沉管安装测量塔倾斜位姿修正方法

在沉管管节沉放对接施工过程中,针对管节本体发生形变导致测量塔与管节相对几何位置发生微变,从而影响沉管安装定位精度的问题,本文在管节本体与测量塔结构上分别加装倾斜仪监测设备,与管节内安装的倾斜仪在同一坐标体系下进行标定,在沉管沉放对接过程中实时监测与修正测量塔定位倾斜误差。经贯通测量比对验证发现,该方法可以有效降低管节形变对沉管安装定位精度的影响,取得了良好的应用效果,为沉放对接施工决策提供了参考。

基于线结构光点云的多剖面路面跳车检测方法

针对当前单一剖面的路面跳车检测方法难以完整反映跳车的问题,提出基于线结构光的多剖面检测方法。通过线结构光获得多剖面的路面全幅点云信息,基于点云路面纹理特点分离提取路面变形损坏轮廓,利用断面高差特征还原路面标准轮廓,形成变形损坏病害图像;结合车轮和病害的接触状态,计算变形损坏病害处多剖面高差;计算和评估路面跳车情况。实验结果表明,该方法重复性在99%以上,与人工测量结果相关性约为98.83%,验证了方法的可行性。

基于空间聚集特征的沥青路面裂缝检测方法

沥青路面裂缝自动检测是制约公路养护科学决策的最主要瓶颈.针对现有裂缝检测算法在大规模应用特别是广地域、多路况等复杂环境下算法稳定性、可靠性及实时性等方面存在严重不足问题.本文在观察大量实际工程路面图像基础上,对路面裂缝特征进行全新定义,提出了一种基于空间聚集特征的沥青路面裂缝检测方法,参考裂缝的空间分布、灰度、几何等特征,以子块图像为处理单元,采用逐步求精的策略对子块图像进行分割,快速定位空间聚集区域,再对聚集区域进行评估得到信度高的裂缝候选区域;最后以裂缝候选区域为种子区域,在准确估算裂缝发展趋势的基础上,结合裂缝片段聚集及相似性等特性,去除噪声同时合并连接断裂的裂缝,实现了裂缝区域较为完整的检测.通过测试多路况、多采集环境下近万样本,并采用不同的方法对测试结果进行评估,结果显示,算法对不同类型路面图像中具有不同特征的裂缝区域均具有良好的检测性能,裂缝定位准确性达到95%以上,裂缝区域检测的完整性达到90%以上.

基于路面变形速度的弯沉测量方法

为了实现在正常交通速度20-80km/h下的连续弯沉测量,提出了采用测量路面变形速度反演弯沉的方法.研究利用激光多普勒测振仪测量路面在标准载荷作用下的路面变形速度的方法和路面变形速度提取算法,结合弹性地基上的欧拉-伯努利梁理论,推导弯沉盆曲线的两参数方程,采用牛顿迭代法利用路面变形速度反演路面弯沉.基于此方法设计的原型设备已在新疆、陕西、甘肃、天津、湖北等省市进行了近8×10^4 km的路测实验.结果显示,数据自重复性达到95%以上;与贝克曼梁测量数据对比,数据相关性达到90%以上.该方法一次测量只需要一次采样,测量与路面曲率无关,相对于传统测量方法,其适合于高速、无损测量.实验证明,该方法能满足路网级、逐车道的路面弯沉连续、无损、高密度、高速度测量的要求,具有广阔的使用推广价值.

