人工智能在高速公路养护业务中的应用探析

人工智能在高速公路养护业务中的应用探析

作者：李镇,杨旭,林颢润

省市：山东省济南 单位：山东高速股份有限公司

邮编：250100

摘    要：高速公路资产全寿命周期智能管理平台是以资产管理为导向的高速公路建管养一体化平台。平台作为交通领域数字化、网络化、智能化发展成就的代表作，成果已在荣乌新线、京德高速项目建设全面应用。

关键词：人工智能；高速公路；养护业务

高速公路建成投入运营后，随着时间的推移，使用性能会逐渐衰减，并出现病害。为了保证高速公路快速、畅通、安全、环保、经济的使用功能。保持高速公路的原设计状态，采取合理的养护技术和措施，进行经常性、及时性、长期性、预防性、高质量的养护维修。其目的是能够保证高速公路上的各种工程及设施处于良好状态。

一、我国高速公路养护的特点

在我国高速公路养护管理工作中具备如下所示特点:第一，强制。即国家相关法律法规强制性确保对高速公路开展养护。由于高速公路是不可或缺的基本设施，和人民的生命安全密切相关。确保高速公路的工艺性能是养护管理的主要目地，归属于国家强制性执行。第二，维护目的在于普遍存在的、全方面的。保养管理的对象不仅包括地面、给排水工程、隧道工程施工及沿路附属工程、交通安全设施、工程监理、通信、照明设备、园林绿化工程、生态环境保护、园林景观设计设备、棚亭建设工程施工设备、各种各样生活服务设施等。都包含于维护保养范围之内。维护管理内容十分广泛和多种多样，形成了一个全方位的维护管理模式。第三，维护保养成本比较高。其费用包括检验设备、材料及人力资源等成本。因为高速公路的特有性，其保养成本费高过普通公路，对保养工作人员的专业能力也有较高的要求。第四，修理技术新科技含量较高。道路养护对技术规范和专业尤为重要，必须与时俱进与应用新技术应用、新型材料。

二、人工智能在养护业务中的应用

（一）智能巡查

在道路养护检查中，传统发觉病害的方法通常是根据检查人员的人眼安全驾驶检查车，发觉病害后拍照并简洁纪录病害特点。权威专家和技术人员借助照片来分析和明确病症的种类和修复方式。当照片不够清晰或部位有误时，专业技术人员必须去现场明确病症的小细节。能够得知，传统发觉病症的方法存在检查车子速度比较慢、检查工作人员下了车检查拍照、病症未被发现忽略、精准定位不足精确、图象不够清晰、检查效率不高、多位检查工作人员与此同时上道等诸多问题。

在养护巡查中应用人工智能能够把查找病害变的简单高效。巡查车利用安装在车上智能巡查设备，在60km/h以上速度下完成采集捕捉高速公路病害的高清图像，高效的完成养护巡查任务。巡查车智能巡查设备和后台服务可以做到随时巡查、随时定位、随时留影、随时检查。在这个过程中以人工智能的图像识别为基础，利用多种技术如高清图像采集、4G/5G、北斗、大数据分析等相结合完成病害发现、采集、查看、确认、上报一体化工作，充分解决了人工巡查所面临的遗漏、安全和准确性不足等问题。

（二）智能检测

检修检查以按时检查为主导，分成基本检查材料结构情况检查。检测范围广，检测精确度高。从地面到路基工程，从基本机器设备到仪器仪表，从估测到机器设备检查，保养检查的范畴、方式及精密度都趋于必须更加全面、更快捷、更智能的人工智能应用干预。

