智能信息化在公路試驗檢測中的應用分析

李青、馬風林

（寧夏錦隆工程試驗檢測有限公司，寧夏 銀川 750001）

1 智能信息化和公路試驗檢測概述

智能信息化是指利用人工智能、大數據、云計算、物聯網等先進技術，將信息化與智能化相結合，實現信息的智能化處理和應用，其涵蓋了機器學習、自然語言處理、計算機視覺、智能推薦等多個領域。智能信息化的發展，使計算機系統能夠具備更高的智能化水平，能夠自動學習、理解和處理大量的數據，并根據數據進行決策和推斷。這些技術可以應用于各個行業和領域，包括金融、醫療、交通、制造業等，為企業和個人提供更智能、高效的服務和解決方案。總之，智能信息化是推動社會進步和經濟發展的重要驅動力之一，其已經且將繼續在各個領域發揮重要作用，并對人們的生活和工作方式產生深遠影響[1]。

公路試驗檢測是指對公路工程建設、維護和管理過程中的各項技術指標進行測試和評估的過程。其是確保公路質量和安全性的重要環節，也是公路工程質量控制的重要手段。公路試驗檢測主要包括以下四個方面：

第一，材料試驗。對公路建設中使用的各種材料進行物理、化學和力學性能測試，如瀝青、混凝土、土壤等材料的強度、穩定性、耐久性等指標的測試。

第二，施工工藝試驗。對公路施工過程中的各項工藝進行測試和評估，如路基填筑、路面鋪設、排水系統等工藝的合理性和可行性測試。

第三，質量控制試驗。對公路工程建設過程中的各個環節進行質量控制，如路基、路面、橋梁等結構的質量檢測。

第四，安全性試驗。對公路工程的安全性進行測試和評估，如路面抗滑性、排水性能、交通標志和標線的清晰度等指標的測試[2]。

2 智能信息化在公路試驗檢測中應用的優勢和挑戰

2.1 優勢

2.1.1 提高效率

智能信息化可以自動化和智能化地處理和分析大量的試驗數據，大幅度提高試驗檢測的效率。傳統的試驗檢測需要人工進行數據錄入和分析，耗時且容易出錯，而智能信息化可以實現數據的自動采集、處理和分析，大幅度減少人力成本和時間成本。

2.1.2 提高準確性

智能信息化可以利用機器學習和數據挖掘等方法，對試驗數據進行深度分析和模式識別，從而提高試驗結果的準確性。智能算法可以發現數據中的隱藏規律和異常情況，幫助工程師更準確地評估公路工程的質量和安全性。

2.1.3 實時監測

智能信息化可以實時監測公路工程的各項指標，如路面的平整度、瀝青的溫度等，及時發現問題并采取相應的措施。傳統的試驗檢測需要周期性地進行，無法及時反饋問題，而智能信息化可以實時監測和預警，提高公路工程的管理效果。

2.1.4 數據共享與協同

智能信息化可以實現試驗數據的共享和協同，不同部門和單位可以共享試驗數據，提高信息的流通和利用效率。這有助于加強公路工程的質量控制和管理，避免重復試驗和浪費資源[3]。

2.2 挑戰

2.2.1 數據安全與隱私保護

智能信息化需要大量的試驗數據作為支撐，這些數據可能包含敏感信息，如企業的商業機密、個人的隱私等。因此，在應用智能信息化時，需要加強數據的安全性和隱私保護，防止數據泄漏和濫用。

2.2.2 技術標準和規范的制定

智能信息化在公路試驗檢測中的應用還需要建立相應的技術標準和規范，以確保試驗結果的準確性和可靠性。目前，智能信息化在公路試驗檢測中的應用還處于起步階段，相關的技術標準和規范還需要進一步制定和完善。

2.2.3 人才培養與技術普及

智能信息化在公路試驗檢測中的應用需要專業的技術人才進行操作和維護。然而，目前相關領域的專業人才相對匱乏，人才培養和技術普及仍然是一個挑戰，檢測單位需要加強相關領域的教育培訓，提高檢測人員的素質和能力。

2.2.4 數據質量和可信度

智能信息化的應用離不開高質量的數據，而公路試驗檢測中的數據質量和可信度往往受到設備的精度、環境的干擾等多種因素的影響，因此，檢測人員需要加強對試驗數據的質量控制和校準，提高數據的可信度和可靠性。

