智能信息化在公路试验检测中的应用分析

2024-01-05李青马风林

运输经理世界 2023年32期

李青、马风林

（宁夏锦隆工程试验检测有限公司，宁夏银川 750001）

1 智能信息化和公路试验检测概述

智能信息化是指利用人工智能、大数据、云计算、物联网等先进技术，将信息化与智能化相结合，实现信息的智能化处理和应用，其涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉、智能推荐等多个领域。智能信息化的发展，使计算机系统能够具备更高的智能化水平，能够自动学习、理解和处理大量的数据，并根据数据进行决策和推断。这些技术可以应用于各个行业和领域，包括金融、医疗、交通、制造业等，为企业和个人提供更智能、高效的服务和解决方案。总之，智能信息化是推动社会进步和经济发展的重要驱动力之一，其已经且将继续在各个领域发挥重要作用，并对人们的生活和工作方式产生深远影响[1]。

公路试验检测是指对公路工程建设、维护和管理过程中的各项技术指标进行测试和评估的过程。其是确保公路质量和安全性的重要环节，也是公路工程质量控制的重要手段。公路试验检测主要包括以下四个方面：

第一，材料试验。对公路建设中使用的各种材料进行物理、化学和力学性能测试，如沥青、混凝土、土壤等材料的强度、稳定性、耐久性等指标的测试。

第二，施工工艺试验。对公路施工过程中的各项工艺进行测试和评估，如路基填筑、路面铺设、排水系统等工艺的合理性和可行性测试。

第三，质量控制试验。对公路工程建设过程中的各个环节进行质量控制，如路基、路面、桥梁等结构的质量检测。

第四，安全性试验。对公路工程的安全性进行测试和评估，如路面抗滑性、排水性能、交通标志和标线的清晰度等指标的测试[2]。

2 智能信息化在公路试验检测中应用的优势和挑战

2.1 优势

2.1.1 提高效率

智能信息化可以自动化和智能化地处理和分析大量的试验数据，大幅度提高试验检测的效率。传统的试验检测需要人工进行数据录入和分析，耗时且容易出错，而智能信息化可以实现数据的自动采集、处理和分析，大幅度减少人力成本和时间成本。

2.1.2 提高准确性

智能信息化可以利用机器学习和数据挖掘等方法，对试验数据进行深度分析和模式识别，从而提高试验结果的准确性。智能算法可以发现数据中的隐藏规律和异常情况，帮助工程师更准确地评估公路工程的质量和安全性。

2.1.3 实时监测

智能信息化可以实时监测公路工程的各项指标，如路面的平整度、沥青的温度等，及时发现问题并采取相应的措施。传统的试验检测需要周期性地进行，无法及时反馈问题，而智能信息化可以实时监测和预警，提高公路工程的管理效果。

2.1.4 数据共享与协同

智能信息化可以实现试验数据的共享和协同，不同部门和单位可以共享试验数据，提高信息的流通和利用效率。这有助于加强公路工程的质量控制和管理，避免重复试验和浪费资源[3]。

2.2 挑战

2.2.1 数据安全与隐私保护

智能信息化需要大量的试验数据作为支撑，这些数据可能包含敏感信息，如企业的商业机密、个人的隐私等。因此，在应用智能信息化时，需要加强数据的安全性和隐私保护，防止数据泄漏和滥用。

2.2.2 技术标准和规范的制定

智能信息化在公路试验检测中的应用还需要建立相应的技术标准和规范，以确保试验结果的准确性和可靠性。目前，智能信息化在公路试验检测中的应用还处于起步阶段，相关的技术标准和规范还需要进一步制定和完善。

2.2.3 人才培养与技术普及

智能信息化在公路试验检测中的应用需要专业的技术人才进行操作和维护。然而，目前相关领域的专业人才相对匮乏，人才培养和技术普及仍然是一个挑战，检测单位需要加强相关领域的教育培训，提高检测人员的素质和能力。