现阶段，许多高速路检测企业也将眼光转向了人工智能技术检测智能机器人，通过各种方式释放检测工作人员及设备，从各个方位、好几个方面为高速路做全方面的检测和检查。人工智能检测机器人集成了探地雷达、平整度仪、弯沉仪等设备，能适应各种病害情况的检测检查。与此同时，以人工智能为信息和数据的处理中心，得到内部结构疾病的三维制图和嵌入图象。通过对检测，建立总体目标区域元件的热点图，并对其进行抽象化剖析。依据特点多维度层次分析的深度网络，剖析病源。之后再进行人工控制，提升这一训练有素的实体模型。致力于获取高速公路病害数据的特征并对数据进行练习，为高速公路检测和病害剖析测算给予推动力。

（三）智能监测

高速路桥梁隧道养护一直是新科技养护的实验田。桥梁隧道的安全性养护、养护的复杂性和精确性一直是养护工作的重点和难点。传统隧道检测方法是什么依靠测量和测试工具，通过人工记时来比较周期性测量记录。物联网技术和人工智能的崛起影响了这类耗时费力的监控方法。在桥梁和隧道中组装监控传感器和监控机器设备，网络服务器运用人工智能开展自动操作，即时监控，多方位认知、捕获、运算预测分析，提供全面准确的监控服务项目。人工智能监控所使用的关键理论是机器视觉技术。将监控监控摄像头与其它感应器结合在一起，能够实现一个全自动模板学习培训、独立摄录、自动式丰富、自我训练的一个过程，但需要定期开展人工干预和校准，不然监控对象疾病或出现异常屏幕分辨率将控制不了。

人工智能监测系统不但用于桥梁和隧道，还用于道路边坡监测方位。护坡变形包含偏移、基础沉降和护坡深层偏移。利用人工智能技术性即时发觉护坡变形的微小转变，把握变形基本规律与发展趋势，推断变形缘故。

（四）决策大脑

将来公路养护的决策将逐渐从依赖于人的大脑与经验向数据分析和人工智能变化。在保证数据多维度、系统软件、真正、靠谱、精确的前提下，对公路病虫害、养护、路基路面检验、设施自动识别、公路自然环境、自然灾害等方面进行决策剖析，为公路管理人员提供重要的决策适用，完成日常养护规划和养护工程计划的科学制订，最后创建科学智能化的公路养护管理体系。

养护决策大脑的实现需要人工智能与大数据以及云服务相结合，即数据平台、数据源、计算能力及深度学习的深度融合。未来的科学养护决策是决策者与人工智能的对话过程，人工智能自动分类好几个数据库及设备，协助表明养护的客观性信息内容，如业务流程、交通执法、气象信息、实时路况、监控系统、路侧传感器设备、信息管理系统等和养护新项目直接相关的数据信息，多层面、全方位表明养护辅助决策信息内容，为决策者与管理人员搭建平台智能养护。

三、结束语

人工智能不单单是一个人机交互那么简单，它需要有强大的应用基础和广泛的应用方法，人工智能实际上是感知设备、大数据资源处理平台和物联网资源平台的一个集合体。感知设备是资源采集窗口，大数据资源处理平台是应用基础，而物联网资源平台是应用方法。建设大数据资源处理平台是人工智能应用的根本，在高速公路养护业务的应用场景下，实现路产数字化又是人工智能应用的重要辅助。实际上人工智能的高速发展主要得益于大数据的发展和场景的数字化。每个人意识到数据的价值，并搜集、处理标识海量数据。从这一意义上说，由于深度学习的发展趋势，特别是高速发展，促使利用海量数据创建精细化管理实体模型得以实现。人工智能能够从根本上解决公路养护查验、检验、监管、决策甚至养护工程施工面对的专业检查、养护安全与品质等诸多问题。坚信人工智能在高速公路养护中的运用会越来越广泛和深层次。

参考文献

[1]吴昊.高速公路智能交通系统（ITS）的组成与运用初探[J].低碳世界，2018（2）

[2]章永超.基于数据的高速公路建设质量信息化技术研究[J].公路，2018（12）

[3]王伟耀.人工智能技术在智慧交通领域中的应用[J].电子技术与软件工程,2018,000（003）