圖1.  路面監(jiān)測采用的典型埋入式傳感技術(shù)。

美國弗吉尼亞理工大學(xué)汪林兵研究團(tuán)隊(duì)從路面?zhèn)鞲屑夹g(shù)、圖像處理技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法三方面介紹了當(dāng)前路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)監(jiān)測研究的最新進(jìn)展。 在路面?zhèn)鞲屑夹g(shù)方面，主要介紹了埋入式傳感器以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)在路面監(jiān)測中的應(yīng)用；在圖像處理技術(shù)方面，主要介紹了幾種可有效識(shí)別路面病害類型的典型算法；在機(jī)器學(xué)習(xí)方法方面，介紹了與路面工程應(yīng)用相關(guān)的基本理論和典型方法。

這些技術(shù)/方法在道路工程應(yīng)用中主要有以下 優(yōu)勢 ：①能實(shí)現(xiàn)路面動(dòng)力響應(yīng)的長期監(jiān)測；②能自動(dòng)/半自動(dòng)檢測/識(shí)別部分典型路面病害類型；③作業(yè)周期短，人工成本低。但上述方法也存在如下 缺點(diǎn) ：①相比于傳統(tǒng)方法，常需要聘用經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且技術(shù)熟練的道路工程師；②上述方法分析工作需要以大量監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)；③許多基礎(chǔ)理論仍處于發(fā)展研究階段，因此可能不像傳統(tǒng)方法那樣成熟。

土木工程師通過各種埋入式傳感技術(shù)采集路面的動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)，并通過圖像處理技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法對路面狀況進(jìn)行分析。 美國弗吉尼亞理工大學(xué)汪林兵研究團(tuán)隊(duì)通過對這些技術(shù)的概述，提出了未來路面監(jiān)測與分析的發(fā)展方向 。主要結(jié)論如下：

（1）路面結(jié)構(gòu)在服役期間受到車輛反復(fù)載荷和惡劣環(huán)境因素的綜合作用。為了實(shí)現(xiàn)長期且穩(wěn)定的監(jiān)測，需要 提高埋入式傳感器的性能，優(yōu)化傳感器封裝方式 ，以滿足低功耗、低成本、高精度、高集成度、抗壓、防水的要求。

（2）由于路面現(xiàn)場圖像特征千差萬別，許多現(xiàn)有的圖像處理算法無法自動(dòng)適應(yīng)所有類型的路面圖像。因此，需要開展進(jìn)一步的研究工作， 提高算法對于不同條件、不同特征的道路圖像的適應(yīng)性 。

（3）為了獲得規(guī)模更大的數(shù)據(jù)集， 需要針對路面的性能和狀況開展更多的現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室試驗(yàn) （圖2）。此外，還需要利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，檢測并識(shí)別更多類型的路面病害。

圖2. 基于無線傳感器的交通監(jiān)測系統(tǒng)。LoRa：遠(yuǎn)距離；VPN：虛擬專用網(wǎng)絡(luò)

關(guān)鍵詞：路面監(jiān)測與分析；最新的研究進(jìn)展；埋入式傳感器； 圖像處理技術(shù)；機(jī)器學(xué)習(xí)方法