張平生

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)村公路在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有越來(lái)越重要的地位。對(duì)農(nóng)村公路的維修管護(hù)也越來(lái)越重要。進(jìn)行信息化革新，改進(jìn)維護(hù)管養(yǎng)手段，也越來(lái)越重要。通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)獲得農(nóng)村公路的相關(guān)信息，并進(jìn)行病害的識(shí)別，也成了一個(gè)新的研究方向。

關(guān)鍵詞： 無(wú)人機(jī);農(nóng)村公路;管養(yǎng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】U416.1 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）21-0287-01

引言：農(nóng)村公路是我國(guó)公路運(yùn)輸體系中重要的一部分，對(duì)于推動(dòng)農(nóng)村的地方經(jīng)濟(jì)，保證當(dāng)?shù)鼐用癯鲂小⒔煌?、信息交流都有著重要的意義，近年來(lái)，國(guó)家高度關(guān)心重視農(nóng)村公路的發(fā)展情況，多次發(fā)文為農(nóng)村公路的發(fā)展提供前進(jìn)的方向。

1 農(nóng)村公路的維修養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀

農(nóng)村公路是指已經(jīng)納入到公路規(guī)劃四件的縣道、鄉(xiāng)道、村道，以及相應(yīng)的附屬設(shè)施，自從改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，農(nóng)村公路經(jīng)歷過(guò)最開(kāi)始的起步階段，迅速擴(kuò)展，已經(jīng)覆蓋了我國(guó)農(nóng)村大部分區(qū)域，已經(jīng)開(kāi)始探索科學(xué)發(fā)展的方向[1]。

目前的農(nóng)村公路的維修養(yǎng)護(hù)主要遵循五大原則：要以農(nóng)村居民的出行需求為基本導(dǎo)向，堅(jiān)持協(xié)調(diào)并重、統(tǒng)籌規(guī)劃、改革創(chuàng)新、依法治路的原則。為了加強(qiáng)社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)，滿(mǎn)足農(nóng)村發(fā)展的需求，相關(guān)部門(mén)需要結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村公路的維修養(yǎng)護(hù)，保障農(nóng)村公路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)主動(dòng)養(yǎng)護(hù)，提高農(nóng)村公路的使用壽命[2]。

目前農(nóng)村公路的修養(yǎng)養(yǎng)護(hù)任務(wù)仍然比較繁重，很多農(nóng)村公路建設(shè)時(shí)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工水平相對(duì)較低，而且在使用的時(shí)候缺乏信息化管養(yǎng)技術(shù)，超載超限車(chē)輛通行較多，本世紀(jì)初修建的很多農(nóng)村公路，已經(jīng)處于超限服役的狀態(tài)了，而且農(nóng)村公路一般都分布在比較偏遠(yuǎn)的位置，不利于統(tǒng)一的檢測(cè)和巡查，也正是因?yàn)檗r(nóng)村公路存在的“點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣”的特點(diǎn)，針對(duì)農(nóng)村公路的行政管理體制與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制度也沒(méi)有清晰的分辨責(zé)任主體，普遍存在職責(zé)界定不明晰的情況，很難做到養(yǎng)護(hù)管理的無(wú)縫銜接。

為了滿(mǎn)足農(nóng)村公路管養(yǎng)維護(hù)的需求，開(kāi)展對(duì)農(nóng)村公路的信息化管控和監(jiān)測(cè)，改變傳統(tǒng)的管理模式，加強(qiáng)過(guò)程控制，提升農(nóng)村公路服役壽命，推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 農(nóng)村公路維修養(yǎng)護(hù)中存在的問(wèn)題

目前農(nóng)村公路在日常的管養(yǎng)中存在的一個(gè)主要問(wèn)題在于公路網(wǎng)并沒(méi)有形成順暢的路網(wǎng)，這是由于不同級(jí)別的農(nóng)村公路在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有互聯(lián)互通，而且很多村頭路口還會(huì)出現(xiàn)斷頭路的現(xiàn)象。

而且很多農(nóng)村公路在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于地形、村莊、土地條件的限制，所以在設(shè)計(jì)施工的時(shí)候有些地方并沒(méi)有達(dá)到規(guī)范的要求，道路中也存在著很多沒(méi)有經(jīng)過(guò)改造和評(píng)估的高危橋涵等構(gòu)筑物，對(duì)整體的工程標(biāo)準(zhǔn)還有質(zhì)量都有著比較大的影響。這些早期修建時(shí)的遺留問(wèn)題，也給后期的養(yǎng)護(hù)管理帶來(lái)了一定的難度，也與現(xiàn)在通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有較大的差距。

農(nóng)村公路的管理制度和配套建設(shè)方面也存在著一定的問(wèn)題，很多管養(yǎng)單位并沒(méi)有意識(shí)到公路的配套設(shè)施的重要性，比如一些特殊路段的標(biāo)識(shí)、路邊的綠化、路肩等等，都需要定期維護(hù)更新，而且養(yǎng)護(hù)工程一線員工的自身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)也會(huì)影響維護(hù)更新的質(zhì)量。

