道路養(yǎng)護(hù)“臨沂模式”開(kāi)啟了向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的新階段
2023-10-16  

  據(jù)了解,今年10月起,山東省臨沂市S229省道、G205國(guó)道等19條普通國(guó)省道將陸續(xù)啟用北斗+AI公路智能巡檢系統(tǒng),其規(guī)模在全國(guó)屬首例。這標(biāo)志著臨沂公路養(yǎng)護(hù),開(kāi)啟了向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的新階段。

  “全國(guó)公路看山東,我們的目標(biāo)是讓臨沂成為山東公路養(yǎng)護(hù)的標(biāo)桿。”臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

  2021年起,臨沂市開(kāi)展公路養(yǎng)護(hù)創(chuàng)新應(yīng)用研究,打造 “北斗+AI”公路智能巡檢系統(tǒng),依托北斗高精度定位、地理信息采集、AI識(shí)別技術(shù)等手段,對(duì)公路基礎(chǔ)設(shè)施及路面病害進(jìn)行精確識(shí)別,在此基礎(chǔ)上探索“智能巡檢+路況評(píng)定+決策分析”應(yīng)用閉環(huán),并形成智能巡檢標(biāo)準(zhǔn)的“全鏈路”智能養(yǎng)護(hù)體系。

  “北斗+AI”公路智能巡檢系統(tǒng)

  經(jīng)過(guò)近半年的試運(yùn)行,系統(tǒng)已支持30+類別道路病害和路側(cè)交安附屬設(shè)施檢測(cè),召回率和準(zhǔn)確率均優(yōu)于90%。

  試點(diǎn)探索數(shù)字養(yǎng)護(hù)樣板

  臨沂是山東面積最大的城市,截至2023年5月,臨沂市公路通車?yán)锍踢_(dá)3.2萬(wàn)公里,規(guī)模居全省前列,加之臨水臨崖、陡坡急彎等路段多,公路管養(yǎng)難度大。同時(shí),臨沂是“物流之都”,車流量大、重載交通占比高,公路巡查養(yǎng)護(hù)壓力陡增。

  為探索公路基礎(chǔ)設(shè)施全要素全周期數(shù)字化建設(shè)技術(shù)路線,交通運(yùn)輸部、山東省交通運(yùn)輸廳啟動(dòng)了公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化試點(diǎn),并選定臨沂作為普通國(guó)省道基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化試點(diǎn)單位之一。

  “‘試點(diǎn)’的意義不是簡(jiǎn)單的技術(shù)疊加應(yīng)用,是創(chuàng)造成績(jī)、創(chuàng)造經(jīng)驗(yàn)、做好示范。”臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,“作為新型的道路管理方式,公路智能巡檢技術(shù)已在國(guó)內(nèi)部分公路、橋梁落地,但具體應(yīng)用中仍然面臨挑戰(zhàn)。一方面識(shí)別精度不高、采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、與業(yè)務(wù)應(yīng)用尚存在距離;另一方面,當(dāng)前巡檢數(shù)據(jù)使用大多停留對(duì)公路病害的識(shí)別、判斷上,面向路面養(yǎng)護(hù)分析、決策、評(píng)估、實(shí)施等內(nèi)容,尚未形成有效的應(yīng)用閉環(huán)。”

  為了解決上述挑戰(zhàn),臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心聯(lián)合國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)方:千尋位置,研發(fā)北斗+AI公路智能巡檢系統(tǒng),完善全量公路“路面病害+資產(chǎn)”數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)道路檢測(cè)目標(biāo)“車道級(jí)”的位置估計(jì)、像素級(jí)的面積計(jì)算等一系列的性能升級(jí)和智能路況檢測(cè)評(píng)定及養(yǎng)護(hù)輔助決策等功能升級(jí)。

  北斗+AI賦能精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)

  據(jù)了解,臨沂市“北斗+AI”道路智能巡檢應(yīng)用覆蓋8條國(guó)道、11條省道以及838座橋梁。面對(duì)復(fù)雜的全量養(yǎng)護(hù)場(chǎng)景, 千尋位置技術(shù)專家何喆卿表示,“精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集和識(shí)別算法是實(shí)現(xiàn)智能養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵。”

