
从港珠澳大桥的跨海长虹到德余乌江特大桥的云端飞架,中国桥梁正在创造一个又一个世界奇迹。如今,人工智能技术的深度融入,正在为这座“桥梁大国”迈向“桥梁强国”注入全新动能。作为我国西南地区交通领域的高等学府,重庆交通大学依托山区桥梁及隧道工程国家重点实验室、桥梁智能建造与运维重庆市重点实验室等平台,深耕AI与桥梁工程交叉领域三十余年,走出了一条独具特色的“智慧桥梁”创新之路。
从“人工巡检”到“智能感知”
AI重塑桥梁“体检”方式
传统桥梁检测依赖人工攀爬、肉眼观察,不仅效率低下、成本高昂,还存在巨大的安全隐患,更难以发现隐蔽性病害。重庆交大团队率先将计算机视觉、多传感器融合等AI技术引入桥梁检测领域,实现了从“人工巡检”到“智能感知”的革命性转变。

多要素协同感知:构建"天空地"一体化监测网络
杨建喜教授带领的“大数据与智能化交通基础设施管养”创新团队,经过十余年攻关,构建了“多要素协同感知—多模融合分析—知识推理决策”一体化技术路线。该技术融合北斗卫星空间位移监测、星载InSAR长周期时序形变测量及地基视觉检测,实现了桥梁结构状态信息的多层级精准感知与亚毫米级形变测量精度。
团队研制的系列多要素协同感知装备,已在全国多地形成规模化应用,能够同时监测桥梁的位移、应力、振动、温度等数十项关键指标,为桥梁安全运行提供全天候、全方位的“健康监护”。
机器视觉检测:让“千里眼”精准识别细微病害
针对混凝土桥梁裂缝检测这一行业难题,蒋仕新副教授团队提出了基于改进YOLOv8s的混凝土桥梁裂缝检测方法,有效解决了复杂背景下裂缝识别精度低、误检率高的问题。该方法在《交通运输工程学报》发表后,被广泛应用于实际工程中,检测效率提升了80%以上。

此外,团队还开展了桥梁小螺栓病害自动识别、零样本条件下焊缝TOFD图像疲劳裂纹检测等。其中,基于扩散模型和对比学习的疲劳裂纹智能识别模型,实现了完全不依赖缺陷样本的对接焊缝疲劳裂纹病害精准定位与识别,填补了该领域的技术空白。
从“经验判断”到“数据决策”
BridgeGPT打造桥梁管养“最强大脑”
2025年6月,重庆交通大学杨建喜教授团队研发的桥梁管养领域大模型BridgeGPT正式通过国家备案,成为重庆高校首个备案大模型。2026年2月,该模型成功接入重庆市科技创新大脑,标志着我国首个聚焦桥梁智能管养的专业大模型实现了平台化部署。BridgeGPT基于智谱大模型基座,融合RAG(检索增强生成)、知识图谱协同等技术,深度服务于桥梁管养多类场景。

专业性:融入了216本国家及行业桥梁规范、1部专业著作和3000余座桥梁多年检测报告,构建了包含5万余条三元组的桥梁管养领域最大知识图谱。
可靠性:采用检索增强生成方式,结合规范条文与专业教材作答,答案末尾附上参考条目,实现规范引注下的专业化推理。
可适配性:将算法与模型分离,能适配Deepseek、Qwen、ChatGLM等多种不同大小和架构的模型,支持公有/私有部署。


全场景智能服务:从病害诊断到决策支持
目前,BridgeGPT已具备桥梁病害处治建议、专业常识问答、病害成因分析、演化趋势预测与管养文档自动生成等核心功能。在实际应用中,它能够快速分析桥梁病害图像,自动识别病害类型、位置和严重程度;结合桥梁历史数据和环境条件,生成个性化的养护方案;回答技术人员关于桥梁设计、施工、养护等方面的专业问题;自动生成检测报告、养护计划等各类技术文档。
从“事后补救”到“事前预警”
AI赋能桥梁全生命周期管理
重庆交大团队不仅关注桥梁运维阶段的智能化,更将AI技术延伸至桥梁设计、施工、养护的全生命周期,实现了从“事后补救”到“事前预警”的根本性转变。
智能建造:毫米级精度控制打造“精品工程”
在桥梁施工阶段,张洪教授团队研发的山区大跨拱桥施工全过程智能控制与优化技术,通过构建考虑施工全流程的原形成拱理论,并结合基于三维激光扫描的数字孪生模型,实现了主拱肋毫米级精准制造、三维安装姿态精准控制。

该技术在德余乌江特大桥(世界最大跨上承式钢管混凝土拱桥)建设中大放异彩,使合龙时8根弦杆对齐偏差全部小于2毫米,全桥22万颗螺栓通孔率达到100%,为该桥荣获“全球最佳桥隧奖”奠定了坚实基础。相关成果还应用于重庆双堡特大桥(世界在建跨径最大的双跨连续拱桥)等一系列标志性工程。

预测性维护:提前发现潜在安全隐患
2026年3月,张奔牛教授团队在《Nature Communications》发表研究论文,原创构建了从微观损伤机理到宏观寿命预警的全链条疲劳评估体系。该成果首次揭示了铁磁材料疲劳“力—磁同源量子耦合机制”,创新提出“自旋关联放大机制”,彻底打通了微观损伤与宏观性能之间的测量鸿沟,为金属疲劳这一威胁全球重大工程安全的问题提供了全新解决方案。
此外,杨建喜教授团队还提出了一种联合时空特征融合与跨模态对比交互的多模态链接预测方法,创新性地将多模态数据驱动的桥梁缺陷诊断与养护决策归结为领域知识图谱链接预测问题。该研究成果发表于计算机科学学科高水平SCI期刊《Computers in Industry》(中科院一区TOP),为桥梁预测性维护提供了新的理论基础和技术手段。

扎根西部,服务国家
智慧桥梁技术的广泛应用
三十余年来,重庆交大智慧桥梁团队深度参与了港珠澳大桥、进藏高速公路、川藏铁路等国家重大工程的科技攻关,研究成果已广泛应用于全国2000余座桥梁的建设与运维。

团队始终坚持“破解山区桥梁建管养难题,引领桥梁智能技术创新,支撑交通产业高质量发展”的使命,针对西南地区山高谷深、地质复杂、气候多变的特点,研发了一系列适用于山区桥梁的智能技术与装备,为我国西部交通基础设施建设提供了强有力的科技支撑。
结语:AI与桥梁的未来
从“中国建造”到“中国智造”,人工智能正在深刻改变桥梁工程的发展模式。重庆交通大学将继续发挥学科交叉优势,深化AI与桥梁工程的融合创新,不断攻克“卡脖子”技术难题,为我国由“桥梁大国”迈向“桥梁强国”贡献更多智慧和力量。


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