采集，過程無需任何人為干預(yù)。采集完成，只需將工控箱與網(wǎng)口連接，即可自動傳輸數(shù)據(jù)。單套采集設(shè)備成本低、使用技術(shù)門檻低、巡查結(jié)果人工干預(yù)程度低使得巡查成本明顯低于傳統(tǒng)的人工巡查模式。
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圖4 采集終端安裝示意
（2）識別范圍廣，智能化程度高
本技術(shù)具有廣泛的識別范圍，目前包含10類路面病害、12類設(shè)施病害，26類資產(chǎn)調(diào)查，能夠涵蓋大部分日常管理工作所涉及的工作對象，且對采集的前方景觀和路面圖像數(shù)據(jù)可進(jìn)行自動識別、依據(jù)識別結(jié)果自動預(yù)警、并按照所需的格式自動統(tǒng)計(jì)報(bào)表，智能化程度高。
（3）一源多用，功能強(qiáng)大
利用采集設(shè)備所獲得的僅為前方景觀、路面圖像和對應(yīng)的經(jīng)緯度信息（一源），但結(jié)合自動識別，實(shí)現(xiàn)了病害調(diào)查、資產(chǎn)調(diào)查、安全隱患排查多管理用途（多用），且對源數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像或視頻的展示及保存，長期溯源。
（4）多維度統(tǒng)計(jì)，可視化展示
支持多維度源數(shù)據(jù)的整合，能夠?qū)⒉煌瑏碓吹臄?shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，為管理人員提供全面的信息。同時(shí)，通過可視化展示，將分析結(jié)果以圖表、圖形等形式直觀展示在看板上，使復(fù)雜的數(shù)據(jù)變得直觀易懂，幫助管理人員更好地理解數(shù)據(jù)，做出更準(zhǔn)確的決策。
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圖5 數(shù)據(jù)看板示意
智能AI巡檢一體技術(shù)解決方案優(yōu)勢，可歸納為“快速便捷、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)”“智能化、自動化程度高”“可視化程度高、直觀性強(qiáng)”“可量化指標(biāo)、多維統(tǒng)計(jì)分析，科學(xué)決策能力強(qiáng)”，充分體現(xiàn)了智能化自動化養(yǎng)護(hù)管理的模式創(chuàng)新。且可與多功能路況快速檢測系統(tǒng)定期性檢測作業(yè)模式形成有效互補(bǔ)，全面提升日常一線養(yǎng)護(hù)工作的智能化、信息化水平。
四、效益分析
?????外拍相機(jī)和計(jì)算機(jī)軟件分析系統(tǒng)共同構(gòu)成了檢測系統(tǒng)，單套采集設(shè)備成本不足8000元。可利用日常養(yǎng)護(hù)或路政巡查車輛（或公交車、校車）搭載后，平均每公里采集數(shù)據(jù)不足4分鐘，大大降低了巡查成本，工作效率比純?nèi)斯z查提高約8倍至10倍，且使用門檻低，一線養(yǎng)路工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可使用，能夠廣泛應(yīng)用于面廣量大的普通干線公路和農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)或路政巡查、資產(chǎn)調(diào)查和安全隱患排查工作。
來源：湖南省交通運(yùn)輸廳
