招商路检：以公路检测智能化迎战公路养护高峰期
时间：2024年01月31日
目前，我国公路交通建设正在从交通大国向交通强国转化。截至2022年底，全国公路总里程达到535万公里，其中高速公路达到15.7万公里，居世界第一。我们重庆高速公路通车里程也已超过4000公里。随着高速公路里程的增加和高速公路交通流量的持续增长，最早运营至今的高速公路都陆续进入养护高峰期，高速公路养护体量呈现快速增长趋势，高速公路老龄化的比例不断上升，这给养护管理带来了巨大压力和安全风险，对高速公路的运维管理工作提出了更加严苛的要求。按照《交通强国建设纲要》的要求，要实现从“保持良好技术状况”到“提升本质安全水平”的转变，公路养护工作的重要作用进一步突显。交通运输部2023年发布《公路养护技术标准》JTG 5110-2023，要求及时掌握公路基础设施表观状态和使用情况，发现并及时处理可能危急通行安全的病害、损毁及其他异常情况，因此必须做好日常性巡视检查工作。我国山区高速公路具有桥梁多、边坡多/高/大、隧道涵洞多、环境十分复杂等特点，而高速公路养护部门长期依赖人工开展路面、路侧、桥梁、边坡、隧道等基础设施的日常巡查工作，不仅巡查工作量大、巡查主观性强，而且人员安全风险高。
《公路“十四五”发展规划》《“十四五”公路养护管理发展纲要》等政策性文件提出，要求推进设施数字化、加快公路技术状况检测监测及养护装备研发，重点是公路桥隧、交安设施等自动化快速检测装备、无人化养护施工装备研发。研制推广公路养护智能化应用，重点是基于人工智能（AI）的自动化巡检。因此，高速公路的日常养护巡检工作逐步从人工巡检走向自动化巡检阶段。
针对行业发展趋势与业务实际需要，从2020年开始，招商路检先后开展《基于机器视觉的道路行车安全风险源车载式智能巡查装置研究》《隧道照明亮度车载式检测技术装备研究》等自主创新项目，并承担了重庆英才计划包干制项目《高速公路空地一体化智能巡检装备研发》、重庆市社会事业与民生保障科技创新重点研发项目项目《公 路 隧 道 照 明 亮 度 快 速 检 测 技 术 研 究》，并组建了智能装备研发团队，研发了公路基础设施的智能化巡检装备—“巡检精灵”。巡检精灵通过招商盒子边缘AI计算终端、招商云AI平台、人工智能、5G、北斗定位等技术，集成手持巡检终端、车载巡检终端以及无人机巡检终端，实现了重大风险源智能识别（包括病害类型、尺寸及其物理位置厘米级定位、桩号米级匹配等）的能力，解决了路上、路侧、路域全空间、全要素、智能化巡检问题，革新了当前巡检手段，降低了巡检人员安全风险，实现由人工向智能转变、粗糙向精细转变、经验向数据转变，有效提升了巡检效率、巡检专业性、巡检安全性，全面提升了公路养护数字化水平和智能化水平。
在日常巡检中，养护巡检人员通过手持巡检终端设置巡任务、开启巡检任务，车载巡检终端自动采集路面图像及位置数据，无人机巡检终端自动采集边坡、桥梁等基础设施表观图像及位置数据，融合部署在招商云服务器的深度学习算法，自动识别路面、边坡、桥梁等病害、异常事件，同时可通过基于巡检病害知识库的手持巡检终端辅助人工手动上报巡检情况，云平台自动输出巡检报告，巡检数据与养护平台进行对接，为养护运营管理提供数据支撑。巡检精灵应用于日常道路路面病害、桥梁结构、边坡状态等巡检场景，可识别重大风险源种类包括道路裂缝、道路坑槽、道路抛洒物、护栏损坏、行人动物等20类道路病害(异常)，病害检测综合识别率不低于85%。首次实现了隧道照明亮度快速检测，隧道路面亮度测量误差小于5%，可在70km/h车速下实现不间断连续检测。
巡检精灵具有以下特点：
◢ 巡检过程自动化。基于集成化的硬件装备和先进的人工智能算法，识别行车安全风险源，实现道路自动化巡检，减少车辆占道及停车次数，降低养护巡检人员安全事故发生的概率。
◢ 巡检任务清晰化。巡检过程实时获取车辆作业轨迹和位置状态，便于管理人员监控巡检作业情况。
◢ 巡检结果实时化。巡检结果自动上传系统，免去人工录入环节，可实时生成巡检报告，供养护决策使用。
◢ 巡检全程数字化。巡检全程进行实时视频查看，巡检结束后进行巡检过程漫游回放，可实现巡检追溯病害管理信息化。可在巡检精灵云平台对病害进行增加、删减以及与养护平台对接派单等相关操作。
巡检精灵在西藏自治区高等级公路事业发展和应急保障中心下属养护站（八一、工布江达、墨竹工卡、那曲、泽当、日喀则、拉贡）等超过1800公里的高速公路路段的巡检中发挥了重要作用。此外，在银昆高速、九瑞高速、重庆多座大型桥梁、长大隧道、高边坡的巡检中，都取得了及时准确的巡检效果。因此，该项研究成果先后获得了2022年重庆市公路学会科学技术二等奖（公路隧道照明亮度快速检测技术及装备）、2022年中国人工智能学会首届智能融合产学研成果三等奖（基于人工智能的公路天地一体自动巡检装备及系统），2023年中国公路学会第四届智慧交通创新大赛二等奖（道路基础设施数智巡检平台）、2023年中国公路学会科技进步二等奖（山区桥隧涵智能检测装备关键技术研发及应用）、2024年中国公路学会第二届公路养护工程创新案例优质工程（在役高速公路养护新助手——“巡检精灵”）。
巡检精灵
（撰稿人：关畅、张朋）
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