城市供水企业信息系统集成方案

如何提高城市供水企业的经济效益,降低管理成本,完善用户服务,提升社会形象,解决日益突出的企业内部各系统的信息孤岛问题以及水资源供给和需求矛盾,无疑成为当前供水企业迫切需要解决的课题。通过对城市供水企业业务的分析,以GIS平台为主导,提出了供水企业信息系统集成应用方案,实现供水企业GIS、辅助调度、营业收费及其他办公系统的有机集成,建立了企业信息门户,使供水企业能更好地为社会提供服务,获取最佳社会和经济效益。

动态精密工程测量技术及应用

动态精密工程测量可用于监测工程结构物的建设期和运营期的状态变化。随着各类传感器及智能车、无人机、无人船、机器人等自动化移动平台的快速普及,工程测量逐渐向自动化、动态化、智能化方向发展,具备了运动状态下的测量能力。同时,也发展了系列成熟的测量设备,如测量机器人、移动测量车、专用集成测量装备等,它们可进行动态精密的位置、姿态、表观形状、内部状态等参数测量。本文围绕专用集成的智能化测量装备,首先梳理了智能化感知设备集成和智能化数据处理方法,然后阐述了在公路路面病害监测、大坝内部变形监测、城市排水管网病害监测、输水工程安全监测等不同场景下的应用实例。

输配电线路智能导航巡检系统研究与设计

针对当前巡检工作存在到达难、定位难、监督难、上报及时率低的现状,提出基于GPS/GPRS、嵌入式GIS和移动数据库技术,结合全国导航地图,研发了线路智能导航巡检系统。利用GPS实现人员、设施定位,巡检轨迹采集以及缺失路网采集,为线路抢修、巡检是否到位监督和巡检路径规划提供数据;利用GPRS实时上报发现的各种隐患,为及时派遣并解决问题提供准确信息。示范工程实例表明,该研究成果能有效解决传统输配电线路巡检中存在的问题。

MAPGIS管网开发平台的设计

设计了一个通用的管线信息系统开发平台 .该开发平台构筑于大型GIS基础软件MAPGIS之上 ,具有完备的数据模型 ,强大的数据包容能力 .采用多层次体系结构 ,包含网络数据管理与网络分析、管网工作区管理、专业管网工作区管理、管网工程管理、管网实用服务工具包、管网管理类库和控件库等多个模块 .该开发平台同时支持API和组件接口 ,二次开发便利灵活 ,可以较好地满足管网应用系统的开发需要 .在该平台基础上已开发出多个成功的管网信息系统 ,证明它具有广泛的应用前景 .

面向可持续发展的城市供水管网信息系统

以地理信息系统技术为基础,利用计算机全面管理供水管网资料、辅助规划和决策,设计和实现了面向可持续发展的城市供水管网信息系统。系统包含图库管理、管网输入编辑、管网管理查询、管网维护、管线规划设计、事故处理、运行调度、Web发布、办公自动化等子系统,在地下空间有效利用、水资源保护、事故处理、防灾减灾以及工程合理组织等方面都提供了有力的自动化手段。

基于GIS的路面养护管理信息系统集成方案及关键技术

介绍了基于GIS的路面养护管理信息系统的集成方案的总体框架和关键技术。该系统利用自动化的路况快速检测设备采集各种原始路况数据,经过加工、筛选、过滤和综合,形成路面养护管理综合数据仓库,与公路路网的空间与属性数据融合,实现基于GIS的多源数据一体化管理与应用。

基于智能手机的农村公路路面破损检测方法

农村公路路面破损自动检测是科学养护的重要前提。针对利用智能手机进行路面破损检测存在较高的误检、漏检以及破损无法量化等问题,该文提出一种新的路面破损检测方法。该方法利用智能手机采集路面图像,首先在图像中选取一个感兴趣区域,进行加权最小二乘滤波、Canny边缘检测以及Hough变换直线检测以识别路面,消除环境对识别结果的影响,降低误检率,再对路面区域使用透视变换的方法得到正射图,降低漏检率,最后利用Mask-RCNN模型对破损进行识别。试验结果表明:与SSD检测模型相比,该方法对裂缝、坑洞、修补3种破损的平均误检率、漏检率分别降低15.4%、19.6%,此外,还能测量裂缝的长度、宽度以及坑洞、修补的面积参数,较好地满足了农村公路破损检测的实际需求。

