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沥青路面水损害区域的多维度无损精准识别装备研发与应用

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完成单位:中国路桥工程有限责任公司、长安大学,长安大学

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

张毅,张浩,张军,邓海峰,王晓伟,吕欢,朱文锋,叶敏

项目概况

本项目针对沥青路面水损害隐蔽性强、危害大、难以根除的特点,以及现有检测方法存在的技术瓶颈,开展了沥青路面水损害无损检测与智能识别技术研究,取得了一系列创新性成果。 研究背景方面,我国公路总里程已突破544万公里,养护里程占比高达99.9%,年养护费用达1.2万亿元。沥青路面水损害作为导致路面破坏的关键隐性病害,严重影响交通安全,亟需开发快速准确的检测方法。然而,现有技术存在检测深度不足、可视化程度低、识别精度不高等突出问题。 项目创新性地研发了基于探地雷达(GPR)技术的沥青路面水损害无损检测装备与方法,主要创新点包括:(1)首次系统揭示了电磁波在沥青路面特征变化区域的响应机理,突破了早期水损害区域电磁波特征识别的关键技术瓶颈,为水损害精准检测奠定了理论基础;(2)开发了基于深度学习的GPR信号智能解译算法,实现了水损害区域的自动识别与分类,识别准确率达95%以上;(3)构建了三维可视化分析系统,通过时频域特征融合与图像增强技术,显著提升了病害区域的可视化效果。 本成果已在多个省份高速公路养护工程中成功应用,累计检测里程超过5000公里,准确识别水损害区域3000余处,为预防性养护决策提供了科学依据。项目获授权发明专利11项,其中美国专利3项,软件著作权5项,发表高水平学术论文10余篇。经专家鉴定,整体技术达到国际先进水平,其中水损害智能解译算法处于国际领先地位。 成果的推广应用显著提升了我国公路养护的智能化水平,年均节约养护成本约15%,延长路面使用寿命3-5年,经济社会效益显著。本成果为破解沥青路面水损害检测难题提供了系统解决方案,对推动公路养护行业技术进步具有重要意义,具有广阔的推广应用前景。