巡检机器人在公路隧道运营中的应用

针对衬砌病害智能化检测在公路隧道运营中的应用,介绍国内外智能检测技术硬件装备和基于衬砌图像的病害检测算法,并重点梳理隧道巡检机器人的关键技术方案和应用情况,提出了巡检机器人在交通隧道应用面临的技术问题和解决思路,展望了隧道巡检机器人在交通隧道运营安全方面的应用前景。     

基于YOLOv5和DeepLabv3+的桥梁结构病害智能识别技术

传统以人工为主的桥梁表观病害识别方式存在着效率低下、风险高等问题，已不能满足当今桥梁检测任务的要求。针对上述问题，本研究结合目标检测与语义分割技术，提出了一套桥梁表观病害智能识别算法，完成了桥梁病害的智能识别与尺寸计算任务。研究中通过多种手段收集桥梁病害图像，构建桥梁表观病害目标检测数据集和语义分割数据集；训练了YOLOv5病害识别及定位网络和DeepLabv3+病害区域提取网络；对病害区域提取结果进行噪点去除、毛刺剔除、裂缝体分解等预处理后，采用邻域划分和正交骨架实现了病害长、宽尺寸的计算，并在桥梁实拍病害图像上进行了算法测试。本研究开发的病害识别技术实现了桥梁表观病害高效率、高精度的自动识别和尺寸计算，提升了桥梁检测的工作效率和安全性。     

桥墩基础病害水下检测方法的对比与应用

以多座桥梁基础病害的水下检测为背景,分别采用潜水检测、组合式水下摄像仪检测及水下机器人检测进行水下基础表观病害识别,三维激光扫描、水下声呐三维扫描、GPS结合水深仪进行桥墩基础冲刷状态与形态识别,考虑地理环境、水流速度、浑浊度、透明度等多种环境和水文参数对识别效果与效率的影响,对比不同水下识别方法的适用性与有效性。结果表明,组合式水下摄像检测仪、水下机器人及水下声呐三维扫描分别具有速度快、效率高与深水检测的优势,但对检测环境有一定要求,且操作较复杂;潜水检测对水质要求较低,但速度慢、检测费用高、潜水员人身安全威胁较大;三维激光扫描特别适用于枯水期基础暴露状态的冲刷识别;GPS结合水深仪技术具有实时性、全天候、精度高等优点,但冲刷识别效率不高,无法快速识别;实际应用中需根据不同桥梁基础病害形式及测试环境进行水下识别方法选择。     

正交异性钢桥面板疲劳裂纹智能检测机器人研究

目前,正交异性钢桥面板(OSD)结构焊缝疲劳裂纹的检测以人工检测为主,其检测工作量大、成本高,同时由于顶板一纵肋结构构造复杂,绝大多数无损检测方法因检测工艺限制难以适用,导致缺陷检测效率低、漏检错检现象频发.为了提高OSD疲劳裂纹检测效率,设计制作了一种集超声波相控阵检测技术与图像识别技术于一体的智能检测机器人.该机器人可以利用电磁铁交替吸附在正交异性钢桥面板上进行安全有效的移动,通过控制上层云台系统配合超声波相控阵检测设备完成缺陷的采集作业,并基于卷积神经网络算法智能识别缺陷图像.详细介绍了智能检测机器人的整体设计和超声波相控阵检测技术,并通过理论分析和室内人工缺陷试块试验对该检测方法进行了验证.结果 表明,将超声波探头放置于顶板位置时,实测缺陷位置与设计值最大偏差为2 mm,缺陷长度最大偏差为5 mm,基本与人工缺陷位置一致,满足检测要求.这种检验机器人技术为实现OSD焊缝缺陷的智能检测提供了新方法.     

