自动化检测在公路竣工中的应用及效益分析

摘要：随着科技的进步，自动化检测技术在工程建设领域得到了广泛应用。特别是在公路建设中，自动化检测提高了检测效率和准确性，大大减少人为误差。本文旨在探讨自动化检测技术在公路竣工阶段的应用及其带来的经济效益和社会效益。

关键词：自动化；检测；公路；竣工工程

引言：公路作为国家基础设施的重要组成部分，其质量关系到公共安全和经济发展。传统的公路竣工检测方法存在效率低、成本高、结果不准确等问题。而自动化检测技术以其高效性、精确性和实时性成为提升公路建设质量和管理水平的关键手段[1]。

一、自动化检测在公路竣工中的应用

（一）激光扫描

激光扫描技术是现代公路检测与维护中的关键技术之一，利用高精度激光设备生成公路表面的三维模型，精确评估路面平整度和其他关键参数。这项技术的核心在于通过发射激光脉冲并测量其反射时间来确定目标的距离，从而生成点云数据。这些数据可以进一步转换成详细的数字地形模型（DTM）或数字表面模型（DSM），为工程师提供精确的道路状况信息。

1路面平整度评估

通过对激光扫描生成的数据进行分析，可以生成详细的路面平整度图。有助于识别出不平整区域的具体位置和程度，为后续的修复工作提供科学依据。例如，在发现某段道路存在显著的起伏后，维护团队可以根据这些信息优先处理问题最严重的区域，确保资源的有效分配和使用效率的最大化[2]。

2裂缝检测与分类

结合图像处理技术，激光扫描可以捕捉到路面的几何形状，识别并分类不同类型的裂缝，如横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝等。横向裂缝通常沿着道路的宽度方向发展，可能是由于温度变化引起的收缩或膨胀导致的。这类裂缝如果不及时处理，会扩展成更大的损坏，影响行车安全。纵向裂缝则沿着道路的长度方向出现，通常是由于车辆荷载不均或基层材料的差异造成的。这种裂缝往往预示着更深层次的问题，需要对道路结构进行更深入的检查和修复。网状裂缝是一种较为复杂的裂缝类型，表现为相互交错的小裂缝网络，出现在老化或疲劳的道路表面。网状裂缝不仅影响美观，还可能导致水分渗透，进一步损害道路结构。通过激光扫描，结合图像处理技术，可以自动识别并分类上述裂缝类型。程师根据这些分类信息，制定出更加精准的维修方案。例如，对于轻微的横向裂缝，通过简单的密封处理来防止其扩展；而对于严重的网状裂缝，则需要重新铺设整个路面层[3]。

3结构层厚度测量

传统的厚度测量方法通常涉及钻孔取芯或使用探地雷达等技术，这些方法操作复杂，可能存在人为误差，影响数据的准确性。而激光扫描技术提供了一种非接触、高精度的解决方案，能够有效克服这些问题。利用这些数据，工程师可以精确测量每个结构层的厚度，并与设计规范进行对比，确保施工质量达到预期标准。在新建或翻修道路项目中，激光扫描技术的应用帮助工程团队在早期阶段发现结构层厚度不符合设计要求的问题，避免后续可能出现的质量问题。例如，如果在铺设沥青层时发现厚度不足，可以通过补充材料来满足设计要求，而不是等到道路投入使用后出现损坏再进行修复[4]。

