动态数据驱动的高速公路路面病害生成与演化模型研究

本申请项目利用高速公路浅层和路面多源数据，结合信号处理、数字图像处理和动态数据驱动建模方法，研究能够与高速公路网未来增长和演进相匹配的路面病害生成与演化模型。目前高速公路路面管理只能被动根据现有路面病害类型和破损程度等参数评价路面状况，进而产生相应养护策略，但不能早期发现病害根源。申请者提出把复杂多因素下的高速公路路面病害形成与扩散问题转化为一个动态数据驱动建模问题，它可以不必通过对沥青层、基层材料、施工质量、超载和环境等复杂环境下的路面病害进行高精度物理建模，而是以路面每层质量参数和路面病害类型与破损状况为研究对象，建立每层质量参数随时间和外界环境变化导致的路面病害生成与演化趋势模型，为主动预防高速公路早期病害提供科学依据，以达到持续地获得显著的高速公路网系统质量和性能为目的。因此本项目是一个具有广泛应用前景的基础性研究课题，它可将现有高速公路质量检测从被动向主动发现和预防病害方法转变。

本申请项目利用高速公路浅层和路面多源数据，结合信号处理、数字图像处理和动态数据驱动建模方法，研究能够与高速公路网未来增长和演进相匹配的路面病害生成与演化模型。目前高速公路路面管理只能被动根据现有路面病害类型和破损程度等参数评价路面状况，进而产生相应养护策略，但不能早期发现病害根源。申请者提出把复杂多因素下的高速公路路面病害形成与扩散问题转化为一个动态数据驱动建模问题，它可以不必通过对沥青层、基层材料、施工质量、超载和环境等复杂环境下的路面病害进行高精度物理建模，而是通过各种先验条件下的实测数据反演路面每层质量参数、路面病害类型和破损状况之间关系，建立每层质量参数随时间和外界环境变化导致的路面病害生成与演化趋势模型，为主动预防高速公路早期病害提供科学依据，以达到持续地获得显著的高速公路网系统质量和性能为目的。已发表或已录用28篇期刊论文或者国际会议论文，申报并获批4项相关国家和省部级科技计划项目。