问题——道路坑洞等病害往往突发、隐蔽且分布分散,若发现不及时,不仅影响通行效率,还会加剧车辆损耗并带来安全风险。目前不少地区仍以人工巡查为主,存覆盖范围有限、受天气和光照影响明显、劳动强度高,以及记录和追溯不便等问题。随着城市道路里程增长、养护要求更精细,如何以更低成本、更高效率实现快速发现与精准定位,成为基层养护管理的共同难题。 原因——在交通强国战略推进下,道路养护正从“发现后修补”转向“提前预防”,对检测的实时性、准确性和可扩展性提出更高要求。近年来,计算机视觉与深度学习在目标识别上进展迅速,为道路病害自动识别提供了条件;同时,无人机巡检获取高分辨率影像、快速覆盖重点路段上优势明显。技术进步与现实需求叠加,使“智能识别+移动采集”从设想逐步走向可用方案。 影响——据介绍,本届大赛由潍坊市科学技术协会、潍坊市教育局联合主办,潍坊市科技馆、潍坊市创新教育研究院等单位共同承办,聚焦检验青少年科学探究能力与工程实践水平。参赛项目中,王振宇与杜阳联合研发的“基于YOLOv8深度学习的道路坑洞检测系统”针对道路养护痛点,通过构建路面图像数据集、训练并优化识别模型,打通影像采集、坑洞识别与结果存储的闭环流程,最终获得市级一等奖。业内人士认为,这类面向真实场景的应用型创新,既能提升青少年把课堂知识转化为工程方案的能力,也为基层治理的数字化、智能化提供了可借鉴的技术路径。 对策——研发过程中,团队以实际需求确定技术路线:一方面通过调研梳理人工检测的短板,明确以深度学习目标检测算法为核心;另一方面结合无人机等移动载体,提出空地协同巡检思路,以缓解“覆盖慢、成本高、难以高频巡查”等问题。推进分工上,指导教师主要负责核心原理讲解、实验框架搭建和技术路线把关;学生负责编程实现、路面影像采集与数据集整理,并围绕模型训练开展多轮对比实验与参数调优。为提升稳定性与可用性,团队通过反复测试完善功能细节,结合典型案例总结经验,针对识别误差、复杂光照与背景干扰等问题改进,准确率与处理速度之间寻求平衡,为后续养护处置提供更可用的数据支持。 前景——随着各地对城市精细化治理和道路全生命周期管理的重视加深,道路病害智能检测在市政管理、交通运维、保险风控等领域的应用空间有望继续扩大。下一步,系统要实现更广泛落地,还需在多场景泛化能力、数据标准与标注规范、与养护工单系统的联动,以及隐私与安全合规诸上持续完善。同时,建立与交通、市政等部门及企业的协同验证机制,在真实道路环境中开展长期测试,将有助于推动从“竞赛作品”走向“可部署产品”。教育界人士表示,以赛促学、以用促研的实践路径,有利于培养对接产业需求创新人才,也为校园科技教育与社会需求的衔接提供了更直接的切入口。
这项荣誉既是对师生科技创新能力的认可,也折射出素质教育的成效。当年轻一代把目光投向现实问题,用所学知识寻找解决办法时,体现的不只是一次获奖,更是面向未来的创新潜力。期待更多青少年以此为参照,在实践中不断探索、持续突破。