基于电磁混合理论的沥青路面密度预估方法

为了实现沥青路面密度的准确预估,开展了沥青混合料的介电特性测试和密度预估模型对比研究.基于多相复合材料的电磁混合理论,推导出沥青混合料的4种密度预估模型(CRIM模型、Rayleigh模型、Böttcher模型和ALL模型);使用Percometer介电常数仪测定了沥青混合料旋转压实试件及其组分的相对介电常数,综合考虑了沥青混合料矿料级配类型和空隙率因素,进行了不同模型预估密度值与表干法实测密度值的误差分析;最后通过现场AC-20沥青路面探地雷达检测以及取芯检测验证了优选模型的准确性.结果表明:Percometer介电常数仪测得的沥青路面相对介电常数与探地雷达检测结果具有较好的一致性,沥青混合料密度预估模型的精度受到级配类型和空隙率的影响;与CRIM模型和Böttcher模型相比,Rayleigh模型和ALL模型更适用于沥青混合料密度预估,其中ALL模型预估精度最高.

邻域与梯度显著特征融合的沥青路面裂缝检测方法

针对沥青路面裂缝检测中富纹理噪声影响和细小裂缝误识别严重等问题,提出一种邻域与梯度显著特征融合的沥青路面裂缝检测方法.首先采用灰度校正和形态学重建降低外界干扰和富纹理中较亮点状噪声导致亮度不均的影响,根据像素及其邻域的显著差异提取邻域显著特征,通过方向可调滤波器得到不同方向上的梯度显著特征,将两者卷积融合并优选方向生成特征融合显著图;然后对特征融合显著图阈值分割得到疑似裂缝聚集区域,结合聚集区域的不同几何特征引入聚类分析法筛选裂缝候选区域;最后提出区域端点搜索与定位法,剔除无端点聚集区域的子集,并连接不同区域端点,最终实现裂缝较完整提取.在采集的沥青路面裂缝图像数据集上的实验结果表明,该方法的准确率、召回率、F值分别为92.857%, 86.405%和89.515%,可有效地检测沥青路面图像裂缝,尤其能识别细小裂缝,为路面养护工作提供更准确的裂缝信息.

基于局部纹理特征的沥青路面裂缝检测方法

针对不均匀光照和阴影等因素影响沥青路面图像中裂缝检测误识别问题,提出一种基于局部纹理特征的沥青路面裂缝检测方法。设计结构保持型Retinex算法将高频的纹理信号从低频光照信号和结构型纹理中分离,改进百分比阈值算法,获取高信噪比的裂缝区域二值图像,建立高置信裂缝段的特征匹配机制,利用圆形度、面积、不同置信裂缝的类间欧氏距离进行置信连通域邻域去噪,实现裂缝区域的提取。实验结果表明,该算法改善了不均匀光照和阴影情况下裂缝识别的准确性。

基于众源轨迹数据的行人路网提取

目前,导航位置服务应用提供的路线大多基于机动车道路网数据,难以满足行人导航的需求,有无完备的行人道路网络成为制约行人导航应用的重要因素,因此,本文提出了一种基于莫尔斯理论的行人路网提取方法。首先对轨迹进行预处理,清除轨迹数据中的冗余和噪声,并对原始轨迹进行合理分割,形成清晰的轨迹集合;然后利用莫尔斯理论,对步行轨迹密度图中的"山脊线"进行提取,并重构步行道路网。试验分析时采用深圳大学校园步行GPS轨迹数据进行行人路网提取,通过将提取的行人路网结果与OpenStreetMap(OSM)数据进行定性和定量比较,验证本文方法的有效性;同时通过与当前典型的路网提取方法进行对比分析发现,本文方法能提取出高质量的行人路网。

