基于智慧路桥医生所应发的新型路桥检测方式

基于智慧路桥医生所应发的新型路桥检测方式

朱其堃1，林中强1、陈海涛1、陈征1、陈自航1、高涛涛2

（1.重庆工程学院（建筑工程学院，学生）；2.重庆工程学院（建筑工程学院，教师））

摘要：提出一种“互联网+”的在线路面、桥身结构危害以及位置提前预知的一种新型检测技术，该技术需要用到地理信息技术（GIS）、BIM技术以及其他领域技术对城市内的一些基础设施、功能机制进行自动识别和采集、动态的检测管理，为现代城市路桥养护以及检测所带来的便捷和创新。

关键词：公路路面、桥身结构、图像反馈、地理信息技术（GIS）、BIM技术

1.1课题背景

1.1.1 研究目的和意义

我国是一个基建大国，近10年来城市现代化飞速发展，为全国人民带来了许许多多的便利、同时一个城市、一个国家、乃至一个世界的发展，始终离不开交通发展和便利。截至2022年底我国公路总里程达到535万公里、公路桥梁103.3万座；以至于我国路桥方面的发展令世界瞩目，路桥建设发展的同时已存在着一些问题；一般城市道路使用寿命约为15-25年、目前超过15年使用时间的路面里程超过46%，道路病害多、频、急需根据检测结果制定科学合理的养护方案，有限的养护资金实现最大化的效益，这就使得一些传统的检测方式无法满足人们的需求，传统检测方法存在效率低、安全性不高、检测不完全等问题；因此一种快捷、全面、安全的新型检测技术就显得尤为重要。

1.1.2 现阶段路桥检测技术发展现状及质量问题的主要表现

据统计，我国公路路面检测技术还很落后。实际使用的检测仪器大部分仍沿用几十年前开发的人工或低速的检测技术，如 3m直尺、八轮式测平车、 横断面尺等，不仅费时费力，而且影响正常交通。尽管近年发展了一些较高速的车载检测仪器如颠簸累积仪、激光平整度仪等，但大多数仪器功能单一。随着激光与现代光学技术的发展，出现了基于激光测距和数字图像处理的多功能路面智能检测车，具有测试精度等级高、人为因素少、不影响交通等优点，并逐渐在路面检测中得到越来越多的应用。

虽然我国在路面检测已经取得很大进展，但还存在以下几方面质量问题：

（1）结构设计缺陷 结构设计缺陷是道路桥梁质量问题的另一个重要方面。这些缺陷可能源于设计理念的落后、设计计算的错误、结构形式的不合理等。结构设计缺陷会导致道路桥梁在使用过程中出现裂缝、变形等问题，严重影响其安全性能。

（2）荷载超过设计标准 道路桥梁在使用过程中，由于交通量的增加、重载车辆的增多等原因，往往超出其设计承载能力。长期超载运行会导致道路桥梁结构破坏、裂缝增多、使用寿命缩短等问题。

（3）维护不当 道路桥梁在使用过程中需要定期进行维护保养，以保持其良好的使用状态。然而，由于维护资金不足、维护人员技能水平不高等原因，许多道路桥梁的维护工作得不到有效落实。维护不当会导致道路桥梁出现损坏加剧、安全隐患增多等问题。

（4）人为因素破坏 人为因素破坏也是导致道路桥梁质量问题的原因之一。例如，偷盗建筑材料、故意损坏道路桥梁设施等行为，都会对道路桥梁的完整性和安全性造成损害。此外，违法建筑、非法挖掘等行为也可能对道路桥梁的周边环境造成破坏，进而影响其使用性能。

综上所述，影响路桥的质量问题有以上，从而根据实际，设计真正的快捷、全面、安全的新型检测技术，实现各系统之间的信息最大限度的融合，同时计算包括平整度，车辙等在内的多种路面特征参数。

1.2本文研究的主要工作

主要研究的是解决传统检测方式下的缺点。

（1）技术水平不高 传统的建筑检测方式往往依赖于人工操作和经验判断，缺乏先进的检测技术和设备，导致检测结果的准确性和可靠性受到一定限制。

（2）检测效率低下 传统的建筑检测方式通常需要耗费大量的人力和时间，检测效率低下，难以满足现代建筑工程对快速、高效检测的需求。

（3）检测结果易受人为因素影响 传统的建筑检测方式往往依赖于检测人员的技能和经验，检测结果易受人为因素的影响，如检测人员的操作失误、判断偏差等。

（4）检测范围有限 传统的建筑检测方式往往只能对建筑工程的某些特定方面进行检测，如结构强度、材料质量等，而难以对建筑工程的整体性能和安全性进行全面评估。

（5）无法满足新标准和要求 随着建筑工程技术的不断发展和新标准、新要求的出台，传统的建筑检测方式往往无法满足新的检测标准和要求，需要进行更新和升级。

2.1该检测技术的核心流程及步骤

2.1.1核心技术

该检测项目一种“互联网＋”的在线路面、桥身结构危害以及位置提前预知的一种新型检测技术，该技术需要用到地理信息技术（GIS）、BIM技术以及其他领域技术对城市内的一些基础设施、功能机制进行自动识别和采集、实时监控、动态的检测管理，为现代城市路桥养护以及检测所带来的便捷和创新。

2.1.2检测步骤

2.2相对于传统检测存在的优势

（1）数据准确性

相较于传统无人机和人工检测而言；该检测技术能够自动检测并及时且全面的反映出安全隐患位置；帮助检测人员能够清晰明确的找到并处理。

（2）安全性

该检测技术的普及能够减少人工检测的人力投入，避免了检测过程中高处作业的人工安全隐患。

(3) 便捷性

该检测技术利用一些新型互联网技术能够及时、准确、有效的检测出所产生的问题并发出警报；一方面增强了检测过程中的便捷性，同时也为后期的维护工作节省大量时间。

（4）智能性

该检测技术能够自动检测出存在问题的位置以及安全隐患；帮助检测人员实时检测路桥的一些相关信息；

3.1研究结果

该技术与其它路面检测装置相比具有以下优点；

（1）该检测技术在路桥中发挥中无法替代的作用，如总控制台、地理信息技术（GIS）、无人机、图片识别等技术的应用，大大提高了检测的准确性、全面性、和高效性。

（2）传统路桥检测方法存在很多的弊病，例如检测过程不安全、检测不全面、准确性不高等问题，需要进行改进和优化。

（3）通过分析和对比两种检测方法的优缺点表明:新型检测技术固然更加符合现代化需求，但对相关人才的培育和引入智能化设备等问题需要相关行业的重视。

(4)实现了自动化测量，只需要在测量之前人工对整个装置进行标定， 整个测量过程无需人工介入，不存在人为因素的影响。

(5)在GPS和BIM的辅助下，对获取的路面破损、平整度、车辙的等测量数据进行准确的定位。

参考文献

1 张磊.路面自动检测装置中的结构光三维检测标定技术研究 .哈尔滨工业大学

. 2009.

2刘宛予,谢凯,浦昭邦.公路路面自动检测系统发展综述.中外公路,2007(02):30-33.

3 贺安之,徐友仁,贺宁.高速公路路面状况的光学智能检测与信息处理. 光电子·激光. 2002(12):1281-1284.

4 乔天龙.路桥施工中常见问题处理与施工过程管理建议. 四川水泥,2023(03).

5 王荣本, 王超, 初秀民. 路面破损图像识别研究进展. 吉林大学学报. 2003, 32(2).