對話：智能養(yǎng)護時代的AI智檢
——專訪南京中設(shè)航空科技發(fā)展有限公司董事長、總經(jīng)理周敏

文

南京中設(shè)航空科技發(fā)展有限公司董事長、總經(jīng)理周敏

智慧起航 交通+無人機

·目前無人機在交通行業(yè)應(yīng)用場景已經(jīng)趨于成熟，在行業(yè)發(fā)展大趨勢下，中設(shè)航空是在怎樣背景下組建成立的？

交通運輸是國家基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，交通行業(yè)也是一個較為傳統(tǒng)的行業(yè)，隨著全社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與信息化升級，交通行業(yè)也迎來了數(shù)字交通、智慧交通的大發(fā)展。

2015年前后，無人機技術(shù)在公安、測繪、電力等行業(yè)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用，彼時交通行業(yè)無人機應(yīng)用程度相對滯后。無人機在兄弟行業(yè)的成功應(yīng)用，一方面驗證了無人機在點多面廣的基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景；另一方面，與公安、測繪、電力等行業(yè)相比，交通行業(yè)原有作業(yè)模式效率低、效果差，天生就有大量的無人化、自動化作業(yè)的剛性需求。基于此，我們判斷無人機將在交通行業(yè)迎來快速發(fā)展的窗口期，所以組建了中設(shè)航空。

2016年，依托中設(shè)設(shè)計集團（原江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院）的資源優(yōu)勢與南京航空航天大學的航空技術(shù)優(yōu)勢，強強聯(lián)合，中設(shè)航空應(yīng)運而生，開啟了“無人機+交通”的探索之旅。

中設(shè)航空成立以后，我們致力于無人機技術(shù)在交通行業(yè)的發(fā)展、應(yīng)用，將包括無人機在內(nèi)的一系列適用于公路交通行業(yè)的裝備，進行系列化、成套化的集成，通過信息數(shù)據(jù)使之平臺化、規(guī)范化，并制定相應(yīng)的標準規(guī)范和運行規(guī)范。換而言之，我們?nèi)诤狭藷o人機技術(shù)、交通技術(shù)和信息技術(shù)等，為交通行業(yè)提供整套的新技術(shù)及信息化應(yīng)用解決方案。

·中設(shè)航空已成為業(yè)內(nèi)知名的數(shù)字交通領(lǐng)域無人機綜合應(yīng)用服務(wù)商，在交通行業(yè)應(yīng)用無人機技術(shù)方面有一系列成熟的成果。請問中設(shè)航空此前涉足的交通領(lǐng)域主要集中在哪些應(yīng)用上？

中設(shè)航空從成立至今，始終致力于深耕交通行業(yè)無人機應(yīng)用研發(fā)工作，主要聚焦在交通行業(yè)建設(shè)、管理、養(yǎng)護、運營4個領(lǐng)域。

建設(shè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于新建工程和改擴建工程的前期勘察設(shè)計，施工期間的質(zhì)量、進度、安全管理等方面。利用無人機不受地形限制的優(yōu)勢，快速高效地巡查工程現(xiàn)場，留存影像數(shù)據(jù)，為工程監(jiān)管提供依據(jù)。在這個領(lǐng)域，我們已經(jīng)承接了像京臺高速公路（G3）改擴建、南沿江高鐵建設(shè)、滬蘇湖鐵路建設(shè)、秦淮河航道改擴建等大型工程的無人機技術(shù)服務(wù)項目。

第二個是管理領(lǐng)域，主要是面大量廣的交通干線沿線的自動化巡查及可視化管理。2017年開始，我們依托無人機路域環(huán)境整治管理平臺，承接江蘇交通干線沿線環(huán)境整治系列項目，對全省超過11000公里的普通國省干線公路、3000公里以上的高速公路、1000公里以上的航道，以及200個以上的港口開展無人機巡檢，并結(jié)合“AI+復(fù)核”的方式分析、跟蹤、管理巡檢數(shù)據(jù)，輔助全省交通干線沿線環(huán)境整治工作的開展。

京臺高速公路（G3）改擴建工程無人機系統(tǒng)化應(yīng)用

江蘇省交通干線沿線路域環(huán)境整治無人機系統(tǒng)化應(yīng)用

第三個是養(yǎng)護領(lǐng)域，一方面是借助無人機自動巡檢，定期檢查交通沿線的綠化、標線、護欄等較大目標物的完好性；另一方面，借助機載、車載AI智能快檢產(chǎn)品檢測路面的裂縫、坑槽等細微病害，以幫助養(yǎng)護管理部門（企業(yè)）及時維修、保養(yǎng)公路資產(chǎn)。通過早期發(fā)現(xiàn)和及時養(yǎng)護，降低養(yǎng)護成本。

第四個是運營領(lǐng)域，主要是無人機輔助交通應(yīng)急處置。發(fā)生事故以后道路擁堵導(dǎo)致地面巡檢受限，無人機不受地形阻礙，同時無人機的移動監(jiān)控與固定探頭識別互為補充，更好地解決固定監(jiān)控覆蓋面不足、存在盲區(qū)等問題。

