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港理大團隊用AI檢測11座橋樑 縮時一半準確度達八成

2025-11-25 07:09:25 科技

(香港文匯報記者 高鈺)香港道路交通的使用密度屬全球最高水平之一,讓各項相關基建面臨巨大壓力,確保橋樑結構安全是其中的重要任務。為此香港理工大學團隊開發創新「智慧橋樑檢測系統」,能精準識別橋面裂縫及肉眼難辨的潛藏結構問題;系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能(AI)模型,已於本港11座橋樑完成檢測。結果顯示可將檢測時間縮短一半,並顯著提升準確度達至八成,具有在全港橋樑廣泛應用的潛力。

●Tarek Zayed(右一)領導的團隊開發出智慧橋樑檢測系統,能夠自動檢測橋面裂縫,以及識別肉眼無法察覺的潛藏結構問題。 港理大圖片

傳統常用的基建目視檢查方法,需要動用大量人力且主觀性強,對鋼筋腐蝕等地下缺陷辨識能力有限,更需要封閉道路方能進行。由理大建築及房地產學系教授Tarek Zayed帶領研究團隊開發的創新系統,利用無人機、探地雷達(GPR)及紅外線熱成像(IRT)三種先進工具的組合取代人工檢查,收集橋樑表面及內部結構的全面數據,再利用AI模型進行自動化分析,提升檢測的準確度及效率。

●智慧橋樑檢測系統採用無人機、探地雷達及紅外線熱成像三種先進工具的組合,取代常用的傳統目視檢查,已於本港11座橋樑完成檢測。 港理大圖片

橋面檢測對維持橋樑健康至關重要,團隊利用無人機作目視檢查,再通過自主研發的「智慧橋面高效檢測模型」處理數據,即使面對光線不足、陰影等惡劣環境,模型亦能達到優於其他現行方法的檢測準確度,且更少出現誤判、與表面刮痕混淆等問題。

針對鋼筋腐蝕等地下結構受損深層問題,團隊開發全自動GPR數據解讀模型,能以98%準確度定位鋼筋位置,並通過對振幅數據進行標準化處理及聚類分析,生成腐蝕區域分布圖,簡化了基於GPR的腐蝕評估流程,令分析橋面裂縫等工作變得更快捷和易於操作。而因應內部混凝土構件退化,導致剝落及層面分離定橋樑結構問題,團隊提出「最佳熱梯度閾值系統」以處理IRT數據,能根據外在環境狀況調整閾值,更精確判斷剝離區域,並可透過智慧模型自動生成剝離分布圖,進一步提高診斷能力。

評級「五級制」方便確定維修順序

Tarek Zayed說,該款混合檢測系統兼顧橋面及地下缺陷,並以AI驅動整合方案,同時提升了檢測效率和準確度,團隊並制定一個五級制的缺陷嚴重程度評級,以標準化檢測流程,方便診斷及確定維修的優先順序。

他表示,團隊正積極探討與相關政府部門及業界夥伴合作,將系統應用於香港的定期橋樑檢測,以實現智慧基建管理,長久保障香港擁有安全和可靠的橋樑。

是次研究得到特區政府智慧交通基金支持,相關成果已發表於《建築與建築材料》、《建築自動化》及《高級工程資訊學》等多份國際期刊。

責任編輯: 文劼
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