以BIM(Building Information Modeling)、物联网、云计算等为代表的新一代信息技术与传统行业的不断融合促使智慧桥梁应运而生。本文分析了智慧桥梁理念的内涵,阐述了智慧桥梁的总体架构,将智慧桥梁划分为智慧设计、智慧建造和智慧管养...以BIM(Building Information Modeling)、物联网、云计算等为代表的新一代信息技术与传统行业的不断融合促使智慧桥梁应运而生。本文分析了智慧桥梁理念的内涵,阐述了智慧桥梁的总体架构,将智慧桥梁划分为智慧设计、智慧建造和智慧管养三个阶段,研究了不同阶段的主要功能及关键技术,指出了智慧桥梁是智慧产业在桥梁工程领域发展的必然结果。展开更多
随着高速铁路运营里程的增加,准确快速获取基础设施的运行状态尤为重要。本文基于PHM(Prognostics and Health Management)先进管养理念,探索了利用BIM(Building Information Modeling)技术搭建桥梁运维管养系统的关键技术。从PHM系统...随着高速铁路运营里程的增加,准确快速获取基础设施的运行状态尤为重要。本文基于PHM(Prognostics and Health Management)先进管养理念,探索了利用BIM(Building Information Modeling)技术搭建桥梁运维管养系统的关键技术。从PHM系统架构、功能设计、构件分类与编码、运维BIM模型构建、多源信息的有效关联和集成开展研究,实现了基于BIM的信息存储、传递和关联,并依托大胜关长江大桥开展了试点应用。展开更多
为有效解决混凝土裂缝图像识别出现的断裂和内部空腔问题,提高裂缝整体区域定位识别精度,本文提出了基于卷积长短期记忆网络(Long Short Term Memory networks,LSTM)的裂缝识别方法。通过滑动窗口切分裂缝图像使邻近裂缝间呈现时空延续...为有效解决混凝土裂缝图像识别出现的断裂和内部空腔问题,提高裂缝整体区域定位识别精度,本文提出了基于卷积长短期记忆网络(Long Short Term Memory networks,LSTM)的裂缝识别方法。通过滑动窗口切分裂缝图像使邻近裂缝间呈现时空延续性;基于编解码的图像分割思想,构建基于VGG(Visual Geometry Group)骨干网络的特征提取编码器,结合卷积LSTM模块学习裂缝的上下文关联特征,通过解码器和分类模型实现裂缝分割,建立编解码特征独立的EDConvLSTM(Encoder‐Decoder Convolutional Long Short Term Memory networks)裂缝分割模型,并进一步构建编码器与解码器特征融合的FEDConvLSTM(Fused Encoder‐Decoder Convolutional Long Short Term Memory networks)模型,将高层特征与底层特征相结合,在保证裂缝完整性的同时充分挖掘裂缝的边缘信息,实现混凝土裂缝的精准分割。利用Github平台Yhlleo提供的开放基准数据集DeepCrack对模型进行训练并测试,结果表明,基于VGG16骨干网络的EDConvLSTM模型在测试集上的召回率可达86%,优化后的基于VGG19的FEDConvLSTM模型分割交并比相较于Segnet、Unet、AttentionUnet模型分别提升了6%、4%、1%。结合卷积LSTM网络的编解码分割算法能够解决裂缝识别完整性问题,并提升裂缝的识别精度。展开更多
针对桥梁健康监测系统庞大、维护困难这一问题,以某连续钢桁梁为研究对象,优化关键性指标,搭建大桥健康监测系统,监测内容包括结构特征监测及耐久性监测,建立信号采集与传输、阈值报警等模块,构建大桥精细化BIM+GIS(Building Informatio...针对桥梁健康监测系统庞大、维护困难这一问题,以某连续钢桁梁为研究对象,优化关键性指标,搭建大桥健康监测系统,监测内容包括结构特征监测及耐久性监测,建立信号采集与传输、阈值报警等模块,构建大桥精细化BIM+GIS(Building Information Modeling+Geographic Information System)模型。监测系统实现动态和静态数据综合采集与控制,包括结构应力、结构振动等动态信息及梁体挠度、支座位移、梁端转角、视频等静态信息,系统传感器反馈灵敏,数据采集准确稳定。分析监测数据发现桥梁各监测指标均小于阈值,且具有一定余量,满足桥梁设计要求,桥梁处于安全运行状态。展开更多
针对传统基坑监测手段的不足,结合信息化发展,设计了基于BIM(Building Information Modeling)技术的基坑监测系统的流程架构。以铁科院科研业务用房基坑工程监测为依托,建立基坑支护结构及周边环境BIM模型,搭建了基坑监测信息化管理系统...针对传统基坑监测手段的不足,结合信息化发展,设计了基于BIM(Building Information Modeling)技术的基坑监测系统的流程架构。以铁科院科研业务用房基坑工程监测为依托,建立基坑支护结构及周边环境BIM模型,搭建了基坑监测信息化管理系统,实现了监测对象及监测结果的三维可视化、基坑监测技术的信息化和管理手段的升级化,同时探讨了BIM技术在基坑监测方面的深化应用方向。研究成果可为类似基坑监测的实施提供借鉴。展开更多