智檢先鋒 AI路檢

·智能化養(yǎng)護探索實踐已逾十年，中設(shè)航空對于智能化養(yǎng)護領(lǐng)域是如何理解的，為什么要做這樣一款A(yù)I智能快檢產(chǎn)品？

的確，在養(yǎng)護領(lǐng)域，一直從未停止對高效率、智能化技術(shù)的探索和應(yīng)用。現(xiàn)有的自動化養(yǎng)護作業(yè)模式，多采用的是以CICS為代表的多功能路況檢測系統(tǒng)，檢測結(jié)果是非常專業(yè)全面的。但是，由于路網(wǎng)、路況是持續(xù)變化的，而CICS檢測成本高、周期長，通常用于年度檢測。

而傳統(tǒng)人車巡查模式受行車速度及視角限制，細節(jié)病害的巡查效率低且效果不理想，對巡查人員的個人經(jīng)驗和主觀能動性依賴較大。比如，巡查車時速在60公里左右，毫米級的路面裂縫很難看清、看全，錯失了病害初期的最佳養(yǎng)護時機。而且，傳統(tǒng)養(yǎng)護巡查管理及計量管理仍以紙質(zhì)清單為主，缺少電子化存檔留證和信息化系統(tǒng)的支撐，導(dǎo)致轄區(qū)內(nèi)路面病害數(shù)據(jù)缺少可視化呈現(xiàn)及系統(tǒng)化管理方式。由于缺乏智能化日常檢測手段及數(shù)據(jù)支撐，難以挖掘長期積累數(shù)據(jù)的價值，公路管理部門日常養(yǎng)護管理工作缺少客觀的數(shù)據(jù)支撐及科學決策依據(jù)。自然地，我們想到要研發(fā)一款可以幫助養(yǎng)護管理部門解決快速路面病害檢測需求的產(chǎn)品，讓養(yǎng)護管理部門（企業(yè)）實現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題到解決問題覆蓋路面養(yǎng)護快速檢測的全流程，即計算機視覺AI路面養(yǎng)護智能快檢系統(tǒng)產(chǎn)品（簡稱“AI智能快檢產(chǎn)品”）。

·當前，中設(shè)航空的AI智能快檢產(chǎn)品研發(fā)情況如何？

目前，我們已完成視覺AI路面日常養(yǎng)護快速巡查技術(shù)方案第一階段研發(fā)及產(chǎn)品發(fā)布工作。產(chǎn)品已在江蘇省南京、鎮(zhèn)江、南通等多地應(yīng)用，取得了很好的效果。不過，研發(fā)是一個不斷更迭的過程，停止研發(fā)意味著產(chǎn)品競爭力的下降，甚至淘汰。我們后續(xù)仍然會加大研發(fā)投入，將更多技術(shù)力量深入到核心算法的迭代研發(fā)工作中，不斷提高產(chǎn)品體驗和核心競爭力。

·做AI智能快檢產(chǎn)品勢必產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)樣本，而在交通行業(yè)做大數(shù)據(jù)可視化服務(wù)的廠商很多，請問中設(shè)航空是如何處理并利用這些數(shù)據(jù)的？在數(shù)據(jù)可視化方面，又采用了怎樣的展示方案？

一個算法的算資至少是數(shù)以萬計，甚至是十萬計。我們僅第一階段算法的樣本數(shù)就超過20萬張，但是如此多的樣本，并不能讓模型精度一次就達到100%，需要投入更多樣本持續(xù)性訓練、利用錯誤識別問題反向驗證模型精度兩種方式來優(yōu)化算法模型。

在數(shù)據(jù)可視化方面，一張地圖可囊括展示所有路面問題，同時支持路面損壞狀況指數(shù)（PCI）指標計算與交互性可視化圖表，自動生成統(tǒng)計分析報表，量化分析病害數(shù)量的變化趨勢，形成養(yǎng)護決策依據(jù)。

·在研發(fā)AI智能快檢產(chǎn)品過程中，遇到了什么難題，中設(shè)航空是如何解決的？公司在研發(fā)AI智能快檢產(chǎn)品中投入了怎樣的技術(shù)力量？

一個新產(chǎn)品的研發(fā)一定不會一帆風順，例如關(guān)于數(shù)據(jù)的采集工具，一開始我們就是用無人機采集，而在實際操作中發(fā)現(xiàn)無人機低空飛行拍攝的照片，不能清晰地反映路面上的毫米級裂縫，經(jīng)過多方調(diào)研和反復(fù)驗證最終確定了地端采集方案。

在算法識別方面，前期算法模型的搭建，全靠人工識別標定路面問題，讓計算機學習需要投入大量人力。算法搭建完成后，需要解決誤識別、錯識別的問題，需要不斷復(fù)核，充實樣本庫及不停地訓練模型才能優(yōu)化解決誤識別問題。在實現(xiàn)PCI指標計算時，從照片到實際長度的轉(zhuǎn)換是我們遇到的另一個難題，經(jīng)過攻關(guān)研究，通過建立復(fù)雜的數(shù)學模型和實施公式推演，再結(jié)合大量數(shù)據(jù)的校準分析，最終將誤差值最小化到許容范圍，解決了這個問題。