3 智能信息化在公路試驗檢測中的應用技術分析

隨著科技的不斷發展，智能信息化在各個領域得到了廣泛應用，公路試驗檢測也不例外。智能信息化的應用可以提高公路試驗檢測的效率和準確性，為公路建設和維護提供更好的支持。以下將重點分析數字圖像識別技術、激光檢測技術、道路損壞檢測系統和路面彎沉檢測技術在公路試驗檢測中的應用。

3.1 數字圖像識別技術

數字圖像識別技術（見圖1）是一種利用計算機對圖像進行處理和分析，從而實現對圖像中目標物體的識別和判斷的技術。在公路試驗檢測中，數字圖像識別技術可以應用于車輛識別、車道線檢測、交通標志識別等方面。利用攝像頭和圖像處理算法，可以實時監測公路上的車輛數量、車輛類型和車輛速度等信息，為交通運輸管理部門提供數據支持。同時，數字圖像識別技術還可以用于檢測公路上的車道線是否完整、是否存在損壞等問題，可以及時發現標志的缺失或損壞情況，為交通運輸管理部門及時維護和更換提供參考依據，提高公路的安全性和通行效率[4]。

圖1 數字圖像識別技術

3.2 激光檢測技術

激光檢測技術是一種先進的無損檢測技術，在公路試驗檢測中具有廣泛的應用前景。該技術利用激光器的脈沖式發射，對物體表面進行掃描，然后通過檢測反射回來的激光強度和波形來分析物體的表面形貌和內部結構。在公路試驗檢測中，激光檢測技術可以用于路面的平整度和裂縫檢測。通過掃描路面可以獲取路面的高度和凹凸變化，進而計算出路面的平整度。同時，該技術可以用于檢測路面裂縫的位置和深度，為公路養護提供準確的數據支持。此外，激光檢測技術還可以用于公路材料的成分分析和力學性能測試，利用激光誘導擊穿光譜法（LIBS）和激光拉曼光譜法等手段，分析材料的化學成分和微觀結構，進而評估其力學性能和耐久性。總之，激光檢測技術具有高精度、高速度和高效率等優點，可以為公路試驗檢測提供強大的技術支持，提高公路工程的質量和安全性能。

3.3 道路損壞檢測系統

道路損壞檢測系統是一種利用傳感器和數據分析技術，實時監測道路狀況的系統。其利用安裝在不同位置的傳感器，收集道路表面的溫度、濕度、車流量等數據，再結合人工智能算法，對數據進行分析和處理，從而實現道路狀況預測、道路損壞情況及時發現，以及道路積水遠程檢測（見圖2）等目的。在公路試驗檢測中，道路損壞檢測系統可以應用于路面裂縫檢測、坑洞檢測等方面。利用傳感器和數據采集設備，可以實時監測道路的裂縫和坑洞情況，并利用數據處理技術進行分析和評估，為道路維護和改造提供依據。

圖2 道路積水遠程檢測

具體而言，道路損壞檢測系統通常包括以下四個部分：一是傳感器，用于收集道路表面的溫度、濕度、車流量等數據；二是數據采集器，用于采集傳感器數據，并將其存儲在本地數據庫中；三是數據分析軟件，用于對數據進行分析和處理，預測道路狀況；四是報警系統，用于及時發現道路損壞情況，并發出警報。

利用道路損壞檢測系統，可以實現以下功能：實時監測道路狀況，預測道路損壞情況；及時發現道路損壞情況，減少安全事故；提高道路維修效率，降低維修成本[5]。

3.4 路面彎沉檢測技術

路面彎沉檢測技術是一種利用激光測距原理，檢測路面沉降量的技術。其利用安裝在車輛上的激光測距儀，測量車輛行駛路線上的路面沉降量，再結合GPS 定位技術，將測量結果繪制成路面沉降分布圖。

具體而言，路面彎沉檢測技術通常包括以下三個步驟：一是安裝激光測距儀。將激光測距儀安裝在車輛上，并調整好角度。二是測量路面沉降量。測量車輛行駛路線上的路面沉降量，并記錄測量結果。三是繪制路面沉降分布圖。將測量結果結合GPS 定位技術，繪制成路面沉降分布圖。利用路面彎沉檢測技術，可以實現以下功能：快速準確地檢測路面沉降量，提高道路安全性和使用壽命；及時發現路面沉降問題，防止出現安全事故；為道路養護提供科學依據，提高養護效率和質量。

