交通运输部《2025年交通运输行业发展统计公报》显示:全国公路里程557.89万公里,高速公路里程19.94万公里。全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,不可预测性增加,对我国经济社会和可持续发展影响巨大。2024年“五一”假期期间,广东梅大高速公路由于连续强降雨引发了边坡失稳,酿成52人遇难、30人受伤的重大事故。
交通路网是现代化经济体系重要组成,为高质量发展提供坚实支撑。高速公路边坡安全直接关系群众出行安全与社会稳定,但是传统的人工巡检模式已难以适配现代化高速公路安全管控需求。
一、行业痛点:四大管控难题亟待破解
失稳风险突出:高边坡岩体破碎、软弱夹层多发,降雨极易诱发滑坡垮塌,阻断交通、造成人员伤亡;
巡检效率不足:依靠人工周期性现场排查,密林、悬崖等危险区域难以抵达,无法实时掌握边坡动态;
深层隐患难捕捉:传统监测仅聚焦坡面表层形变,坡体内部裂隙、地下水、空洞等早期异常无法提前识别;
应急处置滞后:监测系统普及度低,数据孤岛严重,告警推送、隐患流转、部门联动效率低下。
结合《公路安全韧性提升技术指南》及“十五五” 交通 “一网四化”建设要求,天泽智联打造了“天-空-地”一体化高速公路边坡AI监测方案,以数智化手段推动边坡防控从事后抢险转向事前预警。
二、解决方案:天泽智联“天-空-地”一体化立体监测网络
方案以BIM模型、倾斜摄影、GIS数字孪生底座为载体,融合多类自研物联网感知终端,搭配AI大模型智能研判,形成“天基”广域筛查、“空基”精细复核、“地基”实时值守的立体监测网络,同步实现“表-浅-深”三层地质透视监测,并提供7×24小时监测值守和专家研判服务,为客户提供“软件+硬件+服务”一体化解决方案。
(一)三层空间协调监测
天基——卫星全域扫描。依托合成孔径雷达卫星长时序监测,不受雨雾黑夜限制,全域捕捉毫米级地表沉降、不均匀形变,输出线路沉降热力图、隐患点位清单,一次性锁定全线潜在风险区域,解决大范围路网隐患排查盲区难题。

空基——无人机精准详查。搭载激光雷达、可见光、热成像设备,自动规划航线自主巡航,对卫星标记高风险边坡开展近距离精细化扫描,识别坡面裂缝、落石、植被松动、防护设施破损,完成风险二次核验。
地基——终端实时值守。布设三维结构监测机器人、声发射仪、弹性波检波器、AI智能摄像头、环境监测站等物联网感知设备,7×24小时不间断采集数据,实现重点点位全天候高精度监测。

(二)表-浅-深三维地质透视
表层亚毫米监测。三维结构监测机器人融合激光与电磁波技术,精准捕捉坡面位移、裂缝扩张,精度达亚毫米级;
浅层前兆捕捉。自研埋入式声发射设备,捕捉岩土破裂声波,提前识别坡体内部滑移趋势;
深层地质成像。弹性波检波技术实现百米深度地质扫描,以亚米级精准探明地下空洞、暗流、软弱夹层,从源头规避深层地质灾害。

三、AI智能研判:多模型协同,降低误报漏报
摒弃传统统一阈值、单一预警模式,结合边坡地质条件及破坏机理,搭建临界降雨预警、位移变形预警、岩石破裂声发射预警、临灾短期预报等多维度预测模型,并行运算,分级推送长期、短期、临灾预警,大幅提升预警精准度,减少无效告警。

四、位移预测:时序建模支撑变形趋势研判
采用改进LSTM神经网络对边坡监测点位移时序建模,实现短中期变形趋势预测,通过实测与预测数据对比识别位移突变等异常征兆,支撑边坡安全预警。

五、智能预警平台及24小时值守:全域可视、闭环管控
利用智能SVM算法、AI图像识别等大模型技术,对卫星、无人机、传感器、气象多源数据进行解析和分析,构建高速公路边坡监测预警平台。
全要素可视化展示。依托数字孪生技术,将边坡监测指标、设备工况、风险态势一屏呈现。打通卫星、无人机、感知终端、气象、养护台账等多源数据,支持对接交通、路政、应急等监管平台,实现信息跨部门共享。系统采用模块化架构,灵活扩展;搭载国密算法,核心软硬件自主可控。
全业务闭环化处置。构建监测预警、隐患派单、应急调度、台账归档全闭环管理流程,确保隐患从发现到处置全程可追溯。

全天候值守支撑。专业团队7×24小时值守,涵盖告警分级处置、设备状态监控、隐患复核、灾害预警通知、治理跟踪及设备运维,同时配备专家团队进行地质数据专项研判,弥补纯自动化系统短板,确保汛期及极端天气下风险可防可控。

六、标杆案例:S94和襄高速天堂寨支线高速公路
该线路地处山岭重丘区,岩体破碎、高陡边坡密布,降雨滑坡风险极高。传统监测存在密林遮挡盲区、恶劣天气精度失效、数据割裂、响应滞后等痛点。

项目落地天泽智联天空地一体化AI监测方案,融合InSAR卫星遥感、三维结构监测机器人、多源感知数据与AI预警大模型,依托数字孪生平台实现可视化管控与应急联动,完成五大模式革新:
监测范围:从单点离散升级为全域“面+体”立体覆盖
预警时机:从事后发现转为“深层前兆超前感知”
分析能力:从单一数据采集升级为“多源融合+AI智能决策”
管理模式:从简单数据展示升级为“数字孪生全闭环数智管控”
建设目标:兼顾“工程安全与生态保护”双重需求
该项目系统性革新了边坡安全管控模式,在有效防范失稳风险的同时最大限度减少山体扰动,为项目安全绿色建设运营提供坚实保障。此外,天泽智联还深度落地下林加油站边坡、瑞安边坡自动化监测等多个项目,适配高速、国省道、临山道路等多类场景,具备标准化、可复制落地能力。

面向交通行业安全化、数智化升级需求,天泽智联天空地一体化边坡AI监测方案,以全域感知、深层透视、智能预警、跨部门协同为核心优势,构建“早识别、早预警、早处置”的现代化边坡安全管控体系,全方位筑牢高速公路路网安全防线,为交通高质量发展提供坚实支撑。
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