基于人工智能的非接觸式視頻監(jiān)測技術(shù)的公路橋梁的結(jié)構(gòu)實(shí)時狀態(tài)評估

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) 基于人工智能時代深度學(xué)習(xí)理論，用視頻識別的方法直接進(jìn)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(yīng)通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲取車輛載荷區(qū)間。

(2) 利用無物理標(biāo)靶粘貼的視頻監(jiān)測技術(shù)識別結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)，通過視頻監(jiān)測技術(shù)跟蹤特征點(diǎn)并獲取結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移。

(3) 通過動位移測試代替動應(yīng)變測試進(jìn)行橋梁動態(tài)稱重，確定其準(zhǔn)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(jìn)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(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(yù)期有以下成果：在國際學(xué)術(shù)刊物或國內(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，曾擔(dān)任美國費(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(jié)構(gòu)識別等方面的工作。先后獲得國家自然科學(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)。參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃2項(xiàng)，參與國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)。研究者在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和會議發(fā)表論文近50篇。申請并獲得關(guān)于橋梁的發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利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，高級工程師，國家一級注冊結(jié)構(gòu)師，一級注冊建造師，現(xiàn)任湖南中騰土木工程技術(shù)有限公司董事長，致力于橋梁結(jié)構(gòu)檢測評估、修復(fù)及結(jié)構(gòu)新體系技術(shù)研發(fā)。參與了 “十二五”國家科技支撐計(jì)劃子課題項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金等多項(xiàng)省、部級相關(guān)科研課題的研究，并在《地震工程與工程振動》、《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》等刊物發(fā)表論文多篇，申請并獲得關(guān)于工程結(jié)構(gòu)的發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利6項(xiàng)。 具有多年橋梁檢測評估從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可為該研究項(xiàng)目的順利開展提供有力的支持。