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路面多維高頻檢測裝備和智能養護技術及應用 同濟大學交通運輸工程學院杜豫川教授團隊研發的路面多維高頻檢測與智能養護系統，利用先進的車載分布式傳感、AI圖像識別、北斗高精度融合定位等技術，打造了一套輕量化的路表損傷自動檢測裝備。面向路內結構破壞、路域設施損壞，建立了基于多尺度探地雷達+高分辨激光雷達的多維度路面健康全息感知系統，實現了包括路面平整度、路表病害、橋頭跳車、結構損壞等參數的高頻率檢測與融合分析。該項目先后獲得中國公路學會科學技術一等獎(2017年)、上海市科技進步一等獎(2019年)、中國產學研合作創新二等獎(2019年)，并于今年參展第22屆中國國際工業博覽會，獲得大會創新引領獎（僅10項）。 設備檢測圖像 產品經國家道橋計量站等單位測試，檢測誤差小于10%，綜合病害識別率大于90%，圖像處理速率大于10張/秒，檢測效率可提高傳統手段的2至3倍，平臺實現了單日數百GB級的養護外場數據高效處理，且費用可降低50%以上，具有明顯的經濟與效率優勢。產品構建了全面的知識產權體系，具有國家授權發明專利10項、國際專利PCT5項，以及軟件著作權6項。 項目產品在上海這一超大城市形成了規?；瘧?，并在江蘇、浙江、河北等全國十余省市超過40000公里各等級公路上得到推廣，覆蓋了高速公路、城市干道、農村公路等多等級道路類型，同時也為港珠澳大橋、雄安新區等重大工程建設提供數據支撐，有效地推動道路設施智能養護裝備及管理系統的技術進步，取得了巨大的社會經濟效益。

本發明公開一種瀝青路面模量反算方法，包括：對瀝青路面的路面結構層進行簡化，將相鄰且材料類型相同的路面結構層視為簡化層，并且每一簡化層所包含的結構層之間的模量差值不大于N MPa，將土基單獨視為土基層；在土基層及各簡化層中布置垂直應變傳感器，且保證布置完成的所有垂直應變傳感器位于同一垂直方向；在瀝青路面表層施加荷載，且該荷載位于各垂直應變傳感的正上方，并通過垂直應變傳感器采集土基層及簡化層的垂直應變數據；將采集到的垂直應變數據作為反算參數進行模量反算；N的取值為250～350。通過該方法將原結構組合簡化從而優化了模量反算計算過程，解決了反算模量與實際狀態不符的技術難題。

成果簡介近幾年， 馬鞍山市早期修建的水泥混凝土路面出現了不同程度的病害， 亟待進行改造。 “白加黑” 路面結構一方面可以充分利用老路， 減少道路施工給城市周圍環境帶來的噪音、 污染等影響， 同時大大減少了建筑垃圾， 變廢為寶， 節約了造價， 縮短了工期， 經濟社會效益十分顯著。本項目建立了基于“白加黑” 舊水泥混凝土路面損壞狀體的綜合評價模型和評價方法， 路面厚度計算指標和方法， 為規范的下一步修訂提供了參考， 并于2009 年初， 將研究成果成功應用于湖南路、 花雨路和

本發明提出一種多空路面再生時骨架恢復方法，以瀝青混合料的空隙率和骨架材料的質心距為控制標準，對多空路面再生的舊料和新料的參量進行計算。包括對舊路取芯進行CT掃描圖像分析獲得舊料級配和所有石料的幾何信息；根據目標級配制備目標試件，通過CT掃描圖像分析獲得目標試件的質心距和空隙率；通過離散元軟件建立各個級配石料的數值模型，依據目標試件的質心距和空隙率計算獲得新舊料參量。本設計方法與已有瀝青混合料再生技術相比注重粗集料的分布和再生后路面的空隙率，采用數值方法從細觀角度解決了多空路面再生時排水性能下降的難題，優化了再生時級配設計流程，采用計算機輔助設計更能迅速準確的找到最優解，具有較高的工程價值。