·這套快檢系統(tǒng)是否已經(jīng)開始應(yīng)用？應(yīng)用反饋情況如何？試點應(yīng)用對產(chǎn)品改進起到了怎樣積極的作用？

是的，目前應(yīng)用范圍主要在江蘇省內(nèi)，依托江蘇省交通運輸廳公路事業(yè)發(fā)展中心、南通市公路事業(yè)發(fā)展中心開展研發(fā)，研發(fā)成功后在南通市通州、如東、海安等地開展試點應(yīng)用。結(jié)合試點應(yīng)用反饋，我們?nèi)鎯?yōu)化了產(chǎn)品，今年已經(jīng)在江蘇全省推廣階段。目前已經(jīng)在鎮(zhèn)江、南京等地開展進一步應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，智能巡檢結(jié)果與一線養(yǎng)護人員掌握的情況基本一致，得到業(yè)主的廣泛好評。

通過實際應(yīng)用中業(yè)主的反饋，幫助我們改善了產(chǎn)品的功能體驗。通過實地采集的樣本數(shù)據(jù)，對錯誤數(shù)據(jù)的標定，反向優(yōu)化識別模型，對產(chǎn)品迭代起到了積極改善的作用。

·目前國家在大力推廣“四好農(nóng)村路”建設(shè)，請問中設(shè)航空的AI智能快檢產(chǎn)品是否能在農(nóng)村公路的養(yǎng)護管理中發(fā)揮作用？

近年來，在國家號召“四好農(nóng)村路”提檔升級，江蘇推動“一縣一品牌”的政策影響下，省內(nèi)外的農(nóng)村公路建設(shè)迅速發(fā)展，路面等級和通達能力不斷提高，面廣量大的農(nóng)村地區(qū)也逐步形成了四通八達的公路網(wǎng)絡(luò)體系。

但是農(nóng)村公路建設(shè)標準相對較低，抵御自然災(zāi)害能力差，加之隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，大型車輛的頻繁通行對原本承載能力較差的農(nóng)村公路的破壞作用不斷增大，路面病害現(xiàn)象嚴重，并呈現(xiàn)蔓延趨勢。同時一直以來受“重建輕養(yǎng)”觀念的影響，農(nóng)村公路使用壽命比較短。“三分建，七分養(yǎng)”，AI智能快檢產(chǎn)品基于在瀝青路面病害識別的實踐基礎(chǔ)，進一步應(yīng)用于農(nóng)村公路的養(yǎng)護領(lǐng)域，應(yīng)該說是責無旁貸的。我們希望將簡單、快捷、低成本的路檢方式應(yīng)用于預(yù)算較低的廣大農(nóng)村公路養(yǎng)護工作中，為“四好農(nóng)村路”建設(shè)貢獻綿薄之力。

智創(chuàng)未來 交通+AI

·中設(shè)航空如何看待交通行業(yè)智能化養(yǎng)護市場的發(fā)展前景？對于AI智能快檢產(chǎn)品在行業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用是如何考慮的？

2018年交通運輸部發(fā)布的《公路技術(shù)狀況評定標準》中鼓勵進一步加大檢測頻率或開展全車道路面技術(shù)狀況檢測，全面掌握公路技術(shù)狀況，及時排查和發(fā)現(xiàn)各類病害，為日常養(yǎng)護工作和編制養(yǎng)護工程計劃提供準確的數(shù)據(jù)支撐，這就要求各級部門以各種手段加強路面病害快速排查的效率。

智能化養(yǎng)護的重點在于快速發(fā)現(xiàn)早期病害，及時開展養(yǎng)護。我們走訪各級養(yǎng)護部門時發(fā)現(xiàn)，AI智能快檢產(chǎn)品可為養(yǎng)護部門提供客觀準確的檢測結(jié)果,加上經(jīng)濟便捷的優(yōu)勢，可以完全融入到日常養(yǎng)護巡查工作中。這也是我們產(chǎn)品本身的定位，希望幫助行業(yè)養(yǎng)護管理部門，更早期、更經(jīng)濟、更便捷高效地發(fā)現(xiàn)路面病害。

·即將到來的“十三五”全國干線公路養(yǎng)護管理評價對中設(shè)航空的交通智能化業(yè)務(wù)的未來發(fā)展有何影響？中設(shè)航空希望在智能化養(yǎng)護的發(fā)展大潮中扮演怎樣的角色？

“國評”是交通運輸部履行全國公路行業(yè)管理工作職能的重要手段，對照《“十三五”公路養(yǎng)護管理發(fā)展綱要》，全面了解“十三五”期間公路相關(guān)重大改革政策實施情況，客觀地評價“十三五”公路發(fā)展水平，為謀劃“十四五”發(fā)展規(guī)劃提供支撐。

AI智能快檢產(chǎn)品將以“國評”為起點，用智能化的產(chǎn)品和服務(wù)引領(lǐng)江蘇公路養(yǎng)護管理，打造個性化品牌，為未來走向全國積累更多技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，為更多地區(qū)帶來“蘇式智能化養(yǎng)護”的高品質(zhì)體驗。