学科专业评审组:工程建设组
项目名称:基于深度学习的结构损伤智能感知、精准识别与安全管控关键技术
提名单位: 中铁第一勘察设计院集团有限公司
提名等级:三等奖
提名单位意见: 课题研究针对运营地铁结构病害检测效率低、人工巡检劳动强度大、识别精度不足等关键技术难题,提出了基于深度学习的地铁结构损害智能识别关键技术,构建了集多源数据采集、病害数据库建立、智能识别模型及智能检测平台于一体的技术体系,形成了适用于运营地铁结构病害快速检测与智能分析的成套技术。项目创新研发了多相机协同图像采集系统,建立了典型地铁结构病害数据库,优化了深度学习目标检测算法,实现了裂缝、渗漏水、剥落、管片接缝等多类型病害的高精度智能识别,显著提高了检测效率和识别精度。项目成果已在西安地铁等运营线路开展现场测试与工程应用,并具备在城市轨道交通运营维护中的推广应用条件,对提升地铁结构智能检测水平和运营安全保障能力具有重要意义,取得了良好的经济效益和社会效益。 推荐材料属实,推荐书填写符合要求,经公示无异议。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:屈长杰
    排名:1
    行政职务:所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:深度学习模型与智能平台开发负责人。基于 PyTorch 搭建原生 YOLOv11基线模型;完成 WSG-YOLOv11 三大改进模块开发:骨干 SPDConv、颈部 GAM 注意力、WIOU 损失函数;设计 Faster R-CNN/ SSD/ YOLOv5 /v8 多算法对比消融实验;完成模型训练环境搭建、300 轮迭代训练、混淆矩阵与热力图可视化验证。对创新点二、三、四有主要贡献。【旁证材料:FQ-2-10-1~ FQ-2-10-4;FB-1-2;FB-1-3;FQ-2-1;FQ-2-4】
    曾获国家科技奖励情况:无
  2. 姓名:张顺
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北工业大学
    对本项目技术创造性贡献:硬件系统工程化设计负责人,参与手推 / 自行走巡检小车结构加工方案技术把控;指导完成增量编码器、温湿度传感器、LED 补光设备工程选型;实地开展小车续航、行走速度、隧道 260° 全景采集现场测试;处理隧道无 GNSS 环境下里程定位工程问题,完成西安、成都地铁现场设备架设与数据采集作业。
    曾获国家科技奖励情况:1. 复杂视觉场景的多目标表征和识别理论与方法,教育部自然科学奖一等奖,2022年,R5; 2. 多媒体数据概要表示和高效压缩的理论与方法,2023年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖,R4
  3. 姓名:吴禄源
    排名:3
    行政职务:城市地下空间系主任
    技术职称:副教授
    工作单位:河南大学
    对本项目技术创造性贡献:课题组成员,理论体系指导专家,负责地铁隧道病害机理、病害等级划分理论研究;梳理国内广州、南京、上海多地地铁病害工程案例;指导数据集病害分类标准制定,区分裂缝、渗漏水、管线、干扰构件 7 大类标注规范;为图像预处理、病害特征提取提供岩土工程理论支撑,解决工程与算法交叉理论难题。
    曾获国家科技奖励情况:获得多项各类奖项,发表多篇核心论文,拥有多项专利成果。
  4. 姓名:苏航州
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:课题组成员,主导全部报告文本撰写、图表整理;完成原始 4112×3088大图滑窗切割、滤波、对比度拉伸、二值化全套图像预处理流程;使用 Roboflow 完成 14029张图像标注,划分训练 / 验证 / 测试集;整理超参数对比、算法消融实验数据,绘制精度、损失、PR 曲线全部实验图表,对创新点二、三做出了贡献。【旁证材料:FQ-2-10-1~ FQ-2-10-4;FQ-2-9-1~ FQ-2-9-3】
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:汪珂
    排名:5
    行政职务:事业部总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁建科学技术研究总院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:课题组成员,主持变焦成像的断面变形监测方法、装置、系统及存储介质,轨道3D几何形态高频监测系统及方法,基于融合地图的巡检方法、装置、系统及存储介质等技术的研发和发明专利撰写。
    曾获国家科技奖励情况:1. 黄土地下空间施工近接运营线安全控制与拓建关键技术,陕西省科学技术三等奖,2023年,R4; 2. 城市地下大空间安全施工关键技术,中铁建科学技术一等奖,2023年。
  6. 姓名:崔玉龙
    排名:6
    行政职务:副所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:课题组成员,参与现场病害数据整理与工程验证。实地采集西安 15 号线万余张隧道衬砌图像;统计全线螺栓孔、裂缝、渗漏水等病害数量台账;结合地铁运维规范制定病害危险分级标准;现场验证模型检出率,统计不同置信度下裂缝、渗漏、修补病害检测准确率,出具现场测试评估记录。对创新点二、三、四有主要贡献。【旁证材料:FQ-2-10-1~ FQ-2-10-4;FQ-2-9-1~ FQ-2-9-3】
    曾获国家科技奖励情况:获得多项各类奖项,发表多篇核心论文,拥有多项专利成果。
  7. 姓名:黄正业
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁二十局集团第六工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:课题组成员,现场病害数据整理与工程验证负责人。实地采集西安 15 号线万余张隧道衬砌图像;统计全线螺栓孔、裂缝、渗漏水等病害数量台账;结合地铁运维规范制定病害危险分级标准;现场验证模型检出率,统计不同置信度下裂缝、渗漏、修补病害检测准确率,出具现场测试评估记录。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中铁第一勘察设计院集团有限公司
    单位贡献:中铁第一勘察设计院集团有限公司作为本项目的第一完成单位,组织制定了项目总体研究计划和实施方案,在本研究的立项、实施、总结及评价等整个过程中,给予了技术、设备、人才及资金支持。同时是项目成果应用的主要推动者,协调各方及科研院校,为项目的推广和应用创造了积极条件。在项目开展过程中,将科研与工程建设、人才培养密切结合,保证了项目的顺利进行和圆满完成;在应用推广过程中,负责监督、指导该项目的实施;在项目的总结、评价与成果申报等方面给予了大力支持。 主持中铁第一勘察设计院集团有限公司院科研课题《基于深度学习的地铁结构损害智能识别技术研发》、《自动监测与智慧评估产业高价值专利培育项目》、《盾构隧道测点无损安装装置研究》,对本项目创新点一、二、三、四均做出了突出贡献。