ROV在桥梁水下桩基检测中的应用前景与关键问题思考

随着科技发展，水下机器人技术逐渐从海洋探测领域发展应用到水下结构检测领域，为解决桥梁水下结构的检测问题提供了新的思路和方法，对于桥梁桩基的检测和日常安全管理等均具备十分巨大的应用前景。归纳和分析了水下机器人的关键技术要点，介绍了水下机器人在水下结构领域的检测应用现状，梳理了水下机器人在桥梁桩基检测应用过程中的关键问题。结合技术发展，对水下机器人在桥梁水下桩基检测中的应用前景和发展趋势进行了展望。     

基于无损检测技术的路桥管理系统框架

提出如何将无损检测(NDE)评价结果应用于网级道路桥梁管理系统，得到道路桥梁使用性能的定量评价。由于无损检测设备机动性好，因此NDE技术尤其适用于网级道路桥梁管理系统。在专家系统和智能数据库的基础上，无损检测结果可以用来推断道路桥梁设施的缺陷和剩余寿命。     

桥梁病害智能诊断与养护决策系统研究

为解决桥梁检测与养护过程中病害的智能诊断与养护决策问题,在构建桥梁病害核心知识库、核心算法体系等的基础上,研究开发了一套桥梁检测病害智能诊断与决策系统,并以梁式桥为例,通过测试验证,实现了梁式桥常规病害的实时智能诊断、成因分析、养护对策报告一键生成。该系统与桥梁检测、养护系统终端无缝衔接,可提高梁式桥病害诊断和决策的智能化水平。     

铁路隧道智能化建造装备技术创新与施工协同管理展望

为配合郑万高铁实施的基于全工序机械化配套的隧道安全、快速、高质量修建技术，针对超前支护、钻爆开挖、初期支护、二次衬砌等关键工序开发系列化智能装备，并系统性地总结和提炼钻爆法隧道智能建造装备的4大支撑技术，即围岩参数识别与处理系统、三维空间定位与量测系统、大数据处理与共享系统、智能控制决策系统，是实现隧道全生命周期智能化的基础与前提； 同时，运用先进的传感技术、互联网、大数据分析和人工智能技术，研究施工协同管理平台，借助隧道大容量通信网络和隧道智能建造协同管理平台，实现隧道内装备与装备、装备与环境、装备与围岩的互联互通互动，为隧道智能建造提供装备保障。     

日本桥梁自动化检测技术研究新进展

桥梁自动化检测技术为桥梁智慧管养提供了有力的技术支持,日本在桥梁自动化检测技术方面开展了斜拉索检测机器人、钢桁架桥检测机器人、搭载3D激光扫描仪的检测机器人的研发和应用研究。斜拉索检测机器人采用螺旋桨驱动,安装全高清画质数码相机,沿索体上升或下降进行全方位摄像,查看照片和视频可检测修补痕迹、锈迹、涂膜剥落、碰撞等,不需要进行交通管制,检测速度快、效率高,不仅适用于斜拉桥,还可用于悬索桥吊索检测。侧面走行检测机器人主要用于检测钢桁架桥桥面板、钢梁及其它构件损伤,走行装置上安装锂电池电机,遥控操作变换前进方向和调整走行速度,机器人万向接头上安装4K高清数码相机,可检测到无法近距离肉眼观测以及视线死角位置。既有桥梁桥面板更换工程中,采用搭载3D激光扫描仪的检测机器人进行桥梁空间坐标全自动检测,扫描的点云数据输入数据处理系统,自动生成检测报告,无需搭设支架和实施交通管制,且检测精度满足目标精度要求,该设备还可用于挂篮悬臂浇筑法施工中成桥空间坐标测量。研发了3D激光扫描仪自动移动装置,使检测更快捷。各桥梁自动化检测设备具有较好的工程实用价值,可为国内同类型桥梁结构智能检测提供参考。     

新型传感器和智能检测系统在汽车上的应用

车用传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统和智能检测系统中的关键部件。根据车用传感与检测技术的发展,结合汽车发动机、底盘、车身和安全系统的特点,分析几种新型车用传感器和智能检测系统的结构、工作原理和实际应用。     

钢架拱桥的检测与评估

随着我国公路建设规模不断增加,大跨径和钢结构桥梁的大量使用,在摸索和不断创新中桥梁理论和施工工艺新技术、新方法不断被推广使用。大跨径桥梁受益于钢结构的较大刚度,因此也被广泛应用于现代桥梁中。桥梁技术的不断进步要求桥梁检测技术也需要根据桥梁特点进行不断创新,检测和评估技术的好坏直接关系到桥梁的使用寿命和桥梁的使用安全性。对日常常用钢结构进行分析,以实际检测为例,通过对实际应用中的常规钢结构桥梁病害检测分析来说明检测评估的基本方法,根据检测相应结果对桥梁进行评估。     

