玩轉(zhuǎn)“A超”交通創(chuàng)新賽道，他們用無人機給橋梁“看病”

原標(biāo)題：用無人機給橋梁診病——看廣西交職院師生如何玩轉(zhuǎn)“A超”交通創(chuàng)新賽道

“獲獎了！”比賽現(xiàn)場，隊伍里幾個學(xué)生正盯著臺上看，聽到自己學(xué)校名字時，不禁歡呼起來。

近日，在AI賦能千行百業(yè)超級聯(lián)賽交通創(chuàng)新大賽“AI+低空巡檢”賽項決賽中，廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院參賽項目《基于無人機與AI視覺的橋梁表觀病害智能巡檢與數(shù)字孿生應(yīng)用研究》獲得銀獎。

忙活了大半年，這個關(guān)于以AI賦能、用無人機給橋“看病”的項目，一經(jīng)亮相，就引發(fā)了行業(yè)一線的關(guān)注。

團隊飛手正在進行無人機起飛前準備工作。

兩架飛機干活，就是比一架快

賽道擠得很。

“A超”交通創(chuàng)新大賽由自治區(qū)交通運輸廳主辦，廣西北部灣投資集團有限公司、河內(nèi)建設(shè)大學(xué)、華為技術(shù)有限公司聯(lián)合承辦，旨在搭建中國與東盟交通人工智能創(chuàng)新合作平臺。所以，光是這個“AI+低空巡檢”賽道，就有來自國內(nèi)各省區(qū)和東盟國家的52支隊伍報名。最后能進決賽的隊伍，只有30支。聚焦“無人機+橋梁巡檢”核心場景，臺上比的是真家伙，不是光講PPT。

廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院參賽團隊共10人，既有來自北上廣地區(qū)擅長AI算法深度開發(fā)的研究員，也有本土培養(yǎng)的資深飛手和數(shù)字孿生頭部企業(yè)技術(shù)骨干。

輪到他們上場實操的時候，場面有點不一樣。在15分鐘的無人機采集橋梁病害環(huán)節(jié)中，別的隊大多規(guī)規(guī)矩矩，一架無人機升空，沿著設(shè)定好的路線“嗡嗡”地飛。他們這邊，直接出去了兩架，任務(wù)分得也很明白。

“團隊創(chuàng)新提出‘雙機飛行’方案，一臺無人機負責(zé)查找細微病害，另一臺進行全橋范圍快速掃描，實現(xiàn)病害采集全覆蓋。”團隊成員魏煒興奮地告訴記者，他們僅用13分鐘就完成了第一階段任務(wù)。

就這樣，無人機操作組成員熟練地操控?zé)o人機，精準捕捉橋梁病害影像并實時回傳。AI算法團隊迅速啟動核心算法，確保模型高效運轉(zhuǎn)。整個過程緊張有序，團隊成員默契配合，展現(xiàn)了出色的團隊協(xié)作能力。

“快”是他們早就想好的策略，而快的基礎(chǔ)是高效的核心算法。

“這就涉及AI大模型的升級改進。”主攻核心算法的團隊成員、博士后研究員胡文博解釋，“現(xiàn)有的目標(biāo)檢測模型發(fā)展日新月異，但直接拿來用還是不行，太‘笨重’。”于是，他們那幾個月就在“減肥”和“提速”上下功夫，針對橋梁病害對原始模型進行適應(yīng)性改進，優(yōu)化特征處理模塊和剪枝設(shè)計，大幅提升了推理速度。比賽結(jié)果也顯示，團隊每小時可完成超過1750平方米橋表檢測，這個效率在AI目標(biāo)缺陷識別并生成報告環(huán)節(jié)表現(xiàn)出色。

當(dāng)然，無人機能飛得這么溜，也是平常刻苦練出來的。團隊里的覃家飛，是具備中國民用無人駕駛航空器操控員（CAAC）教員資格的無人機教練員。他說，經(jīng)常一訓(xùn)練就是一天，“飛控的手感，還有對距離、角度的判斷，都是飛出來的。練到后來，飛機就像自己手的延伸，我?guī)缀跄芨惺艿剿�的每一個動作，想讓它去哪，稍微動動桿就行。”

比賽時，他和隊友們熟練配合，不放過任何一個檢測區(qū)域，確保數(shù)據(jù)采集的準確性和完整性。這種專注和細致，最終幫助他們脫穎而出。

比賽現(xiàn)場，展示“雙機飛行”方案。

野外橋梁成了參賽隊員的“移動實驗室”。

好技術(shù)，是橋上曬出來的

領(lǐng)獎的風(fēng)光后背，是師生們在野外被一個個日頭曬出來的真功夫。

項目研究階段，為了收集各種真實的橋梁病害照片給AI“學(xué)習(xí)”，廣西交職院的團隊成員們將野外橋梁變成了他們的“移動實驗室”。公路橋、鐵路橋、市里的高架橋，老的新的，好的壞的，廣西境內(nèi)不同類型的橋，他們都去看了。采集的每一張照片、每一段視頻都經(jīng)過精細化標(biāo)注，不放過任何一個細節(jié)。

