近日,由中国铁建立项、铁建投资牵头、陕西高速公司联合中铁二十三局实施的科研课题《高速公路低空智联网巡检关键技术研究》取得突破性进展:成功建立初始航线,初步实现了病害识别。
该课题依托合铜高速雷牙枢纽至演池枢纽63公里的试验段,创新性地基于北斗网格码技术构建低空空域三维精细网格,以高速公路巡检现实需求为切入点,系统开展无人机常态化巡检、AI智能识别分析、多源数据融合共享、地质灾害监测、应急协同处置以及通信定位保障等多项前沿技术研究,旨在打造全国领先的智慧高速运维管理新范式。
巡检试验
该试验段地质条件复杂,高墩大跨、高填深挖路段多,传统人工巡检方式受限于安全风险与地形条件,难以覆盖所有关键部位。课题组引入无人机智能巡检技术,通过其高空视角、灵活机动及精准识别能力,有效突破地形限制,实现无盲区、高频次、低风险的全面监测。无人机系统搭载的AI算法与高精度相机,能够快速识别毫米级裂缝、结构变形等隐患,大幅提升巡检效率与数据准确性,为高风险区域的常态化监测提供了技术可行性。
王益收费站机场
课题自2025年6月正式开始实施以来,相继完成了空域申请、倾斜影响数据采集、数据建模、北斗网格码赋值、服务器搭建、机场建设等工作,目前正在进行路径规划训练与病害识别训练。课题配置了六台行业领先的无人机设备,包括三台大疆机场3无人机用于日常巡检,两台搭载超高清摄像头、喊话器和灭火装置的特殊场景平台无人机,以及一台载重达80公斤的应急物资运输无人机。
航线规划-避障
课题当前核心任务聚焦于路径规划模型训练与AI病害识别算法深度优化。基于强化学习与多目标优化算法,研发适配于沟壑纵横地形的无人机巡飞行进策略,初步实现了在复杂桥隧群和高陡边坡条件下的全自动、高精度、避障式飞行。在AI视觉识别方面,系统已初步具备对路面裂缝的检测能力。通过迁移学习技术,模型对一般裂缝的识别准确率已达实用门槛,预计经过完整训练周期后可实现对路基、桥梁多种隐蔽病害的极高识别率。该系统已初步具备“自动起降—自主飞行—智能识别—成果分析”的闭环作业,在应急情况下,无人机可在90秒内快速起飞,抵达现场进行侦查并回传高清画面,为多部门协同处置提供信息支持,大幅缩短事故响应时间,提升路网畅通保障能力。
倾斜影像-建模
近年来,合铜高速立足于未来视野,深度融合物联网、北斗网格码、无人机巡检等新技术,构建了“全域感知-智能预警-应急联动”三位一体的灾害监测预警体系。全域感知:智能化监控指挥中心建设,通过加密布设高清摄像头,准确识别异常事件并触发报警;智能预警:建立王家河特大桥结构健康监测系统,对桥梁进行全链条安全监控;应急联动:基于北斗网格码技术的无人机巡检系统。通过“智慧监控+桥梁健康监测+低空巡检”技术闭环,构建“空-物-地”一体化监测网络,持续提升基础设施数字化免疫能力,未来合铜高速将实现灾害预警时效大幅提升、养护成本显著降低,为高速公路安全运营树立了新标杆。
供稿:朱良、孟宪志
编辑:屈超
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