基于人工智能的非接觸式視頻監(jiān)測技術的公路橋梁的結構實時狀態(tài)評估

該課題由湖南省交通運輸廳立項與資助（湘交函〔2019〕723號文），由湖南中騰土木工程技術有限公司與湖南大學、湖南省公路管理局作為聯(lián)合承擔單位。

本課題研究的關鍵技術如下：

(1) 基于人工智能時代深度學習理論，用視頻識別的方法直接進行車輛類型辨識、時空定位和車速辨識，快速識別軸重并對應通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計獲取車輛載荷區(qū)間。

(2) 利用無物理標靶粘貼的視頻監(jiān)測技術識別結構特征點，通過視頻監(jiān)測技術跟蹤特征點并獲取結構的動態(tài)位移。

(3) 通過動位移測試代替動應變測試進行橋梁動態(tài)稱重，確定其準確性及誤差大小。

(4) 在無交通封閉的條件下快速獲取橋梁的影響線(面)，利用區(qū)間分析的方法進行影響線(面)的識別。

圖1四個基本研究內(nèi)容示意圖

圖2 研究思路流程（關鍵技術1）示例

本課題研究的預期水平效益：

本項目研究的非接觸機器視覺識別方法將具有“無需交通封閉”、“無需接觸式傳感”和“無需BWIM系統(tǒng)支持”的三大重要特征。預期有以下成果：在國際學術刊物或國內(nèi)核心學術刊物上發(fā)表論文不少于2篇；培養(yǎng)研究生2~3名。為實現(xiàn)橋梁快速的結構狀態(tài)評估提供了新的思路，是實現(xiàn)“智能橋梁”和“智慧交通”的重要手段。

本課題研究主要負責人： 

湖南大學項目主要負責人：周云，工學博士，教授，博士生導師，湖南大學土木工程學院副院長，曾擔任美國費城Drexel University博士后研究工程師，現(xiàn)任工程結構損傷診斷湖南省重點實驗室副主任，建筑安全與環(huán)境國際聯(lián)合研究中心主任助理。主要開展橋梁健康監(jiān)測和結構識別等方面的工作。先后獲得國家自然科學基金共2項，湖南省重點研發(fā)計劃和自然科學基金共2項。參與國家重點研發(fā)計劃2項，參與國家自然科學基金重點項目1項。研究者在國內(nèi)外學術刊物和會議發(fā)表論文近50篇。申請并獲得關于橋梁的發(fā)明專利2項，實用新型專利7項。 

湖南中騰土木工程技術有限公司主要負責人：談忠坤，工學博士，高級工程師，國家一級注冊結構師，一級注冊建造師，現(xiàn)任湖南中騰土木工程技術有限公司董事長，致力于橋梁結構檢測評估、修復及結構新體系技術研發(fā)。參與了 “十二五”國家科技支撐計劃子課題項目和國家自然科學基金等多項省、部級相關科研課題的研究，并在《地震工程與工程振動》、《建筑結構學報》等刊物發(fā)表論文多篇，申請并獲得關于工程結構的發(fā)明專利2項，實用新型專利6項。 具有多年橋梁檢測評估從業(yè)經(jīng)驗，完成了省內(nèi)外多座橋梁的檢測評估工作，專業(yè)背景和橋梁檢測評估的實踐經(jīng)驗可為該研究項目的順利開展提供有力的支持。