  基于“北斗+AI”技術(shù)融合,系統(tǒng)將在路面采集到的每幀畫面賦予高精度位置及時(shí)間信息,道路病害的精準(zhǔn)位置誤差范圍3~5米,不同于行業(yè)內(nèi)用簡(jiǎn)單的矩形框估算病害面積,系統(tǒng)像“摳圖”一樣實(shí)現(xiàn)病害的精準(zhǔn)形態(tài)提取,并關(guān)聯(lián)高精度定位信息完成病害面積的精確計(jì)算。

  此外,實(shí)現(xiàn)對(duì)病害目標(biāo)的精確去重。受光照、車速等影響,同一病害目標(biāo)會(huì)被拍到近20次。系統(tǒng)能賦予病害目標(biāo)唯一的時(shí)空坐標(biāo),結(jié)合語(yǔ)義信息和跟蹤算法,為每個(gè)病害發(fā)放唯一的“身份證”,讓道路病害一目了然。

  道路巡檢中生成的病害圖片,每個(gè)病害都有唯一的編號(hào)

  該系統(tǒng)從多角度對(duì)傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)。

  首先是實(shí)現(xiàn)路面狀況的可視、可測(cè)。系統(tǒng)能自動(dòng)輸出路面病害的位置、類別和物理尺寸等信息,實(shí)時(shí)上傳并建立所有管養(yǎng)路線的全量公路路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)。方便管理人員查詢各路段的技術(shù)狀況并進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)。

  同時(shí),系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)路面病害、沿線交安附屬設(shè)施、路面遺落物等自動(dòng)派單流轉(zhuǎn)、自動(dòng)生成巡檢報(bào)告,并在巡查過(guò)程中自動(dòng)采集路網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)據(jù),逐步建立沿線資產(chǎn)庫(kù)。目前可識(shí)別包括百米樁、里程樁等在內(nèi)的20余個(gè)細(xì)分類。

  探索“全鏈路”的智能養(yǎng)護(hù)體系

  不同于多數(shù)地區(qū)選擇一兩個(gè)路段做試點(diǎn),此次臨沂市大規(guī)模上線“北斗+AI”道路智能巡檢應(yīng)用,一方面在實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)中,快速實(shí)現(xiàn)全市道路養(yǎng)護(hù)能力的整體提升;另一個(gè)需求是,建立全量公路數(shù)據(jù)庫(kù),打通應(yīng)用閉環(huán),探索從智能巡檢,到路況評(píng)定,再到?jīng)Q策分析的業(yè)務(wù)應(yīng)用,并形成智能巡檢標(biāo)準(zhǔn)的全鏈路智能養(yǎng)護(hù)體系。

  “以路況評(píng)定為例,將北斗+AI公路智能巡檢系統(tǒng)與三維激光檢測(cè)系統(tǒng)融合,形成一套多功能智能路況檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)路面技術(shù)狀況PQI指數(shù)的全智能、便捷化、可視化分析處理。” 臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心科技科劉濤介紹。通過(guò)巡檢數(shù)據(jù)的多維度分析,既可為每年制定公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提供依據(jù);也可結(jié)合管養(yǎng)里程及累計(jì)巡檢里程對(duì)比,轄區(qū)內(nèi)道路年初、年末病害數(shù)據(jù)及指標(biāo)對(duì)比,評(píng)價(jià)道路管養(yǎng)效果。

  而面向公路養(yǎng)護(hù)科學(xué)決策,基于系統(tǒng)中建立的病害庫(kù)、資產(chǎn)庫(kù),結(jié)合公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)歷史等多源數(shù)據(jù),臨沂研發(fā)養(yǎng)護(hù)輔助決策模型,結(jié)合路段歷史年份的路況評(píng)價(jià)指標(biāo),及平均日交通量等影響因素,建立組合預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)路線未來(lái)年份的路況評(píng)價(jià)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)真正意義上的大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策。“通過(guò)歷史年份的數(shù)據(jù)驗(yàn)證,模型平均絕對(duì)值誤差低于5%。”劉濤表示。



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