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王飔奇:深耕智能感知,智筑交通安全
发布时间:2026-05-08 阅读量:104

很荣幸能作为江苏省工程师学会的“青托”成员,在《匠心》这一平台分享我作为一名高校青年教师的成长与感悟。作为一名投身交通基础设施健康诊断领域的科研工作者,我对“匠心”的理解体现在“坚守”与“穿透”上——坚守求真务实的学术底色,穿透沥青路面与地下空间的物理屏障,用无损检测技术守护交通基础设施的安全与耐久。从东南大学的青涩学子到学成归国的青年教师,十余年的求学与科研经历让我深刻体会到,真正的匠心不仅在于对技术精度的极致追求,更在于将论文写在祖国大地上的使命担当。


使命驱动:从课堂到施工一线的科研锚点

我在东南大学交通学院承担“智能交通基础设施”、“人工智能基础”、“无损检测技术”等本硕博课程的教学工作。站在讲台上,面对这些未来交通行业的栋梁之材,我深切感受到国家对新工科人才智慧与情怀的双重期待。教学相长,学生们那些充满锐意的提问,常常在课后萦绕于心,促使我思考:我们教授的这些电磁波理论、信号处理算法,究竟如何才能真正解决施工现场那些“看不见、摸不着”的工程痛点?


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我的科研起点源于美国求学期间在高速公路施工现场的观察。当时发现,沥青路面的压实质量直接决定道路寿命,但传统钻芯取样检测不仅破坏路面,更无法反映全断面的真实密实状况。这种“以点代面”的检测困境,促使我在攻读博士学位期间,聚焦探地雷达(GPR)这一无损检测技术,致力于实现沥青路面压实度与厚度的连续、实时、精准测量。从伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校全球顶尖的道路工程实验室、到香港理工大学群英荟萃的道路基础设施实验室,我长期致力于研究电磁波在复杂介质中的传播机理,但始终将解决中国道路工程的实际问题作为研究归宿。回国后,我将这些国际前沿方法与我国大交通建设的具体场景相结合,针对我国高速公路“建养并重”的新阶段需求,确立了“基于探地雷达的交通基础设施全生命周期健康诊断”这一研究方向。


匠心攻坚:破解“黑箱”里的振动与噪声

探地雷达技术被誉为给道路做“CT”的神器,但将其从实验室推向工程现场,面临着一系列“卡脖子”的技术瓶颈。在高速行驶的车载检测中,雷达天线的高强度机械振动会导致电磁信号严重畸变;在连续压实过程中,温度变化与材料不均匀性会导致介电常数漂移;对于城市地下空洞与管线,如何区分目标信号与杂波干扰更是世界性难题。这些挑战没有捷径,唯有从底层物理机理出发,一点一滴地攻克。


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针对车载探地雷达在高速检测时的振动难题,我们团队没有满足于简单的硬件减震,而是深入探究“结构-电磁”耦合作用机制。通过建立振动状态下天线高度与介电常数响应的理论模型,创新性地提出了基于高度修正与统计特征提取的振动效应消除算法。这项研究从理论推导到实车验证历时三年,最终实现了在80公里时速下依然能精准捕捉路面内部结构缺陷的突破。在沥青路面智能压实方向,我们突破了传统“事后检测”的局限,开发了基于GPR的压实度实时预测系统。通过构建介电常数-密度-空隙率的理论关联模型,结合自主研发的车载减震臂装置,实现了压路机施工过程中压实质量的连续监控与反馈控制,这项技术已在我国多条高速公路建设中应用,助力实现“零芯样”质量控制,推动行业向智能化建造转型。


守正创新:构建空地一体的智慧感知网络

面对交通基础设施数字化转型的浪潮,我深知单一检测手段已难以满足“智慧交通”的复杂需求。在承担国家重点研发计划等项目的历练中,我逐渐形成了“多源感知、智能融合”的研究思路。

在地铁隧道、城市道路的塌陷隐患探测中,传统手段效率低下且易受电磁干扰。我们创新性地将深度学习与GPR信号处理相结合,开发了基于计算机视觉的层间界面自动识别算法与隐蔽病害智能诊断模型,显著提升了深层空洞与松散缺陷的识别精度。特别是在结构-储能一体化低空机场等新型交通基础设施的研发中,我们将 GPR 技术与电磁遥感、无人机巡检相结合,探索构建面向未来的分布式智能运维系统。这些研究不仅需要攻克复杂的正演反演算法,更需要工程现场的反复验证。当看到我们研发的检测系统在重大工程的养护工程中成功预警多处隐蔽病害时,我深刻体会到,论文里那些曲线与数值,最终化作了守护公共安全的坚实屏障。

很庆幸身处东南大学交通学院这一拥有百年底蕴的学术殿堂,并有幸得到江苏省工程师学会“青年托举工程”的支持与认可。从入选国家级“海外引才”专项计划,到获得江苏省“双创博士”资助,再到荣获中国公路学会一等奖等,每一项荣誉都是新的起点。作为教师,最大的幸福莫过于看到学生传承这份匠心;作为科研工作者,最大的成就莫过于技术从实验室走向工地现场。


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未来,我将继续坚守“教书育人”与“科技报国”的双重使命,围绕交通基础设施的智能感知与韧性提升,在探地雷达智能解译、生成式AI辅助灾害预警等前沿领域深耕细作。愿以电磁为眼,透视路基深处的隐忧;以匠心为尺,丈量学科交叉的广度,为我国交通强国建设贡献绵薄之力。



作者简介

王飔奇,男,中共党员,东南大学交通学院副教授,博士生导师。2013年、2016年分别获东南大学道路桥梁与渡河工程学士学位、交通运输工程硕士学位,2021年获美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校土木与环境工程博士学位,2021-2022年于香港理工大学从事博士后研究。主要从事交通基础设施无损检测与健康监测研究,聚焦探地雷达(GPR)技术在道路智能压实、隐蔽病害检测及城市地下设施探测中的应用。入选江苏省“双创博士”、国家级“海外引才”专项计划,获美国路面科学技术协会(APSE)成就奖、中国公路建设行业协会科学技术进步奖特等奖等多项荣誉。主持国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金青年基金、江苏省国际科技合作项目等十余项科研项目,担任多个国际期刊青年编委与SCI期刊审稿人。由江苏省工程师学会推荐并资助入选江苏省青年科技人才托举工程(建设领域)资助对象。

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