随着高速公路建设规模不断扩大,传统依赖人工巡查的管理方式在巡检频次、覆盖范围、数据留存和问题识别效率等方面面临新的挑战。如何利用无人机、三维点云和人工智能等技术提升施工现场质量、安全与进度管理水平,成为推动公路建设数字化转型的重要方向。
近日,由黑龙江省交投公路投资公司联合黑龙江路升公路科技开发有限公司(以下简称“路升公司”)、上海华测导航技术股份有限公司(以下简称“华测导航”)共同推进的“无人机智能巡检项目”,在鹤伊高速苔青至伊春段建设项目完成试点布设。项目以无人机低空巡检为核心,围绕高速公路施工现场的质量、安全和进度管理需求,探索构建空地一体化智慧巡检体系,为工程建设提供更加高效、直观的数据支持。
一、聚焦施工管理需求,建设无人机智能巡检体系
高速公路建设线路长、施工区域分散,涉及路基、边坡、涵洞、边沟等多类工程场景。传统人工巡检不仅需要投入较多人员和时间,还可能受到地形、距离及现场环境限制,难以持续开展高频次、大范围的动态巡查。
针对这些问题,三方专项技术团队前期开展多轮需求沟通和现场调研,结合鹤伊高速苔青至伊春段施工特点,完成无人值守机场部署、设备安装及试飞,并同步推进高速公路建设管理智慧巡检平台研发。
在这一体系中,无人机可按照预设任务执行远程飞行和数据采集,获取施工现场影像及点云数据;后台平台则对采集成果进行处理、展示和分析,逐步形成覆盖“数据采集—智能识别—成果展示—管理应用”的巡检流程,为工程质量、安全和进度管理提供辅助依据。
配图:行者X500无人机执行飞行作业
二、融合无人机与三维技术,提升工程现场感知能力
华测导航依托无人机、机载激光雷达及相关数据处理技术,为项目现场巡检和数字化成果生产提供技术支持。无人机能够覆盖人工不便到达或观察的施工区域,机载激光雷达则可采集工程现场三维空间信息,生成点云模型,为施工环境查看、地形分析及工程进度对比提供更加直观的数据基础。
截至目前,技术团队已累计完成远程无人机飞行作业30架次,覆盖多类关键施工场景,采集现场图像3.6万张,并生成约8公里高精度点云数据。通过持续积累不同时期的施工现场数据,项目管理人员可更加直观地掌握现场变化,为施工进度分析和工程管理提供参考。
与此同时,团队配置了275 TOPS算力的高性能硬件,并开发无人机航拍影像拼接技术,可将多张航拍影像处理为边坡全景展示图,帮助管理人员从整体视角查看施工现场情况,减少仅依靠单张照片难以完整呈现工程环境的问题。
配图:机载激光雷达扫描生成项目现场点云模型
三、引入AI智能识别,推动巡检数据转化为管理信息
无人机巡检的价值不仅在于“看得更广”,还在于对采集数据进行持续分析,使现场影像进一步转化为可辅助管理的信息。
目前,项目平台“质量、安全、进度”三大核心模块已完成初步设计,技术团队同步开展相关识别算法训练与开发,已形成2个识别算法模型,可对路面病害、边沟结构、锥坡及涵洞等工程对象进行智能识别与分析。
通过无人机影像与AI算法结合,平台可辅助管理人员快速定位相关工程对象和异常情况,减少大量现场影像依赖人工逐张查看的工作量。随着样本数据不断积累和算法持续优化,系统将进一步提升不同施工场景下的识别能力,为工程巡查、问题核查和后续处理提供数据支持。
配图:构造物AI智能识别效果
四、围绕质量、安全与进度,深化智慧巡检应用
基于当前试点成果,项目后续将围绕现场管理和安全管控两大方向持续深化,进一步拓展无人机智能巡检在高速公路建设中的应用价值。
在现场管理方面,项目计划依托无人机航拍与摄影测量技术,建立高频次自动巡检机制。无人机可按照既定航线和任务频次采集施工现场数据,通过平台分析施工进度、资源投入情况及部分已完工程实体状态,并以可视化报表、全景图像和施工进度影像等形式呈现,为项目管理人员了解现场情况、核实施工进度和开展管理决策提供补充依据。
在安全管控方面,无人机可搭载相应感知设备,对施工现场人员、机械和物料等动态信息进行采集,并将影像实时回传至后台。结合智能识别算法,系统可辅助发现安全防护装备佩戴不规范、高风险作业行为等问题,并触发相应预警。配合无人机喊话设备,可进一步形成“发现问题—后台预警—现场提醒—及时处置”的安全巡查流程,提高安全隐患排查和响应效率。
五、以数字技术助力高速公路建设管理升级
此次无人机智能巡检试点,将无人机低空巡检、三维点云、影像处理和AI智能识别等技术应用于高速公路建设现场,初步形成了从远程数据采集到平台分析应用的技术链路,为传统人工巡检提供了更加高效、直观的数字化补充。
未来,华测导航将继续发挥高精度定位、无人机及三维数据采集处理等方面的技术优势,深入工程建设实际场景,推动无人机巡检技术与公路建设管理需求融合,为高速公路建设数字化、智能化转型提供技术支持。

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