2.2.4 数据质量和可信度

智能信息化的应用离不开高质量的数据，而公路试验检测中的数据质量和可信度往往受到设备的精度、环境的干扰等多种因素的影响，因此，检测人员需要加强对试验数据的质量控制和校准，提高数据的可信度和可靠性。

3 智能信息化在公路试验检测中的应用技术分析

随着科技的不断发展，智能信息化在各个领域得到了广泛应用，公路试验检测也不例外。智能信息化的应用可以提高公路试验检测的效率和准确性，为公路建设和维护提供更好的支持。以下将重点分析数字图像识别技术、激光检测技术、道路损坏检测系统和路面弯沉检测技术在公路试验检测中的应用。

3.1 数字图像识别技术

数字图像识别技术（见图1）是一种利用计算机对图像进行处理和分析，从而实现对图像中目标物体的识别和判断的技术。在公路试验检测中，数字图像识别技术可以应用于车辆识别、车道线检测、交通标志识别等方面。利用摄像头和图像处理算法，可以实时监测公路上的车辆数量、车辆类型和车辆速度等信息，为交通运输管理部门提供数据支持。同时，数字图像识别技术还可以用于检测公路上的车道线是否完整、是否存在损坏等问题，可以及时发现标志的缺失或损坏情况，为交通运输管理部门及时维护和更换提供参考依据，提高公路的安全性和通行效率[4]。

图1 数字图像识别技术

3.2 激光检测技术

激光检测技术是一种先进的无损检测技术，在公路试验检测中具有广泛的应用前景。该技术利用激光器的脉冲式发射，对物体表面进行扫描，然后通过检测反射回来的激光强度和波形来分析物体的表面形貌和内部结构。在公路试验检测中，激光检测技术可以用于路面的平整度和裂缝检测。通过扫描路面可以获取路面的高度和凹凸变化，进而计算出路面的平整度。同时，该技术可以用于检测路面裂缝的位置和深度，为公路养护提供准确的数据支持。此外，激光检测技术还可以用于公路材料的成分分析和力学性能测试，利用激光诱导击穿光谱法（LIBS）和激光拉曼光谱法等手段，分析材料的化学成分和微观结构，进而评估其力学性能和耐久性。总之，激光检测技术具有高精度、高速度和高效率等优点，可以为公路试验检测提供强大的技术支持，提高公路工程的质量和安全性能。

3.3 道路损坏检测系统

道路损坏检测系统是一种利用传感器和数据分析技术，实时监测道路状况的系统。其利用安装在不同位置的传感器，收集道路表面的温度、湿度、车流量等数据，再结合人工智能算法，对数据进行分析和处理，从而实现道路状况预测、道路损坏情况及时发现，以及道路积水远程检测（见图2）等目的。在公路试验检测中，道路损坏检测系统可以应用于路面裂缝检测、坑洞检测等方面。利用传感器和数据采集设备，可以实时监测道路的裂缝和坑洞情况，并利用数据处理技术进行分析和评估，为道路维护和改造提供依据。

图2 道路积水远程检测

具体而言，道路损坏检测系统通常包括以下四个部分：一是传感器，用于收集道路表面的温度、湿度、车流量等数据；二是数据采集器，用于采集传感器数据，并将其存储在本地数据库中；三是数据分析软件，用于对数据进行分析和处理，预测道路状况；四是报警系统，用于及时发现道路损坏情况，并发出警报。

利用道路损坏检测系统，可以实现以下功能：实时监测道路状况，预测道路损坏情况；及时发现道路损坏情况，减少安全事故；提高道路维修效率，降低维修成本[5]。

3.4 路面弯沉检测技术

路面弯沉检测技术是一种利用激光测距原理，检测路面沉降量的技术。其利用安装在车辆上的激光测距仪，测量车辆行驶路线上的路面沉降量，再结合GPS 定位技术，将测量结果绘制成路面沉降分布图。