重大隧道工程关键技术突破及应用专刊导语

随着我国交通强国战略目标的提出!交通建设正逐渐由规模速度型向质量效率型转变!现代综合交通运输体系的快速构建带动了隧道及地下工程的全面发展!川藏铁路等重难点工程的建设给本领域带来了新的机遇和挑战。为及时总结重难点隧道工程的最新研究成果!推动该领域的技术创新和应用!《中国公路学报》编辑部邀请天津大学张稳军教授%我刊副主编&作为专刊组稿负责人!陈湘生院士、李术才院士、郭陕云教授级高工、何川教授、袁大军教授、朱合华教授、朱伟教授、陈建勋教授、王华牢教授级高工、吴德兴教授级高工、李国良教授级高工、肖明清教授级高工、史海欧教授级高工、洪开荣教授级高工、马栋教授级高工和赵勇教授级高工等!位专家和学者作为专刊组稿咨询专家!丁文其教授、汪波教授、张成平教授、叶飞教授、王树英教授、陈馈教授级高工、郭小红教授级高工、汪成兵教授级高工、陈健教授级高工等58位专家和学者作为专刊组稿专家!以专刊形式出版重大隧道工程关键技术领域高水平、创新性研究成果本期专刊共组稿件100余篇!经编辑部组织专家审阅!最终录用21篇。本专刊主要针对重大隧道工程关键技术领域相关研究进展进行了归纳、总结和梳理主要包括以下几方面的内容：(1)综述：主要综述内容包括隧道建设面临的若干挑战与技术突破、盾构隧道实用抗震计算方法、超高水压越江海长大盾构隧道工程安全、长大隧道工程结构安全风险精细化感控、公路隧道近%&年的发展趋势与思考、蒙华重载铁路矿山法隧道设计与施工关键技术、盾构隧道壁后注浆试验与浆液扩散机理、土-结构动力作用体系混合试验。(2)基础理论：主要研究成果包括交通)水工隧道中基于预应力锚固系统的及时主动支护理念及其技术实现、盾构隧道管片接缝密封垫防水性能及受施工荷载影响、大直径盾构隧道斜螺栓环缝抗剪特性、基于小孔扩张弹塑性理论注浆起始劈裂压力、高水压泥水平衡盾构掘进模型试验平台的研制与应用、基于!3DZI的隧道开挖与支护质量检测技术、不同渗透系数地层中泥浆渗透成膜试验、深埋隧道注浆加固围岩非达西渗流场及应力场。(3)工程实践：主要研究成果包括绿泥石片岩地层大跨度公路隧道大变形控制及合理支护形式现场试验、土压平衡盾构不满舱施工遇到的问题及对策、超大跨度隧道上台阶CD法中隔壁施工力学行为、高地应力千枚岩隧道二次衬砌施作时机、石膏质岩隧道新置换衬砌结构受力特征重大隧道工程关键技术突破及应用所涉及的新理论、新工法、新技术和新材料将为我国从“隧道大国”向“隧道强国”迈进奠定坚实的基础《中国公路学报》将持续关注重大隧道工程关键技术突破及应用的最新科研成果!以期为广大专家、学者及工程技术人员提供更好的知识服务与交流沟通平台!促进中国公路交通行业的安全、健康与可持续发展。     

轻型可移动拼装式桥梁检测工作架的研发

在简要介绍了国内外桥梁检查设备的现状后,着重论述了新研制的轻型可移动拼装式桥梁检测工作架的性能、结构特点。该检测工作架主要解决接近桥梁构造物进行桥梁检查工作的通道问题,为一般公路桥梁检查或检测作业提供工作平台。     

