基于人工智能的非接觸式視頻監(jiān)測(cè)技術(shù)的公路橋梁的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)狀態(tài)評(píng)估

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

本課題研究的關(guān)鍵技術(shù)如下：

(1) 基于人工智能時(shí)代深度學(xué)習(xí)理論，用視頻識(shí)別的方法直接進(jìn)行車(chē)輛類(lèi)型辨識(shí)、時(shí)空定位和車(chē)速辨識(shí)，快速識(shí)別軸重并對(duì)應(yīng)通過(guò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲取車(chē)輛載荷區(qū)間。

(2) 利用無(wú)物理標(biāo)靶粘貼的視頻監(jiān)測(cè)技術(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)，通過(guò)視頻監(jiān)測(cè)技術(shù)跟蹤特征點(diǎn)并獲取結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)位移。

(3) 通過(guò)動(dòng)位移測(cè)試代替動(dòng)應(yīng)變測(cè)試進(jìn)行橋梁動(dòng)態(tài)稱(chēng)重，確定其準(zhǔn)確性及誤差大小。

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

圖1四個(gè)基本研究?jī)?nèi)容示意圖

圖2 研究思路流程（關(guān)鍵技術(shù)1）示例

本課題研究的預(yù)期水平效益：

本項(xiàng)目研究的非接觸機(jī)器視覺(jué)識(shí)別方法將具有“無(wú)需交通封閉”、“無(wú)需接觸式傳感”和“無(wú)需BWIM系統(tǒng)支持”的三大重要特征。預(yù)期有以下成果：在國(guó)際學(xué)術(shù)刊物或國(guó)內(nèi)核心學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文不少于2篇；培養(yǎng)研究生2~3名。為實(shí)現(xiàn)橋梁快速的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估提供了新的思路，是實(shí)現(xiàn)“智能橋梁”和“智慧交通”的重要手段。

本課題研究主要負(fù)責(zé)人： 

湖南大學(xué)項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人：周云，工學(xué)博士，教授，博士生導(dǎo)師，湖南大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)，曾擔(dān)任美國(guó)費(fèi)城Drexel University博士后研究工程師，現(xiàn)任工程結(jié)構(gòu)損傷診斷湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，建筑安全與環(huán)境國(guó)際聯(lián)合研究中心主任助理。主要開(kāi)展橋梁健康監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)識(shí)別等方面的工作。先后獲得國(guó)家自然科學(xué)基金共2項(xiàng)，湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和自然科學(xué)基金共2項(xiàng)。參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃2項(xiàng)，參與國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)。研究者在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和會(huì)議發(fā)表論文近50篇。申請(qǐng)并獲得關(guān)于橋梁的發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利7項(xiàng)。 

湖南中騰土木工程技術(shù)有限公司主要負(fù)責(zé)人：談忠坤，工學(xué)博士，高級(jí)工程師，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師，一級(jí)注冊(cè)建造師，現(xiàn)任湖南中騰土木工程技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)，致力于橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)評(píng)估、修復(fù)及結(jié)構(gòu)新體系技術(shù)研發(fā)。參與了 “十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃子課題項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等多項(xiàng)省、部級(jí)相關(guān)科研課題的研究，并在《地震工程與工程振動(dòng)》、《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)》等刊物發(fā)表論文多篇，申請(qǐng)并獲得關(guān)于工程結(jié)構(gòu)的發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利6項(xiàng)。 具有多年橋梁檢測(cè)評(píng)估從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，完成了省內(nèi)外多座橋梁的檢測(cè)評(píng)估工作，專(zhuān)業(yè)背景和橋梁檢測(cè)評(píng)估的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可為該研究項(xiàng)目的順利開(kāi)展提供有力的支持。