  2. 单位名称:西北工业大学
    单位贡献:作为本项目的主要承担单位,深度参与《自动监测与智慧评估产业高价值专利培育项目》、《盾构隧道测点无损安装装置研究》。为项目研究成果综合示范应用、标准转化起到重要作用,对本项目创新点二、四做出了突出贡献。

  3. 单位名称:河南大学
    单位贡献:河南大学作为本项目的合作单位,深度参与完成中铁第一勘察设计院集团有限公司院科研课题《基于深度学习的地铁结构损害智能识别技术研发》。围绕"采得全、看得清、判得准、用得好"四大核心目标,系统开展了多源信息采集硬件平台、大规模病害图像数据库、高精度智能识别模型和交互式分析软件平台四个方面的技术攻关,研发了一套具备完全自主知识产权、适应我国地铁隧道实际工况、覆盖多类病害的全流程智能化检测系统,打破国外技术垄断,提升地铁隧道运维安全保障水平。对本项目创新点一、二、三、四的理论、方法与试验方面贡献突出。

  4. 单位名称:中铁二十局集团第六工程有限公司
    单位贡献:作为本项目的合作单位,依托多条城市地铁实际工程开展示范应用,完成多条隧道自动化巡检,形成标准化设计、施工、检测成套工法;编制企业技术导则,面向全国轨道交通、公路勘察设计行业开展技术交流、方案宣讲,输出数字化检测成套解决方案,大幅降低隧道人工巡检成本、提升隧道长期服役安全性能,经济、安全与环保效益显著。对本项目创新点一、二贡献突出。

  5. 单位名称:中铁建科学技术研究总院有限公司
    单位贡献:中铁建科学技术研究总院有限公司,作为本项目的主要承担单位,深度参与变焦成像的断面变形监测方法、装置、系统及存储介质,轨道3D几何形态高频监测系统及方法,基于融合地图的巡检方法、装置、系统及存储介质等技术的研发工作。对本项目创新点一、三、四做出了突出贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处