基于曲率滤波和N-P准则的路面裂缝识别方法

针对沥青路面裂缝不连续问题,提出一种基于曲率滤波和N-P准则的裂缝识别方法。通过组合最小矩形切平面和最小三角切平面及修正正则能量项的改进型曲率滤波算法,消除随机噪声并平滑纹理。采取二次分割策略提取疑似裂缝目标和运用裂缝几何特性去除块状或点状噪声,实现裂缝定位和获取裂缝片段。在此基础上,融合裂缝片段的位置和方向信息,提出利用N-P准则连接裂缝片段的端点,从而获得完整裂缝数据。研究结果表明,提出的方法对横裂、纵裂、块裂及龟裂等裂缝都具有较好的检测效果和较高的检测精度,裂缝检测的完整性达到90.5%以上。

SLIC超像素与Inception网络的路面裂缝识别方法

沥青路面图像存在大量点状噪声及裂缝不连续的问题,给识别精确度带来挑战,为此,提出了一种结合超像素分割与Inception网络的裂缝识别方法,首先采用超像素分割方法对路面图像进行初始分割,再利用Inception网络对超像素分割结果进行分类,实现对裂缝的粗分割及裂缝区域的准确定位;其次通过像素级与超像素级形态学方法提取裂缝主干,还原裂缝完整形态。与传统图像分割算法相比,有效降低了提取裂缝区域误差,完成裂缝快速准确定位,更适用于实际采集的路面图像裂缝识别。

RoadNetv2:高速公路弱小异物目标实时检测算法

高速异物易引起汽车失控,造成交通安全事故。针对现阶段高速异物数据集复杂度低以及高速异物检测算法存在检测精度低、浮点计算量高等问题,提出了模拟场景数据集扩充方法和一种名为RoadNetV2的高速异物检测算法。模拟场景数据集扩充方法利用相似数据集进行场景模拟扩充。roadnetv2高速异物检测算法采用了lightfocus浅层信息增强模块和C3_CD特征提取模型作为backbone主要组件,采用CoordConv与自定义Conv组合的方法降低neck部分的复杂度,采用多权值平衡计算策略辅助Alpha-CIOU进行弱小目标高效位置回归。实验证明RoadNetV2高速异物检测算法相比于现阶段同系列YOLO算法,浮点计算量最多降低了14.54×10^(9)仅为12.4×10^(9),mAP最高提升了3.5个百分点达到61.1%,权重文件仅为8.70 MB减少了4.98 MB。RoadNetV2高速异物检测算法满足嵌入式边缘设备以及移动端设备的部署要求,搭配自主研发的巡检设备,可以一定程度上解决人工巡检所产生工作懈怠的情况。

基于GIS的市政管理信息集成方案及关键技术

为了有效避免信息孤岛现象,充分发挥市政信息资源的作用,提出基于GIS的市政管理信息动态集成方案。采用多层体系结构,通过对市政设施和业务信息的筛选、过滤和综合,形成市政综合数据仓库,通过分布式一体化动态管理机制保证数据的现势性和完整性,利用数据挖掘技术进行分析和预测.该方案的实施,将有利于提高城市的应急处理、规划决策和社会服务能力.

基于三维断面数据的机场道面刻槽检测方法

刻槽能有效地增加跑道道面摩擦力和排水能力,提高机场跑道的服务性能和安全性.由于三维结构和表面纹理的差异,传统基于二维可视化技术的刻槽病害检测方法难以满足刻槽几何参数高精度检测要求.提出了一种基于三维线扫描传感器数据的道面刻槽检测方法.利用三维线扫描传感器获取跑道各断面的数据,建立沟槽断面数据库.根据贝叶斯分类原则和局部相关耦合约束条件,在断面尺度上对刻槽进行分割和分类.根据刻槽空间纹理评价的回归条件,对完整的刻槽进行识别和测量.香港国际机场的实验结果表明,该方法具有良好的识别精度和泛化性能.此外,实验还表明,正常刻槽适用于形状特征分类,而病害刻槽,尤其是严重疾病刻槽适用于纹理特征分类.