基于人工智能的非接触式视频监测技术的公路桥梁的结构实时状态评估
该课题由湖南省交通运输厅立项与资助(湘交函〔2019〕723号文),由湖南中腾土木工程技术有限公司与湖南大学、湖南省公路管理局作为联合承担单位。
本课题研究的关键技术如下:
(1) 基于人工智能时代深度学习理论,用视频识别的方法直接进行车辆类型辨识、时空定位和车速辨识,快速识别轴重并对应通过大数据统计获取车辆载荷区间。
(2) 利用无物理标靶粘贴的视频监测技术识别结构特征点,通过视频监测技术跟踪特征点并获取结构的动态位移。
(3) 通过动位移测试代替动应变测试进行桥梁动态称重,确定其准确性及误差大小。
(4) 在无交通封闭的条件下快速获取桥梁的影响线(面),利用区间分析的方法进行影响线(面)的识别。
图1四个基本研究内容示意图
图2 研究思路流程(关键技术1)示例
本课题研究的预期水平效益:
本项目研究的非接触机器视觉识别方法将具有“无需交通封闭”、“无需接触式传感”和“无需BWIM系统支持”的三大重要特征。预期有以下成果:在国际学术刊物或国内核心学术刊物上发表论文不少于2篇;培养研究生2~3名。为实现桥梁快速的结构状态评估提供了新的思路,是实现“智能桥梁”和“智慧交通”的重要手段。
本课题研究主要负责人:
湖南大学项目主要负责人:周云,工学博士,教授,博士生导师,湖南大学土木工程学院副院长,曾担任美国费城Drexel University博士后研究工程师,现任工程结构损伤诊断湖南省重点实验室副主任,建筑安全与环境国际联合研究中心主任助理。主要开展桥梁健康监测和结构识别等方面的工作。先后获得国家自然科学基金共2项,湖南省重点研发计划和自然科学基金共2项。参与国家重点研发计划2项,参与国家自然科学基金重点项目1项。研究者在国内外学术刊物和会议发表论文近50篇。申请并获得关于桥梁的发明专利2项,实用新型专利7项。
湖南中腾土木工程技术有限公司主要负责人:谈忠坤,工学博士,高级工程师,国家一级注册结构师,一级注册建造师,现任湖南中腾土木工程技术有限公司董事长,致力于桥梁结构检测评估、修复及结构新体系技术研发。参与了 “十二五”国家科技支撑计划子课题项目和国家自然科学基金等多项省、部级相关科研课题的研究,并在《地震工程与工程振动》、《建筑结构学报》等刊物发表论文多篇,申请并获得关于工程结构的发明专利2项,实用新型专利6项。 具有多年桥梁检测评估从业经验,完成了省内外多座桥梁的检测评估工作,专业背景和桥梁检测评估的实践经验可为该研究项目的顺利开展提供有力的支持。