4 智能信息化在公路試驗檢測中應用的發展趨勢

4.1 技術發展趨勢

智能信息化在公路試驗檢測中的應用是一個不斷發展的領域，未來的發展趨勢將主要集中在物聯網、云計算和大數據等方面。這些技術的發展將為公路試驗檢測帶來更為高效、準確和可靠的解決方案。

首先，物聯網技術將在公路試驗檢測中發揮重要作用。物聯網通過將傳感器和設備連接到互聯網，實現設備之間的互聯互通。在公路試驗檢測中，物聯網技術可以用于實時監測和收集道路狀況、交通流量、車輛行駛狀態等數據。利用物聯網技術，試驗檢測人員可以遠程監控和控制設備，及時獲取數據并進行分析，從而提高試驗檢測的效率和準確性。其次，云計算技術也將對公路試驗檢測產生深遠影響。云計算通過將計算資源和存儲資源集中在云端，提供按需使用的服務。一方面，在公路試驗檢測中，云計算可以用于存儲和處理大量的試驗數據。試驗檢測人員可以將數據上傳到云端，利用云計算平臺進行數據分析和處理，從而節省本地計算資源，并提高數據處理的效率和精確度。另一方面，云計算還可以實現試驗數據的共享和協作，促進不同地區和機構之間的合作與交流。最后，大數據技術將成為公路試驗檢測的重要支撐。大數據指的是海量、多樣化和高速增長的數據集合。在公路試驗檢測中，大數據可以用于分析和挖掘試驗數據中的潛在規律和趨勢。一方面，通過對大數據的分析，試驗檢測人員可以更好地理解道路的狀況和交通流量的變化，為公路規劃和設計提供科學依據。另一方面，大數據還可以用于建立預測模型，幫助預測道路的使用壽命和維護需求，從而提前采取相應的措施，保障公路的安全性和可靠性。

4.2 應用發展趨勢

隨著科技的不斷進步和智能化技術的快速發展，智能信息化在公路試驗檢測中的應用也展現出日益重要的價值。未來，智能信息化將在公路試驗檢測中發揮更大的作用，為公路建設和交通管理提供更高效、更準確的數據支持。

第一，智能化監測。智能化監測是公路試驗檢測中的重要方向。利用傳感器、攝像頭等設備，實時監測公路的運行狀態、交通流量、車輛速度等信息，將數據傳輸到中心控制系統進行分析和處理。未來，智能化監測將更加精準和全面，能夠實時監測公路的各項指標，并及時預警和處理異常情況，提高公路的安全性和可靠性。第二，自動化控制。自動化控制是公路試驗檢測中的另一個重要方向。利用智能化設備和系統，實現公路設施的自動化控制和管理，提高公路的運行效率和節能減排。未來，自動化控制將更加智能化和自適應，能夠根據實際情況進行智能調節和優化，提高公路的通行能力和交通流暢度。第三，智能交通。智能交通是公路試驗檢測中的重要應用領域之一。利用智能化設備和系統，實現交通信號的智能控制、車輛的智能導航和交通信息的智能化發布，提高交通的安全性和效率。未來，智能交通將更加智能化和互聯化，能夠實現車輛之間的智能通信和協同，提高交通的智能化水平和交通系統的整體效能。第四，數據分析與決策支持。智能信息化在公路試驗檢測中的另一個重要應用是數據分析與決策支持。利用大數據分析和人工智能技術，對公路試驗檢測數據進行深度挖掘和分析，提取有價值的信息和規律，為公路建設和交通管理提供科學依據和決策支持。未來，數據分析與決策支持將更加智能化和精準化，能夠實現實時數據分析和智能決策，提高公路建設和交通管理的科學性和效率。

5 結語

綜上所述，智能信息化在公路試驗檢測中的應用具有重要的意義。通過引入智能設備和數據分析算法，可以提高試驗檢測的效率和準確性，提升公路建設和維護的質量。然而，智能信息化的應用還面臨著一些挑戰，需要政府和相關部門的支持和努力，共同推動智能信息化在公路試驗檢測中的應用。