一句话定义:无人机与 AI 结合的公路病害巡检,是指用无人机按规划航线采集公路及沿线设施影像,经病害自动识别与人工复核后,把病害的位置、类型、等级与影像证据写入统一台账,并与桩号或构件编码关联,支撑养护决策与处置闭环的运营期技术路线。
人工巡查的三个天花板
公路养护巡查做了几十年,"人走车巡"依然是主力,但它有三个绕不过去的天花板。第一是覆盖与安全:全线徒步巡查效率低,高边坡、临水临崖、跨线桥下这些高风险段落,恰恰是病害最需要看的地方,也是人最不该去的地方。第二是一致性:不同的人判读标准不一样,同一条裂缝,张三记"轻微"、李四记"发展中",台账越记越乱,横向没法比、纵向没法追。第三是可追溯:纸质记录和照片散落在各个文件夹里,半年后想知道"这处坑槽上次是什么状态",基本靠翻。
无人机加 AI 的组合,针对的就是这三个天花板:无人机解决"到不了、看不全",AI 解决"判不齐、记不清",台账解决"追不上、比不了"。要注意的是,它不是把人换掉,而是把人从"逐公里找病害"换成"复核与决策"。
技术路线三段式:采集、识别、台账
第一段:外业采集。无人机巡查的作业组织与勘测航飞同源:按航线分区飞行,重叠率与地面分辨率按成果精度要求倒推,像控点布设直接影响定位精度,飞行前要核对净空限制、高压线与信号干扰区,并关注风速与光线条件。区别在于目的——勘测航飞要的是完整三维模型,病害巡检要的是可定位、可比对的高质量影像序列,所以航线要保证对同一路段的周期性重复覆盖,方便前后期影像对比出病害发展趋势。
第二段:识别与判定。影像回传后先做预处理(纠正、拼接、按桩号索引),再由 AI 模型自动筛查病害——路面类如裂缝、坑槽、沉陷、车辙,设施类如护栏破损、标志缺失、抛洒物,边坡类如落石、坡面溜塌。这里的关键认知是:AI 负责"筛",人负责"判"。AI 的价值是把几千张照片里疑似有问题的几十处挑出来,把人的精力集中到复核与定级上;直接把 AI 结果当最终结论,误报漏报都会变成台账里的脏数据。
第三段:台账与闭环。复核确认的病害进入统一台账,触发处置流程:派单、处置、回传处置后影像、复核销号。闭环走通了,巡检才从"拍照活动"变成"管理动作"。
病害台账怎么建才可用
台账是这条技术路线的落点,也是最容易做糊的一环。一份能用的病害台账,至少要有这几样:
• 唯一编号:每条病害一个编号,全程不变,处置、复检、销号都挂在它下面。
• 定位三要素:桩号(或构件编码)+横向位置(车道、路肩)+影像证据。只有"K12+300 附近有裂缝"是不够用的,复检时找不到同一条缝。
• 描述四件套:类型、等级、几何尺寸(长宽、面积或深度)、发现时间——这是后续评定与排养计划的数据基础。
• 状态字段:未处置、已派单、处置中、已销号,销号时回传处置后影像,形成前后对比。
• 评定衔接:字段设计要能对上现行公路技术状况评定的指标口径(如路面损坏状况指数 PCI 一类的指标体系),这样巡检数据才能直接服务年度养护计划与资金安排,而不是另做一套。
其中最容易被忽视、也最值钱的一条:病害要能落到构件上。桥梁伸缩缝、支座、护栏立柱、边坡防护网,都是构件。病害挂了构件编码,台账才能和 BIM 模型、监测系统共用同一套数据底座。
与 BIM、监测系统怎么接
依据《公路工程信息模型应用统一标准》(JTG/T 2420—2021),公路工程信息模型按设施、子设施、构件三级架构组织,构件具有分类编码——这正是病害台账的天然挂接点。而《公路工程信息模型应用标准(施工)》(JTG/T 2422—2021)要求交工验收模型(精细度不低于 L5.0)作为数字资产服务运维,质量问题可追溯到模型构件。也就是说,建设期留下的模型如果在构件编码上做扎实了,运营期的巡检台账、病害定位、处置记录就有了现成的空间载体。