（二）无人机巡检

大范围快速巡检是无人机的一项重要应用。传统的人工巡检方式受限于地理条件和时间成本，难以高效覆盖长距离或复杂地形的公路段。而无人机则可以在短时间内飞越大片区域，迅速获取公路的整体状况。使得巡检人员可以及时了解公路的最新状态，尤其是对于那些难以到达或者危险系数较高的地段，如山区、河流附近等，无人机提供了安全有效的解决方案。缺陷识别与分类是无人机巡检技术的核心功能之一。通过搭载高清摄像头或红外相机，无人机能够在飞行过程中实时拍摄公路及其周边环境的影像数据。结合先进的图像处理算法，这些影像资料可以自动分析并识别出潜在的道路缺陷，如裂缝、坑洼、积水等，并对这些问题进行分类和标记。这种自动化流程大大提高了问题发现的速度和准确性，为后续的维修工作提供了精准的数据支持。边坡稳定性监测也是无人机巡检的重要应用场景之一。特别是在山区公路中，边坡的稳定性直接关系到道路的安全使用。无人机可以通过定期飞行检查，评估边坡的状态，及时发现可能引发滑坡等地质灾害的风险点。此外，配备红外相机的无人机还能够在夜间或透过植被覆盖的情况下执行巡检任务，发现人工难以察觉的问题，增强了巡检工作的全面性和深入性。

（三）自动车辆检测系统

自动车辆检测系统是现代智能交通管理的重要组成部分，通过高科技手段提升道路维护效率和行车安全。这种系统利用专用车辆上装备的多种先进传感器，如激光雷达、摄像头、GPS等，在车辆正常行驶过程中自动收集道路状况数据。实时路况监测功能使得系统能够迅速捕捉到路面的各种细节变化，包括平整度、裂缝及车辙情况，从而生成详尽的路况报告。多参数综合评估不仅关注于路面本身的状态，还涉及到交通流量、车速以及道路标志清晰度等多个维度的数据采集与分析，为制定全面的道路维护计划提供了科学依据，确保每一项维护措施都能精准针对实际需求，最大化资源利用率。

二、自动化检测在公路竣工中的应用效益分析

（一）经济效益

自动化检测技术显著降低了人力成本，减少现场作业时间和资源投入。由于其高精度和实时监测能力，可以在早期发现潜在问题，大幅减少后期维修费用。此外，高质量的道路建设不仅提升了道路的使用寿命，还促进了物流运输效率。更高效的物流网络能够降低运输成本，提高货物周转率，间接推动区域经济的发展。例如，一条高质量的道路可以缩短运输时间，减少燃料消耗，提升整体经济效益。

（二）社会效益

自动化检测有助于提高道路安全性，减少交通事故发生率。通过及时识别和修复路面缺陷，确保车辆行驶更加平稳和安全。同时，改善交通流畅度，缓解城市拥堵现象。优化的道路状况可以减少车辆的频繁启停，提高通行效率，改善居民的出行体验。此外，自动化检测还能促进环境保护。高效的道路维护可以减少因道路损坏导致的车辆额外油耗和排放，降低碳排放，符合可持续发展的理念。

（三）管理效益

自动化检测系统提供了全面详实的数据支持，便于管理者做出科学决策。这些数据包括路面状况的详细信息，以及历史数据的趋势分析，帮助预测未来可能出现的问题，制定预防性维护计划。增强的信息透明度提升了公众对道路管理部门的信任度和满意度，例如公开透明的道路维护报告让公众了解政府在基础设施建设方面的努力和成果，增加社会认同感。此外，自动化检测系统可以与其他智能交通管理系统集成，实现更高效的综合管理。

结语：

自动化检测技术在公路竣工阶段的应用，极大地提升了工程质量控制水平，带来了显著的经济效益和社会效益，随着技术不断发展和完善，自动化检测将在更多领域发挥更大作用，为社会创造更多价值。

参考文献：

[1]唐睿. 农村公路自动化检测中计算机视觉技术的应用[J]. 运输经理世界， 2024， （23）： 22-24.

[2]刘雪阳， 刘德雄. 基于YOLOv8模型的自动化检测违规者上高速公路的报警系统研究[A] 2024 世界交通运输大会（WTC2024）论文集（交通工程）[C]. 中国公路学会、中国航海学会、中国铁道学会、中国航空学会、中国汽车工程学会、中国航空运输协会， 中国公路学会， 2024： 4.

[3]宋雨峰. 路面裂缝自动化检测数据应用研究[J]. 运输经理世界， 2024， （13）： 151-153.

[4]丁辅强. 自动化检测技术在农村公路路面质量评估中的作用[J]. 运输经理世界， 2024， （05）： 16-18.