正是因?yàn)檗r(nóng)村公路在日常維修管養(yǎng)中存在著較多的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，因此，在傳統(tǒng)的管養(yǎng)方法上加以創(chuàng)新，通過(guò)信息化管養(yǎng)的方式，提升農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)的效率，降低人工工作的強(qiáng)度，有著重要的研究意義。

3 無(wú)人機(jī)獲取數(shù)據(jù)的方法

近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)的性能得到了很高的提升，操控方式更加簡(jiǎn)單直接，飛行的高度和續(xù)航時(shí)間也得到了極大的提升，這也為無(wú)人機(jī)在實(shí)際工程中的應(yīng)用提供了技術(shù)的支撐與基礎(chǔ)。

無(wú)人機(jī)或者數(shù)據(jù)信息最簡(jiǎn)單直接的方法就是通過(guò)航拍視頻進(jìn)行分析，通過(guò)視頻，可以直觀的獲得結(jié)構(gòu)所在的地形特征、周邊的農(nóng)田村舍位置信息、道路路網(wǎng)聯(lián)通情況等等，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有一個(gè)直觀的辨別。對(duì)于農(nóng)村公路，由于其分布不集中，涉及到的面積和環(huán)境因素比較復(fù)雜，可以提前設(shè)定飛行路徑，通過(guò)地面的站點(diǎn)遙控，通過(guò)自主飛行進(jìn)行航拍。

無(wú)人機(jī)還可以將垂直拍攝到的高清圖片，通過(guò)圖片重疊的方式，將圖片經(jīng)行處理，得到正射影像數(shù)據(jù)，正射影像相比于普通的航拍視頻信息，精確度更高，也更加清晰，在一些起伏較大的地表情況下，正射影像可以避免出現(xiàn)畸變和失真現(xiàn)象[3]。

除了地表的影響信息，還可以通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)和定位系統(tǒng)來(lái)對(duì)地表高程進(jìn)行測(cè)繪，可以從采集回的數(shù)據(jù)中完全去除地表植被、建筑以及其他人工構(gòu)筑物的影響，獲得地面的高程點(diǎn)模型，這個(gè)方法受外界影響小，精度較高，為公路養(yǎng)護(hù)和管理提供更為精細(xì)化的數(shù)據(jù)支持。

無(wú)人機(jī)搭載傾斜攝影技術(shù)的話(huà)，也可以獲得更多的信息，通過(guò)多個(gè)角度的多維監(jiān)測(cè)，可以獲取地面結(jié)構(gòu)的三維數(shù)據(jù)信息，這個(gè)模型不僅可以測(cè)到結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、寬度、體積，還可以獲取結(jié)構(gòu)的特征以及表面紋理等信息[4]。

4 無(wú)人機(jī)在農(nóng)村公路維修養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

道路最常見(jiàn)的病害是裂縫和坑洞，在圖像與影像里都表現(xiàn)為不連續(xù)，但缺乏一定的規(guī)律。當(dāng)無(wú)人機(jī)完成拍攝和病害檢查后，一般而言，通過(guò)目測(cè)就可以完成對(duì)公路病害的基本判斷，當(dāng)檢測(cè)里程較少時(shí)，可以通過(guò)這種方式進(jìn)行處理，但對(duì)于大量的農(nóng)村公路路網(wǎng)，則可以基于圖像處理和識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別病害，輔助公路養(yǎng)護(hù)維修工作。

相對(duì)常規(guī)影像而言，無(wú)人機(jī)影響往往都需要進(jìn)行模糊概率模型和各向異性擴(kuò)散模型進(jìn)行的處理，提高影像信噪比，獲取更多的病害信息。當(dāng)圖像信息數(shù)量足夠大的時(shí)候，還可以通過(guò)歷史損傷影像建立模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集，進(jìn)行特征提取訓(xùn)練，并生成損傷自動(dòng)識(shí)別和提取的模型，并通過(guò)實(shí)際識(shí)別結(jié)果進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，提高平均精度。

目前已經(jīng)有很多相關(guān)的研究成果用于這項(xiàng)工作，比較成熟和常見(jiàn)的方法有分割聚類(lèi)方法和多尺度的小波變化方法，結(jié)合響應(yīng)的特征提取技術(shù)，可以得到比較好的結(jié)果。

5 結(jié)論與展望

本文主要總結(jié)了目前農(nóng)村公路管養(yǎng)現(xiàn)狀，存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，并介紹了無(wú)人機(jī)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。目前無(wú)人機(jī)在公路巡檢中使用效果較好，但仍然需要進(jìn)一步的摸索和擴(kuò)大應(yīng)用，并通過(guò)反復(fù)修正提高模型的精確度。還可以結(jié)合目前的路面狀況評(píng)定手段，進(jìn)行深入研究和分析。

參考文獻(xiàn)

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