“那段時間，睜眼閉眼都是橋。”團隊成員孫鵬回憶說，為采集特殊角度病害圖像，大家在橋下陡坡上往返好幾趟，汗水濕透衣服是常事。

考察現(xiàn)場，隊員們還要反復(fù)調(diào)試航線規(guī)劃軟件，模擬不同橋梁輪廓優(yōu)化飛行路徑，確保航測全橋無盲區(qū)覆蓋，且最大限度提升數(shù)據(jù)采集效率。“我們就像是一支特種部隊，每個成員都有自己的專長，但又緊密協(xié)作，共同完成任務(wù)。”團隊成員汪進說，團隊分工協(xié)作明確，他們負責(zé)重點提升無人機飛控平臺的穩(wěn)定性，針對航線規(guī)劃、數(shù)據(jù)傳輸安全等提出改進建議。

這僅僅只是開始。外出采集數(shù)據(jù)回來，才是更磨人的時候。無人機拍回來的不是幾十張、幾百張圖片，而是成千上萬張高清照片和視頻片段。

這些橋梁病害數(shù)據(jù)采集完成后，團隊圍繞參賽題目，聚焦AI大模型訓(xùn)練與數(shù)字孿生技術(shù)融合，給AI學(xué)習(xí)制作“課本”。

香港理工大學(xué)的博士后研究員負責(zé)搭建算法模型框架，以解決傳統(tǒng)算法對細微病害識別精度不足的問題；中南大學(xué)的研究團隊結(jié)合土木工程經(jīng)驗優(yōu)化模型，使其適應(yīng)廣西環(huán)境；廣西交職院教師團隊?wèi){借技術(shù)優(yōu)勢，提出“結(jié)構(gòu)化報告自動生成+病害數(shù)據(jù)孿生映射”的技術(shù)需求，讓識別結(jié)果轉(zhuǎn)化為易懂的數(shù)據(jù)，并關(guān)聯(lián)至橋梁數(shù)字孿生模型。

校長李文勇有空就會來看看項目進展，他的話很實在：“東西好不好，別在實驗室里自嗨。老師們要堅持場景應(yīng)用為王，以項目驅(qū)動任務(wù)，在橋梁巡檢、三維建模等低空交通常見應(yīng)用場景去鍛煉技能，并在實踐中傳授給我們的學(xué)生。”所以，他們一次次把設(shè)備拉到不同的橋上去“干活”，邊干邊改。就這樣，系統(tǒng)反應(yīng)速度一點點提上來了，技術(shù)也運用到實際場景當(dāng)中了。

經(jīng)過無數(shù)個深夜的討論與調(diào)試，團隊最終實現(xiàn)了“單個病害處理時間僅需300毫秒，每小時可完成超過1750平方米橋表的全覆蓋數(shù)據(jù)采集與病害分析”的突破。對于該成果，有指導(dǎo)老師如是評價：“這組數(shù)據(jù)很過硬。”

AI算法，處理橋梁病害數(shù)據(jù)。

這項技術(shù)已運用到新建橋梁外立面巡檢輔助竣工驗收當(dāng)中。（本文圖片均由受訪學(xué)校供圖）

獎牌是認可，更是下一步的起點

經(jīng)過長時間努力和無數(shù)次試驗，廣西交職院的團隊終于迎來了收獲時刻。

“這不僅僅是我們的勝利，更是學(xué)校在踐行‘北上廣研發(fā)+廣西集成+東盟應(yīng)用’發(fā)展路徑中邁出的重要一步。”廣西交職院副校長邱實激動地說。

面對項目技術(shù)攻關(guān)的重重困難，廣西交職院通過設(shè)立“人工智能+”與“低空創(chuàng)新應(yīng)用場景”雙例會，聚焦一線需求，確保研發(fā)貼近實際。同時，學(xué)校逐步推進平臺建設(shè)，2023年成立廣西基礎(chǔ)設(shè)施三維數(shù)字孿生工程研究中心，嵌入AI數(shù)據(jù)分析模塊；2024年獲批廣西低空交通創(chuàng)新應(yīng)用中心，搭建無人機實訓(xùn)場與AI數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；2025年成立“廣西交通運輸行業(yè)低空多場景融合重點實驗室”，升級AI算力支撐，形成“數(shù)字孿生—低空+AI—多場景融合”的技術(shù)體系。在人才培養(yǎng)上，學(xué)校遴選骨干教師，搭配一線專家，組建核心團隊，錘煉青年教師的復(fù)合能力。

11月27日，比賽前一天晚上，校領(lǐng)導(dǎo)特意看望參賽隊員。沒說什么大道理，就是鼓勵大家：“你們已經(jīng)做得非常出色，相信自己。”比賽時，指導(dǎo)老師一直坐在臺下，每當(dāng)無人機順利起飛或完成高難度數(shù)據(jù)采集工作時，都會報以熱烈的掌聲，讓隊員們心里有底。

他們搗鼓出來的這套東西，已經(jīng)不是純粹的比賽作品了。如今，團隊研發(fā)的技術(shù)已在廣西部分橋梁養(yǎng)護中試點應(yīng)用。“這項技術(shù)不僅提高了巡檢效率，還大大降低了人工巡檢的風(fēng)險。”廣西交職院黨委書記陳湘如表示，這項技術(shù)還將拓展至隧道、大壩、建筑外墻等結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測領(lǐng)域。

此次“A超”，廣西交職院不止這一個項目露面。在另一個叫“AI+交通變革”的賽道上，學(xué)校的參賽項目《中泰數(shù)字孿生智慧港——宋卡府油碼頭智能航道與結(jié)構(gòu)安全一體化示范工程》，榮獲“東盟合作特色獎”。對這些花了大力氣的師生來說，“獎牌是認可，更是下一步的起點。后面，還得接著忙”。

報紙版面。