为进一步推动铁路桥梁故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术的应用发展,本文梳理了桥梁病害、故障与事故之间概念内涵,明确了它们与桥梁劣化等级、事故等级的对应关系,初步给出了桥梁病害、故障与事故之间的...为进一步推动铁路桥梁故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术的应用发展,本文梳理了桥梁病害、故障与事故之间概念内涵,明确了它们与桥梁劣化等级、事故等级的对应关系,初步给出了桥梁病害、故障与事故之间的演化过程;扩展了健康管理范畴,由病害故障的被动管理向主动、正向管理模式转变;初步提出了桥梁PHM迭代发展脉络,概述了各迭代版本的显著特点;明确了桥梁PHM关键技术,包括轻量化的弹性系统设计、空天车地一体化的检监测数据集成、多源驱动的状态评估和面向健康管理的修程修制改革;开展了振动加速度异常监测、桥梁支座位移分析、危险货物运输车辆识别等智能技术应用。研究成果深化了铁路桥梁PHM理念内涵,展望了其发展方向,丰富了PHM智能分析的应用场景。展开更多
文摘以BIM(Building Information Modeling)、物联网、云计算等为代表的新一代信息技术与传统行业的不断融合促使智慧桥梁应运而生。本文分析了智慧桥梁理念的内涵,阐述了智慧桥梁的总体架构,将智慧桥梁划分为智慧设计、智慧建造和智慧管养三个阶段,研究了不同阶段的主要功能及关键技术,指出了智慧桥梁是智慧产业在桥梁工程领域发展的必然结果。
文摘随着高速铁路运营里程的增加,准确快速获取基础设施的运行状态尤为重要。本文基于PHM(Prognostics and Health Management)先进管养理念,探索了利用BIM(Building Information Modeling)技术搭建桥梁运维管养系统的关键技术。从PHM系统架构、功能设计、构件分类与编码、运维BIM模型构建、多源信息的有效关联和集成开展研究,实现了基于BIM的信息存储、传递和关联,并依托大胜关长江大桥开展了试点应用。
文摘为有效解决混凝土裂缝图像识别出现的断裂和内部空腔问题,提高裂缝整体区域定位识别精度,本文提出了基于卷积长短期记忆网络(Long Short Term Memory networks,LSTM)的裂缝识别方法。通过滑动窗口切分裂缝图像使邻近裂缝间呈现时空延续性;基于编解码的图像分割思想,构建基于VGG(Visual Geometry Group)骨干网络的特征提取编码器,结合卷积LSTM模块学习裂缝的上下文关联特征,通过解码器和分类模型实现裂缝分割,建立编解码特征独立的EDConvLSTM(Encoder‐Decoder Convolutional Long Short Term Memory networks)裂缝分割模型,并进一步构建编码器与解码器特征融合的FEDConvLSTM(Fused Encoder‐Decoder Convolutional Long Short Term Memory networks)模型,将高层特征与底层特征相结合,在保证裂缝完整性的同时充分挖掘裂缝的边缘信息,实现混凝土裂缝的精准分割。利用Github平台Yhlleo提供的开放基准数据集DeepCrack对模型进行训练并测试,结果表明,基于VGG16骨干网络的EDConvLSTM模型在测试集上的召回率可达86%,优化后的基于VGG19的FEDConvLSTM模型分割交并比相较于Segnet、Unet、AttentionUnet模型分别提升了6%、4%、1%。结合卷积LSTM网络的编解码分割算法能够解决裂缝识别完整性问题,并提升裂缝的识别精度。
文摘针对桥梁健康监测系统庞大、维护困难这一问题,以某连续钢桁梁为研究对象,优化关键性指标,搭建大桥健康监测系统,监测内容包括结构特征监测及耐久性监测,建立信号采集与传输、阈值报警等模块,构建大桥精细化BIM+GIS(Building Information Modeling+Geographic Information System)模型。监测系统实现动态和静态数据综合采集与控制,包括结构应力、结构振动等动态信息及梁体挠度、支座位移、梁端转角、视频等静态信息,系统传感器反馈灵敏,数据采集准确稳定。分析监测数据发现桥梁各监测指标均小于阈值,且具有一定余量,满足桥梁设计要求,桥梁处于安全运行状态。
文摘针对传统基坑监测手段的不足,结合信息化发展,设计了基于BIM(Building Information Modeling)技术的基坑监测系统的流程架构。以铁科院科研业务用房基坑工程监测为依托,建立基坑支护结构及周边环境BIM模型,搭建了基坑监测信息化管理系统,实现了监测对象及监测结果的三维可视化、基坑监测技术的信息化和管理手段的升级化,同时探讨了BIM技术在基坑监测方面的深化应用方向。研究成果可为类似基坑监测的实施提供借鉴。
文摘为进一步推动铁路桥梁故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术的应用发展,本文梳理了桥梁病害、故障与事故之间概念内涵,明确了它们与桥梁劣化等级、事故等级的对应关系,初步给出了桥梁病害、故障与事故之间的演化过程;扩展了健康管理范畴,由病害故障的被动管理向主动、正向管理模式转变;初步提出了桥梁PHM迭代发展脉络,概述了各迭代版本的显著特点;明确了桥梁PHM关键技术,包括轻量化的弹性系统设计、空天车地一体化的检监测数据集成、多源驱动的状态评估和面向健康管理的修程修制改革;开展了振动加速度异常监测、桥梁支座位移分析、危险货物运输车辆识别等智能技术应用。研究成果深化了铁路桥梁PHM理念内涵,展望了其发展方向,丰富了PHM智能分析的应用场景。
