基于人工智能的非接觸式視頻監測技術的公路橋梁的結構實時狀態評估

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據統計獲取車輛載荷區間。

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

(3) 通過動位移測試代替動應變測試進行橋梁動態稱重，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)，利用區間分析的方法進行影響線(面)的識別。

圖1四個基本研究內容示意圖

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核心學術刊物上發表論文不少于2篇；培養研究生2~3名。為實現橋梁快速的結構狀態評估提供了新的思路，是實現“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，建筑安全與環境國際聯合研究中心主任助理。主要開展橋梁健康監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，湖南省重點研發計劃和自然科學基金共2項。參與國家重點研發計劃2項，參與國家自然科學基金重點項目1項。研究者在國內外學術刊物和會議發表論文近50篇。申請并獲得關于橋梁的發明專利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。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》等刊物發表論文多篇，申請并獲得關于工程結構的發明專利2項，實用新型專利6項。 具有多年橋梁檢測評估從業經驗，完成了省內外多座橋梁的檢測評估工作，專業背景和橋梁檢測評估的實踐經驗可為該研究項目的順利開展提供有力的支持。