近日，由中國(guó)鐵建立項(xiàng)、鐵建投資牽頭、陜西高速公司聯(lián)合中鐵二十三局實(shí)施的科研課題《高速公路低空智聯(lián)網(wǎng)巡檢關(guān)鍵技術(shù)研究》取得突破性進(jìn)展：成功建立初始航線，初步實(shí)現(xiàn)了病害識(shí)別。

該課題依托合銅高速雷牙樞紐至演池樞紐63公里的試驗(yàn)段，創(chuàng)新性地基于北斗網(wǎng)格碼技術(shù)構(gòu)建低空空域三維精細(xì)網(wǎng)格，以高速公路巡檢現(xiàn)實(shí)需求為切入點(diǎn)，系統(tǒng)開展無(wú)人機(jī)常態(tài)化巡檢、AI智能識(shí)別分析、多源數(shù)據(jù)融合共享、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、應(yīng)急協(xié)同處置以及通信定位保障等多項(xiàng)前沿技術(shù)研究，旨在打造全國(guó)領(lǐng)先的智慧高速運(yùn)維管理新范式。

巡檢試驗(yàn)

該試驗(yàn)段地質(zhì)條件復(fù)雜，高墩大跨、高填深挖路段多，傳統(tǒng)人工巡檢方式受限于安全風(fēng)險(xiǎn)與地形條件，難以覆蓋所有關(guān)鍵部位。課題組引入無(wú)人機(jī)智能巡檢技術(shù)，通過其高空視角、靈活機(jī)動(dòng)及精準(zhǔn)識(shí)別能力，有效突破地形限制，實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)、高頻次、低風(fēng)險(xiǎn)的全面監(jiān)測(cè)。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)搭載的AI算法與高精度相機(jī)，能夠快速識(shí)別毫米級(jí)裂縫、結(jié)構(gòu)變形等隱患，大幅提升巡檢效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的常態(tài)化監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)可行性。

王益收費(fèi)站機(jī)場(chǎng)

課題自2025年6月正式開始實(shí)施以來，相繼完成了空域申請(qǐng)、傾斜影響數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模、北斗網(wǎng)格碼賦值、服務(wù)器搭建、機(jī)場(chǎng)建設(shè)等工作，目前正在進(jìn)行路徑規(guī)劃訓(xùn)練與病害識(shí)別訓(xùn)練。課題配置了六臺(tái)行業(yè)領(lǐng)先的無(wú)人機(jī)設(shè)備，包括三臺(tái)大疆機(jī)場(chǎng)3無(wú)人機(jī)用于日常巡檢，兩臺(tái)搭載超高清攝像頭、喊話器和滅火裝置的特殊場(chǎng)景平臺(tái)無(wú)人機(jī)，以及一臺(tái)載重達(dá)80公斤的應(yīng)急物資運(yùn)輸無(wú)人機(jī)。

航線規(guī)劃-避障

課題當(dāng)前核心任務(wù)聚焦于路徑規(guī)劃模型訓(xùn)練與AI病害識(shí)別算法深度優(yōu)化?；趶?qiáng)化學(xué)習(xí)與多目標(biāo)優(yōu)化算法，研發(fā)適配于溝壑縱橫地形的無(wú)人機(jī)巡飛行進(jìn)策略，初步實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜橋隧群和高陡邊坡條件下的全自動(dòng)、高精度、避障式飛行。在AI視覺識(shí)別方面，系統(tǒng)已初步具備對(duì)路面裂縫的檢測(cè)能力。通過遷移學(xué)習(xí)技術(shù)，模型對(duì)一般裂縫的識(shí)別準(zhǔn)確率已達(dá)實(shí)用門檻，預(yù)計(jì)經(jīng)過完整訓(xùn)練周期后可實(shí)現(xiàn)對(duì)路基、橋梁多種隱蔽病害的極高識(shí)別率。該系統(tǒng)已初步具備“自動(dòng)起降—自主飛行—智能識(shí)別—成果分析”的閉環(huán)作業(yè)，在應(yīng)急情況下，無(wú)人機(jī)可在90秒內(nèi)快速起飛，抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行偵查并回傳高清畫面，為多部門協(xié)同處置提供信息支持，大幅縮短事故響應(yīng)時(shí)間，提升路網(wǎng)暢通保障能力。

傾斜影像-建模

近年來，合銅高速立足于未來視野，深度融合物聯(lián)網(wǎng)、北斗網(wǎng)格碼、無(wú)人機(jī)巡檢等新技術(shù)，構(gòu)建了“全域感知-智能預(yù)警-應(yīng)急聯(lián)動(dòng)”三位一體的災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系。全域感知：智能化監(jiān)控指揮中心建設(shè)，通過加密布設(shè)高清攝像頭，準(zhǔn)確識(shí)別異常事件并觸發(fā)報(bào)警；智能預(yù)警：建立王家河特大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)橋梁進(jìn)行全鏈條安全監(jiān)控；應(yīng)急聯(lián)動(dòng)：基于北斗網(wǎng)格碼技術(shù)的無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)。通過“智慧監(jiān)控+橋梁健康監(jiān)測(cè)+低空巡檢”技術(shù)閉環(huán)，構(gòu)建“空-物-地”一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)提升基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化免疫能力，未來合銅高速將實(shí)現(xiàn)災(zāi)害預(yù)警時(shí)效大幅提升、養(yǎng)護(hù)成本顯著降低，為高速公路安全運(yùn)營(yíng)樹立了新標(biāo)桿。

供稿：朱良、孟憲志

編輯：屈超

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