巡检数据再往上一层,是与结构健康监测数据的融合:巡检是周期性、表观性的发现,监测是连续性、内在性的感知(体系口径见 结构健康监测系统服务)。两路数据放进同一个平台,用 可视化大屏与数字孪生定制 呈现,管理者看到的才是"这段路现在怎么样、接下来会怎样",而不是两张互不相干的报表。平台侧的落地方式见 BIM 管理平台搭建。
落地顺序:先跑通一条闭环
不建议一上来就全线铺开。更稳的路径是:选一类对象(比如一段重载交通的路面,或一条桥隧比较集中的路段),把"航线采集—AI 筛查—人工复核—台账—派单—销号"整条闭环跑通一两个周期,验证识别准确率、定位精度与台账字段的实用性,再决定扩展范围。第一个周期跑完,台账字段该增该减、AI 该补哪些病害类型,答案都在数据里。
三个常见误区
误区一:只买无人机,不建台账。飞了很多架次,产出是一堆文件夹。无人机只是采集工具,台账和闭环才是这套技术路线的价值所在。
误区二:AI 识别结果直接进台账。AI 会把修补痕迹误判成新裂缝,也会漏掉阴影里的病害。识别结果必须经人工复核,复核记录本身就是宝贵的训练样本。
误区三:病害只记文字不挂定位。没有桩号加构件编码的定位,病害无法复检、无法对比发展趋势,台账就退化成了流水账。
核心要点
• 技术路线三段式:外业采集(周期性重复覆盖)→ AI 筛查+人工复核 → 台账与处置闭环。
• 台账五要素:唯一编号、定位三要素(桩号/构件+横向位置+影像)、描述四件套、状态字段、评定口径衔接。
• AI 负责"筛"、人负责"判",识别结果必须复核后才能进台账。
• 病害挂构件编码(JTG/T 2420—2021 三级架构),台账才能与 BIM、监测系统共用一套数据底座。
• 落地先跑通一条闭环:选一类对象验证一个周期,再扩展范围。
常见问题
Q:无人机巡检和人工巡查怎么分工?
A:无人机负责周期性全覆盖采集与高风险段落代巡,人工负责病害复核、复杂工况判定与应急处置。是"仪器量测为主、人工为辅"思路在巡检侧的应用。
Q:巡检用的无人机航飞和勘测建模是一回事吗?
A:作业组织同源(航线、重叠率、像控点),但目的不同:勘测要完整三维模型,巡检要可定位、可周期比对的影像序列。勘测侧的做法见 《无人机倾斜摄影在公路勘测中的应用》,建模能力见 倾斜摄影建模服务。
Q:老路段没有 BIM 模型,台账还能挂构件吗?
A:可以分步走:先用桩号+横向位置保证台账可用,再对重点桥梁、边坡补建构件级模型,逐步把台账向构件编码迁移,模型侧方法见 精细化 BIM 建模服务。
河南广创云建筑科技有限公司,专注公路工程 BIM 与交通数字化,业务覆盖无人机倾斜摄影实景建模、构件级数据治理、结构健康监测与数字化平台研发,服务以河南为根基、以深圳为中心辐射全国,电话 1666-804-0011,邮箱 gcybim@163.com。
本文所述技术路线与台账要素为行业通用方法整理,供技术交流参考;具体项目的采集精度、识别范围与评定指标,应结合养护管理制度、技术状况评定要求与项目实际确定。
延伸阅读:建设期的航飞与实景建模见 《无人机倾斜摄影在公路勘测中的应用》;边坡这一巡检对象的监测方案见 《公路高边坡自动化监测:测点布设、雨量联动与分级预警阈值》;巡检成果怎么变成可用的数据资产见 《公路工程数字化交付》。