具体而言，路面弯沉检测技术通常包括以下三个步骤：一是安装激光测距仪。将激光测距仪安装在车辆上，并调整好角度。二是测量路面沉降量。测量车辆行驶路线上的路面沉降量，并记录测量结果。三是绘制路面沉降分布图。将测量结果结合GPS 定位技术，绘制成路面沉降分布图。利用路面弯沉检测技术，可以实现以下功能：快速准确地检测路面沉降量，提高道路安全性和使用寿命；及时发现路面沉降问题，防止出现安全事故；为道路养护提供科学依据，提高养护效率和质量。

4 智能信息化在公路试验检测中应用的发展趋势

4.1 技术发展趋势

智能信息化在公路试验检测中的应用是一个不断发展的领域，未来的发展趋势将主要集中在物联网、云计算和大数据等方面。这些技术的发展将为公路试验检测带来更为高效、准确和可靠的解决方案。

首先，物联网技术将在公路试验检测中发挥重要作用。物联网通过将传感器和设备连接到互联网，实现设备之间的互联互通。在公路试验检测中，物联网技术可以用于实时监测和收集道路状况、交通流量、车辆行驶状态等数据。利用物联网技术，试验检测人员可以远程监控和控制设备，及时获取数据并进行分析，从而提高试验检测的效率和准确性。其次，云计算技术也将对公路试验检测产生深远影响。云计算通过将计算资源和存储资源集中在云端，提供按需使用的服务。一方面，在公路试验检测中，云计算可以用于存储和处理大量的试验数据。试验检测人员可以将数据上传到云端，利用云计算平台进行数据分析和处理，从而节省本地计算资源，并提高数据处理的效率和精确度。另一方面，云计算还可以实现试验数据的共享和协作，促进不同地区和机构之间的合作与交流。最后，大数据技术将成为公路试验检测的重要支撑。大数据指的是海量、多样化和高速增长的数据集合。在公路试验检测中，大数据可以用于分析和挖掘试验数据中的潜在规律和趋势。一方面，通过对大数据的分析，试验检测人员可以更好地理解道路的状况和交通流量的变化，为公路规划和设计提供科学依据。另一方面，大数据还可以用于建立预测模型，帮助预测道路的使用寿命和维护需求，从而提前采取相应的措施，保障公路的安全性和可靠性。

4.2 应用发展趋势

随着科技的不断进步和智能化技术的快速发展，智能信息化在公路试验检测中的应用也展现出日益重要的价值。未来，智能信息化将在公路试验检测中发挥更大的作用，为公路建设和交通管理提供更高效、更准确的数据支持。

第一，智能化监测。智能化监测是公路试验检测中的重要方向。利用传感器、摄像头等设备，实时监测公路的运行状态、交通流量、车辆速度等信息，将数据传输到中心控制系统进行分析和处理。未来，智能化监测将更加精准和全面，能够实时监测公路的各项指标，并及时预警和处理异常情况，提高公路的安全性和可靠性。第二，自动化控制。自动化控制是公路试验检测中的另一个重要方向。利用智能化设备和系统，实现公路设施的自动化控制和管理，提高公路的运行效率和节能减排。未来，自动化控制将更加智能化和自适应，能够根据实际情况进行智能调节和优化，提高公路的通行能力和交通流畅度。第三，智能交通。智能交通是公路试验检测中的重要应用领域之一。利用智能化设备和系统，实现交通信号的智能控制、车辆的智能导航和交通信息的智能化发布，提高交通的安全性和效率。未来，智能交通将更加智能化和互联化，能够实现车辆之间的智能通信和协同，提高交通的智能化水平和交通系统的整体效能。第四，数据分析与决策支持。智能信息化在公路试验检测中的另一个重要应用是数据分析与决策支持。利用大数据分析和人工智能技术，对公路试验检测数据进行深度挖掘和分析，提取有价值的信息和规律，为公路建设和交通管理提供科学依据和决策支持。未来，数据分析与决策支持将更加智能化和精准化，能够实现实时数据分析和智能决策，提高公路建设和交通管理的科学性和效率。