科创中国

行业领域

新一代信息技术产业,新兴软件和新型信息技术服务

需求背景

高速公路的建设、运营和养护维修中，道路状况指标如路基、路面、沿线设施、道路 标线等，对于道路建设和养护部门非常重要。随着高速公路的开通运营，在车辆载荷、自然 环境、人为原因等多重因素下，道路会不可避免的发生路基沉陷、路面裂缝、车辙、坑槽、 沿线设备损坏、标线缺失等道路灾害，直接影响到车辆行驶的安全。因此，高速公路巡检具 有非常重要的意义。高速公路巡检目前常用方法包括人工巡检和单种病害检测车。人工巡检主要通过人力调查、手机汇报、手持PDA记录等方式。常见的人工巡检方式包 括3m直尺法测量平整度和横断面尺或线绳法测量车辙等。3m直尺法测量平整度，采用3m直尺基准面距离路表面的最大间隙表示路基路面的平整 度，适用于测定压实成型的路面各层表面的平整度，也可用于路基表面成型后的施工平整度 检测；横断面尺或线绳法测量车辙，用横断面尺或线绳等手工方法测量绘出断面图，适用于 测定沥青路面的车辙，供评定路面使用状况及计算维护工作量时使用。采用人工巡检方式具有如下不足之处：工作人员工作量大、效率低、容易遗漏和误判、 且存在安全隐患影响正常的高速公路运营。

需解决的主要技术难题

测量平台为水平测量平台，在测量平台上设置有与所述测量平台均呈45度 夹角的激光扫描仪安装平台和工业CCD相机安装平台，激光扫描仪安装平台和工业CCD相机 安装平台相互平行；激光扫描仪有三台，布设在激光扫描仪安装平台上；工业CCD相机有六 台，布设在工业CCD相机安装平台上；GPS接收机安置于测量平台内；GPS天线竖直安装在工 业CCD相机安装平台上。巡检车的时速不小于60km/h计算机运行监控程序，并搜索局域网中存在的所有数据采集设备服务程序，在 搜索到的数据采集设备服务程序中选择参与本次项目采集工作的数据采集设备服务程序，以 启动相应的数据采集设备；

期望实现的主要技术目标

(1)外业数据采集与解析：采用道路三维快速巡检系统进行外业采集，使用配套软件进行数据解析；(2)内业数据处理：基于自主研发软件对数据进行解算、处理及成果提取；(3)车辙计算：基于路面车道激光点云计算车辙，输出每公里统计结果；(4)路面病害提取：基于高分辨率路面图像、全景图像、路面激光点云提取路面病害；(5)依照甲方要求，整体和分段绘制CAD路面病害分布图；(6)标准化报表输出：根据以上病害检测结果，依据《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)对路面病害进行分类统计，按标准格式输出每公里路面损坏状况指数(PCI)报表。并提供(1)路面病害分布图(DWG格式);(2)路面损坏状况指数(PCI)、路面行驶质量指数(RQI)、路面车辙指数(RD1)、路面跳车指数(PBI)的报表。

需求解析

解析单位：“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团（北京八月瓜科技有限公司） 解析时间：2022-11-21

张晖

中国电子技术标准化研究院

主任

综合评价

目前国内使用三维激光实景进行高速公路快速智能巡检的产品已经比较成熟，有多家企业的技术比较领先，大体上分为使用无人机携带激光雷达巡检设备在空中进行路面和路基巡检，以及使用车载激光雷达巡检设备进行路面巡检两种解决方案，都可以满足提出单位的详细技术需求。 提出单位可以直接购买市场上现有的产品。如武汉海达数云科技有限公司基于三维激光雷达实景技术进行道路资产普查，在车辆行进过程之中，可快速的采集道路及道路两侧地物的激光点云数据及高清影像数据。河南鑫弘测绘科技有限公司对公路沿线道路地形和边坡、桥梁、收费站等建筑物场景区域使用无人机进行高精度激光雷达三维建模，也采用车载一体化激光雷达与影像采集系统，作为无人机巡检、人工巡检有效补充，对现场道路病害进行识别与位置识别。 涉及的发明专利有，青岛秀山移动测量有限公司的“201410033170.X 一种车载高速公路巡检系统及数据获取和处理方法”和北京航空航天大学的“201510890397.0 一种多无人机协同的高速公路智能巡检系统”等。

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