公路行业养护工程创新案例
(联展)
根据《“十四五”公路养护管理发展纲要》,总结和发布公路养护管理工程典型案例,促进公路养护管理高质量发展。
2022年,在部公路局的支持下,中国公路学会面向全国开展 “公路行业养护工程创新案例” 征集评选活动。
征集历时一年,经过公开、公平、公正地三轮评审,共评选出45项技术含量高、经济效益好、社会影响力大,具有广泛推广应用价值和前景的创新案例。
其中,特等案例4 项,一等案例 13 项,二等案例 28 项。
一等案例
广东高速智慧巡检项目
完成单位
深圳思谋信息科技有限公司
广东信恒信息科技有限公司
工程概况
随 着 经济快速发展 和 海量交通出行需求急剧增长, 高速公路在路面养护的高质量、高效率、低成本等方面提出了更为紧迫的需求。 广东 省 高速公路作为全国唯一突破 1万公里的省份,当前路面养护 面临着 病害检测 严重依赖传统 人工 、 巡检工作智能化程度不足 、信息平台业务支撑不足、数据孤岛制约养护业务数字化 等痛点,造成 日常巡检成本高、效率低、作业安全性差、业务不规范以及业务数据链路不通等问题 , 与日益严峻的养护压力之间矛盾愈发突出。
广东交通集团作为广东省高速公路的主要运营管理者之一,截至2021年底,投资运营高速公路里程达7962公里,占广东省通车里程11036公里的72%,年需检测照片超过4000万张,需要专业工程师团队花费几个月时间进行分析并出具养护报告。面对如此巨大的养护压力和需求,思谋科技基于行业领先的AI算法引擎优势,为其提供了轻量化智能巡检设备+道路病害智能检测管理系统的高速智慧巡检软硬一体化解决方案,实现病害检出率99%,检测准确率超过95%,图片处理效率超过55万张/每天,巡检效率提升50倍,综合成本降低5倍。通过思谋科技提供的一站式智慧巡检方案,真正有效地助力高速公路病害治理及交通资产维护,降低巡检成本,提升养护业务的信息化、数字化程度,实现了以AI技术驱动的高速公路智慧巡检新模式。
主要创新点
一、技术思路
在已有广东高速公路路面的实际情况调研基础上,思谋科技为广东交通集团构建了贯穿高速公路路面轻量化智能巡检设备(病害数据采集、边缘计算等)→高速公路路面病害智能检测管理系统(病害检测及分析等)→高速公路路面养护业务管理系统(养护管理等)的高速公路路面一站式全流程管理方案,在部分路段试点合格基础上进行推广应用。
二、关键技术方案
思谋科技自研的道路病害智能检测管理系统分为感知层、边缘层、平台层、应用层,采用先进的AI图像识别技术,使用便携图像摄影设备,基于数百万病害图像数据以及独有的深度神经网络学习技术研发而成,能够高效、准确地检测路面病害,为智能化预防性养护提供数据支撑。值得一提的是,思谋道路病害智能检测管理系统,基于AI智能算法中台、数据治理中台以及数字孪生中台,构建道路养护数智底座,能够与既有各类交通系统、养护管理系统无缝衔接融合,并在数智孪生平台进行可视化展示,实现道路巡检养护业务的闭环管理,创新性地实现了基于AI的道路巡检管养新模式的革新。
三、创新点
(1)机器视觉+人工智能 ,先进“像素级”病害检测算法赋能道路病害检测
结合思谋科技在机器视觉和人工智能领域超过20年的技术沉淀,采用路面修补识别算法、知识蒸馏框架等视觉AI前沿算法,实现高效、精确的病害数据处理分析,病害检出率超过99%,病害种类识别准确率超过95%,较传统算法提升超过30%。
同时,病害图片检测速度达每秒6-12张,相比人工检测效率提升30-60倍。以3万张图片检测为例,人工检测需要2-3天/人或1天/2-3人才能完成,而通过思谋科技自研的先进视觉AI算法平台工具,只需要1-1.5小时,效率提高30-70倍,大幅降低人工成本和使用门槛。
(2)AI等新兴技术+巡检硬件设备,实现巡检智慧化升级
在思谋科技研发的轻量化智能巡检设备端,融合人工智能、大数据、边缘计算、高精地图、5G等新技术,能够全方位支撑高速公路路面日常巡检过程中多指标的数据采集和边缘分析检测,实现高频、高效、安全以及低成本的日常巡检。同时,各功能模块极具灵活性,既可独立作业,也可根据不同应用场景进行功能模块组合,满足不同的场景需求。
(3)自动巡检养护建议+行业专家经验,实现路面巡检养护“提质升级”
思谋科技打造的智慧巡检解决方案,利用AI、大数据等技术,能够自动输出检测路段的养护决策建议,支持与现有的各类交通系统、养护系统无缝衔接融合,与养护计划管理、养护工程管理、养护评估考核等业务场景共同构成更加完善的养护管理系统,形成贯穿路面病害采集-病害检测-巡检可视化-自动养护决策的全流程闭环业务流程。同时,结合行业专家经验,更加全面、科学、有效的进行高速公路路面智能巡检养护。