我國高速公路建設已歷 20 年。目前的設計理論借鑒了國外的思想，其實質是輕交 通路面設計思想的簡單外延。我國道路的特點是交通量大，重車比例高，如外環線的重 車高達 65%，遠遠大于國外約 10%；超載嚴重，載重車超限比例達 51%。這導致路面壽命 僅 5-8 年，許多公路通車 1-2 年即大量損壞，遠小于國外 20 年以上的壽命。 本研究集 17 年研究積累，創建了重交通瀝青路面的完整設計理論。首先，通過實 地調研，發現了路面損壞的新類型；首次測定了動水壓力，發現了瀝青的遷移現象；首 次揭示了非均布重載下的路面力學響應和 Top-Down 損壞的必然性；系統闡明了路面損 壞的新機理和新模式，提出了設計新指標，為新理論構建打下了基礎。其次，根據 17 年來積累的海量數據，創建了路面全壽命結構行為方程；提出了等效結構變換法，統一 了國際路面核心設計理論；發現了影響路面溫度的新因素，建立了實用預測方法；首次 考慮了剪切疲勞效應，建立了永久變形預估模型；建立了材料 5 面體控制標準；提出了 "按性能設計，按力學驗算"的設計思想，實現了使用性能與力學性能、結構設計與材料 設計的并軌。其三，發明了普適改性瀝青系列技術，綜合性能優于國際產品，打破了壟 斷；提出了技術標準，研制了生產設備，實現了國產化和產業化。最后，研發了系列實 驗設備，為結構和材料評價提供了新手段。 成果在瀝青路面的損壞機理、溫度場預估、抗剪試驗以及設計思想、方法方面具有 突破和原始創新，核心設計理論的統一和"按性能設計、按力學驗算"的提出，是路面領 域的重大理論突破。申請專利 14 項，出版專著 2 部，論文 177 篇，EI 檢索 65 篇，部分 被引 749 次。近 5 年應邀在全國講座 45 次。成果在國際最繁重的深港西部通道等 20 條 重交道路上直接使用，最長已用 13 年依然完好，節約路面建設資金 15-30%；已在北京、 廣東、山東、江蘇等省市全面使用，其他省市間接使用，部分成果已被 2007 年規范所 采納，累計節約投資 2 億 8 千多萬元。

本實用新型公開了一種基于路面界面性能試驗的馬歇爾試模裝置，包括筒狀內模，還設有基座，該基座上具有一中心位置，所述筒狀內模由四塊弧形板圍成，各弧形板圍繞所述中心位置布置，在基座上設有指向中心位置且輻射分布的四條導向槽，各弧形板滑動配合在對應的導向槽上，各弧形板具有相互圍攏的合模狀態以及相互遠離的開模狀態，所述基座設有驅動各個弧形板運動的絲杠機構。本實用新型馬歇爾試模裝置，采用分體式的筒狀內模，可以實現側向開模，可避免在脫模過程中損傷試件，同時通過升降壓板以及試件壓頭的配合保證順利開模。

團隊聯合中美研究成員，應用三維激光成像技術，研發了具有世界先進水平的三維激光道路路面智能檢測車，可在最高采集時速100km/h的情況下，對約4m寬的路面范圍實現毫米級三維掃描。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 團隊聯合中美研究成員，應用三維激光成像技術，研發了具有世界先進水平的三維激光道路路面智能檢測車，可在最高采集時速100km/h的情況下，對約4m寬的路面范圍實現毫米級三維掃描。同時，創新應用先進的深度學習技術，開發了路面病害及路面特殊構造物智能識別算法，可精準識別路面裂縫、坑槽、灌縫、修補、錯臺、標線、伸縮縫、板縫、伸縮縫、井蓋等多種路面病害及路直特殊構造物。相關研究成果在中國、美國、巴西、南非、日本、印度等多個國家的道路檢測工程實踐中已得到大量應用。

通過該裝置吸收瀝青路面上的能量，并將能量存儲在循環水中，并與雙層玻璃水幕墻類建筑配套使用，用循環水調節雙層玻璃水幕墻類建筑物內的溫度，充分發揮瀝青路面吸收太陽能的特性，來降低玻璃幕墻類建筑的能耗，達到節能減排，綠色環保的目的。該裝置使用操作簡單，太陽能利用率高，使用方便，降低玻璃幕墻類建筑物的運行維護成本，減少其它能源的損耗。有助于環境保護，應用環境友好，市場前景非常廣闊。

本發明公開了一種多孔瀝青混凝土透水性能測試裝置及其測試方法，該裝置具有設備支架，該設備支架自上而下依次布置有低速電機、多孔攪拌葉片、儲水槽、第一導水管、第一閥門、盛水器、溢流管、第二導水管、第二閥門、渦輪流量計、旋轉螺帽、透水固定蓋、試件放置容器、高精度液位計、透水底座、排水管與積水容器；儲水槽中預先放置泥沙混合液，通過低速電機與多孔攪拌葉片均勻混合，采用第一閥門控制流入盛水器，以渦輪流量計監測多孔混凝土的滲入流量，并采用液位計計算滲出流量，從而達到對多孔混凝土透水及其性能衰變的監測。本發明用于多孔材料透水性能測試，有效地評價了瀝青混凝土的透水性能。

主要技術指標：（1） ECC 筒筒體上設置多個滲水孔及增強肋，筒一端設置連接口；（2）ECC 筒筒體上包裹透水土工布；（3） ECC 筒內填充透水混凝土。