高速公路常规桥梁检测技术

随着交通运输事业的发展,集装箱运输车及超重、超限车辆的增多,使得很多早期修建的设计荷载较低的桥梁进入检修期,如何准确判断这些桥梁的安全状况,养护好现有桥梁,延长其使用寿命,首要和重点工作是进行桥梁的检测。文章就高速公路常规桥梁检测方法、内容、步骤及结果评定给予了详细论述,供管养部门参考。     

跨铁路斜拉桥健康监测与安全评估系统的建立与应用

与普通公路桥梁养护检查相比,跨铁路桥梁评定的检查复杂度、难度更高,投入的养护资金也更多.依托某跨铁路斜拉桥工程,采用无线传感技术便捷部署桥梁健康监测系统,实现快速、低成本的桥梁状态评估,为桥梁养护维修提供客观依据,从而有效降低跨铁路桥梁定检频次,实现更精准的检测资金分配.     

国道施工中桥梁的施工技术分析

该文指出国道施工中桥梁的施工技术比较复杂、严谨。这些施工技术包含的现代科技含量很高,所以说国道桥梁的修建是一项复杂的工程。其中包括桥梁的施工,涵洞、隧道的修建都需要各种不同的施工技术的支持,都需要现代科技的支持。国道桥梁的施工需要考虑很多因素,包括自然的、人文的等等。安全系数和质量系数是国道桥梁施工建造中需要考虑的最重要因素。     

城市桥梁检查与结构检测

城市桥梁检查是由桥梁养护管理部门负责进行的日常性检查,结构检测则是由专业人员采用专用仪器设备对桥梁进行全面结构检测,其目的是对桥梁使用现状进行总体评价,为桥梁加固改造提供准确而全面的数据。该文就城市桥梁结构检测的内容,从检测项目、工作流程、检测方法、检测依据等方面进行了详细阐述,同时提出了自己的建议。     

IntelliWay-变耦合模块化智慧高速公路系统一体化架构及测评体系

根据当前智慧高速公路系统的发展历程,总结一些典型的车路协同系统逻辑与物理模型。在总结国内外智慧高速公路系统的整体架构之后,提出新一代智慧高速系统的总体架构-IntelliWay,包括智慧高速公路系统分层模块化架构、基于变耦合程度的智能分级和基于事件驱动的数据分发机制。同时,根据当前智慧高速公路系统的主流应用技术,总结车载高精度定位、高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System, ADAS)与车载总线、路侧设备优化、异构网络融合、网络负载均衡、网络信息安全、多传感器融合与协同感知、以用户为中心的场景自适应信息发布、车辆群体协同自动驾驶、基于大数据与人工智能的交通态势预测、车道级主动交通管理、组件式应用服务开发等驱动智慧高速公路系统快速发展的新兴技术研究现状,然后基于以上关键技术的特点提出未来智慧高速公路系统应用的实施建议;分析广播式交通信息服务、主动交通管理、伴随式信息服务、自动驾驶专用道、车辆队列协同驾驶等智慧高速公路系统的典型应用场景,进行智慧高速系统的测评方法分析和相关案例分析。最后,系统性地分析和预测智慧高速系统存在的挑战及未来发展趋势,以...     

车辆前方行驶环境识别技术探讨

基于雷达和视觉技术对车辆前方行驶环境识别,进而判断车辆安全状态和实现纵向横行运动状态警示和控制,其是实现汽车安全辅助驾驶的主要技术途径。介绍车辆前方行驶环境识别涉及到的雷达和视觉的一些技术,其中包括雷达种类和适用场合,雷达检测障碍物的算法,车用图像的性能要求,基于图像特征和模型的车道线识别的方法,利用图像实现其他环境信息识别的方法。     

声波 CT 技术在旧桥粘钢加固评价中的应用

在役桥梁运营维护中，粘钢加固技术由于其经济、便捷等特点是保证桥梁安全运营的重要手段。但由于现有检测手段的不足，旧桥粘钢加固后修复效果是未知的。为弥补检验修复效果这一空白，将CT技术引入旧桥粘钢加固评价当中，以安徽某大桥的工程为例，用声波CT技术可以检测加固区域混凝土整体质量，得到定性、定量的检测结果，为旧桥加固修复情况提供客观评价，且可增强后续处治的针对性，并节约维修成本。