橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)獲取方式有三大類:橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng),常規(guī)人工檢測和基于先進(jìn)檢測設(shè)備的不定期檢測。
1、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)
針對橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng),交通運輸部發(fā)布的政策如下:
(1)2020年12月2日交通運輸部發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步提升公路橋梁安全耐久性水平的意見》:2025年底前實現(xiàn)跨江跨??鐛{谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面覆蓋。到2035年橋梁監(jiān)測系統(tǒng)全覆蓋。
(2)2021年3月1日交通運輸部發(fā)布《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)實施方案》,名單中給出了401座特大橋梁要安裝監(jiān)測系統(tǒng)。
(3)2023年11月9日交通運輸部《關(guān)于進(jìn)一步推動公路橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)工作實施方案(征求意見稿)》列出了特大橋梁471座,中小橋梁2200座,要求安裝監(jiān)測系統(tǒng)。
(4)2024年4月30日《關(guān)于進(jìn)一步推動公路橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)工作實施方案》到2030年高速和國道橋梁監(jiān)測系統(tǒng)全覆蓋。
橋梁監(jiān)測在哪些方面能夠跟人工智能算法結(jié)合起來呢?針對中小跨徑橋梁監(jiān)測,我們提出了一個未必成熟的看法,從設(shè)計上力圖實現(xiàn)橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠用于養(yǎng)護(hù)數(shù)字化,利用人工智能算法實現(xiàn)構(gòu)件層面的診斷。有兩個技術(shù)方向,一個是無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法,計算效率高,但是無法做機理分析,數(shù)據(jù)格式要求能夠很好地與時程數(shù)據(jù)吻合。當(dāng)通過無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法發(fā)現(xiàn)異常問題之后,利用基于深度學(xué)習(xí)的代理模型算法(不知道稱呼對不對?。┻M(jìn)行較為深入的機理分析。
還有一個可探討的結(jié)合點是經(jīng)過訓(xùn)練的人工智能模型自動編制橋梁監(jiān)測技術(shù)方案。比如某高速集團(tuán),管轄高速橋梁10000座,如果在十五五期間全部安裝監(jiān)測系統(tǒng),每年2000座,人工編制2000座橋梁監(jiān)測技術(shù)方案和施工圖都需要大量的人力,能否由人工智能取而代之?
2、常規(guī)人工檢測
橋梁檢測中高墩,高塔等部位由于人員無法送達(dá)而往往難以檢測。最近幾年無人機飛行檢測取得了很多研究成果,逐步能夠?qū)崿F(xiàn)工程實際應(yīng)用。無人機橋梁檢測一個核心的技術(shù)是基于深度學(xué)習(xí)的表觀病害AI識別。據(jù)說這個領(lǐng)域之所以從識別能力上還差那么一丟丟,原因是缺乏一個比較好的標(biāo)定過的工程數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練人工智能算法。從AI發(fā)展歷史上看,有了ImageNet數(shù)據(jù)集,才有了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在人工智能領(lǐng)域的勝出,可見數(shù)據(jù)集與算法同等重要。
3、橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)字化(橋梁養(yǎng)護(hù)決策)
橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)字化的一個基礎(chǔ)性工作是精細(xì)分類構(gòu)件基于檢測數(shù)據(jù)的評級。在這個方向上人工智能是否有用武之地呢?無人機飛行檢測能否在實現(xiàn)識別的同時實現(xiàn)技術(shù)狀況的判定?或者結(jié)合各類數(shù)據(jù),人工智能成為超級檢測工程師給出更客觀的判定?
4、數(shù)字化轉(zhuǎn)型類項目
2024年4月29日財政部交通運輸部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于支持引導(dǎo)公路水路交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的通知》。交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型類項目規(guī)模大,業(yè)務(wù)場景多,比較綜合。如果想在其中各個業(yè)務(wù)場景都實現(xiàn)較大幅度的技術(shù)突破,能否基于人工技術(shù)開發(fā)相關(guān)算法?如有的數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目有無人駕駛場景,那么走車路云邊協(xié)同的技術(shù)路線,還是走特斯拉那種車輛智能的技術(shù)路線呢?
5、總結(jié)
針對橋梁養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急管理,交通運輸部出臺政策,并在橋梁監(jiān)測和數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域給與高額補貼。那么最終有個問題是,能否開發(fā)一個較為底層基礎(chǔ)性的人工智能算法,經(jīng)過訓(xùn)練后能夠支撐橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,橋梁監(jiān)測技術(shù)方案編制,橋梁檢測結(jié)果分析,以及能夠支撐交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型各個應(yīng)用場景呢?
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