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综述:沥青路面施工中智能压实计算方法:最新研究综述
《ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING》:Computational Methods for Intelligent Compaction in Asphalt Pavement Construction: A State-of-the-Art Review
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月06日 来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING 12.1
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本文系统梳理2010-2025年间智能压实(IC)技术的研究进展,指出传统钻孔法效率低且破坏性大,而IC通过整合多传感器(加速度计、温度传感器、GPS)实现实时质量监控,结合机器学习提升材料特性预测,数字孪生优化维护决策,并与BIM、IoT深度融合提升管理效率。研究仍需解决ICMVs与沥青模量定量关系、温度及基层条件影响等问题,强调AI建模、多传感器融合及机理分析对实现数据驱动路面施工的重要性。
在沥青路面施工过程中,传统的压实度评估方法是通过取芯来测量密度,但由于这种方法的破坏性和耗时性,其应用频率受到限制。相比之下,智能压实(IC)技术实现了实时质量控制,并推动了沥青路面施工的显著进步。基于这些进展,本研究综述了2010年至2025年间发表的相关研究,总结了智能压实技术和集成多传感器系统的发展情况。这些系统结合了加速度计、温度传感器和GPS的数据,用于监测压实质量和空间变异性,并强调了它们对路面性能的影响。最近的发展表明,机器学习(ML)在处理智能压实数据方面得到了越来越广泛的应用,从而提高了对路面刚度、模量和密度的预测精度。同时,数字孪生(DT)框架已成为基于数据的决策工具,有助于路面的预防性维护和修复。将智能压实技术与建筑信息模型(BIM)和物联网(IoT)相结合,进一步提升了施工管理和质量监控水平。此外,激光雷达(LiDAR)与相机数据的融合为铺路作业提供了毫米级的精度。尽管取得了这些进展,但仍存在一些关键的研究空白,特别是在建立智能压实测量值(ICMVs)与沥青模量变化之间的定量关系方面,以及理解温度变化和底层条件对路面性能的影响方面。本研究认为,继续推动人工智能(AI)驱动的建模、多传感器融合和机理解释方面的创新,对于充分发挥智能、数据驱动的路面施工潜力至关重要。
在沥青路面施工过程中,传统的压实度评估方法是通过取芯来测量密度,但由于这种方法的破坏性和耗时性,其应用频率受到限制。相比之下,智能压实(IC)技术实现了实时质量控制,并推动了沥青路面施工的显著进步。基于这些进展,本研究综述了2010年至2025年间发表的相关研究,总结了智能压实技术和集成多传感器系统的发展情况。这些系统结合了加速度计、温度传感器和GPS的数据,用于监测压实质量和空间变异性,并强调了它们对路面性能的影响。最近的发展表明,机器学习(ML)在处理智能压实数据方面得到了越来越广泛的应用,从而提高了对路面刚度、模量和密度的预测精度。同时,数字孪生(DT)框架已成为基于数据的决策工具,有助于路面的预防性维护和修复。将智能压实技术与建筑信息模型(BIM)和物联网(IoT)相结合,进一步提升了施工管理和质量监控水平。此外,激光雷达(LiDAR)与相机数据的融合为铺路作业提供了毫米级的精度。尽管取得了这些进展,但仍存在一些关键的研究空白,特别是在建立智能压实测量值(ICMVs)与沥青模量变化之间的定量关系方面,以及理解温度变化和底层条件对路面性能的影响方面。本研究认为,继续推动人工智能(AI)驱动的建模、多传感器融合和机理解释方面的创新,对于充分发挥智能、数据驱动的路面施工潜力至关重要。