四、实施效果
(1)智能识别道路病害,大幅提高巡检效率
人工巡检一天约10公里,AI智能巡检一天超过500公里,效率提高了近50倍。在高速公路的病害检测中,思谋科技自研的道路病害智能检测管理系统可以快速的对公路病害图像进行处理与分析,为高速公路带来了一个经济且智能化的公路管理模式,使传统的人工检测公路病害向智能管理的智慧化转型,提高了公路病害检测的工作效率,更好的对公路病害进行预防养护工作打下基础,确保公路设施的完备以及来往车辆的顺利通车。
(2)轻量化智能巡检设备,安全、高效、低成本、高精度采集及边缘分析
在公路病害智能检测及预防养护中,思谋科技推出的轻量化智能巡检设备能够全程无需人工停车拍摄,一次性采集三车道路面和路侧数据,机器实时勘察,无需减速或停车人工勘察记录,支持车速可达100km/h,安全性高,配备500W超高清摄像头、GPS+RTK亚米级定位系统以及智能温振传感器,搭载视觉AI引擎,全方位对道路病害进行自动采集检测,平均准确率超过95%,支撑平整度、路面病害、沿线设施损坏等指标检测。传统巡检至少需要配备一名驾驶员+一名巡检员,智检系统仅需一名驾驶员即可上路,至少降低50%的人力投入。
(3)智能管理可视化大屏,实时远程监控及巡检养护分析
在AI技术运用于公路病害检测中时,将公路病害检测情况进行界面可视化,公路检测及养护人员能够对公路的路况以及公路的工作环境进行合理的管控,通过监控系统对公路整体检测情况进行掌握,从而在监控系统中对公路病害检测养护的安全隐患进行智能预警,通过监测数据将其传输到公路检测及养护人员的设备上,以不同的颜色标记病害的危险等级,及时的对其进行施工处理。同时,及时输出分析报告和养护建议,实现一站式智能化预防性养护。
生产、应用及推广情况
一、应用情况
1)有形效益:广东交通集团通过采用思谋科技提供的高速公路智慧巡检一体化解决方案,搭载行业领先的AI算法引擎,将所有图片数据源进行整合管理,对路面病害进行精准识别和鉴定,病害检出率达到99%,检测准确率达到95%以上,图片处理效率超过55万张/每天,巡检效率提升近50倍,综合成本降低5倍。同时,以病害检测结果为依据,调整后续道路巡查计划、养护计划和管理决策等,更快速、更经济、更高效地做好高速公路巡检及资产维护,实现人工巡检到智能管理的智慧化转型。
2)普惠化无形效益:思谋科技提供的智慧巡检一体化解决方案质优价廉,能很好地解决路政养护部门面临的任务繁重、人手不足、智能化程度不高的问题,具有极大的普惠化效益:a)对政府部门来讲,本方案的应用极大程度地提高了政府部门管养的效率与智能水平,及时掌握道路健康状况,延长道路使用寿命,有效推动精细化管理;b)对道路巡检养护类企业来讲,思谋科技提供的方案属于预防性道路养护,有效地弥补了现有养护维修过程带来的弊端,改善施工作业难度,提高施工效率,降低整体养护成本;c)对交通相关的科技类企业和用户来讲,将思谋科技大量的道路质量数据与电子地图相结合,助力实现交通环境的数字化;与地图企业合作开发相关商业应用以及有偿的数据交互合作,形成完善科学的病害库,做到病害演变“可测”;将相关信息参数与驾车出行用户及自动驾驶车辆共享,有效提高驾驶安全和舒适性。
二、推广情况
思谋科技提出的智慧巡检一体化解决方案,目前已经落地了某省高速定期病害检测项目、某城市道路检测大数据监测管理平台项目、某公安厅交通风险管控平台项目等多个项目,正式使用覆盖多个省份,服务超20家公路管养企事业单位、公路检测等企业。思谋智慧巡检一体化解决方案,是AI赋能智慧交通的一大标杆之作,具有强大的可复制性和可推广性,可广泛推广至高速公路、国省干线、农村公路、市政道路等不同道路场景的巡检养护工作。思谋科技作为道路全生命周期数智化服务商,未来将在道路病害检测管理平台的基础上,增加智能车流和人流感知、智能可视化屏等智慧交通等场景,打造交通“智能体”,以核心AI应用能力不断实现场景化突破,以点及面,加速推动AI在智慧交通领域的全面落地开花,打造“数字化、网络化、智能化”的新型智慧交通,持续助力交通行业高质量发展。
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道路养护
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