記者 任娜 通訊員 牛檬熠 肖雯雯
城市更新是提升居民生活質量、增強城市韌性的重要舉措,不斷提升群眾獲得感、幸福感、安全感。老舊小區的安全保障也是其中的關鍵一環。近日,記者獲悉,西安建筑科技大學管理學院楊建平教授、周勇副教授帶領一支跨學科大學生科創團隊聚焦老舊小區質量檢測難題,展開技術攻關,在老舊小區“隱形病害”的排查領域取得了新科研突破,研發的檢測系統為大規模開展建筑安全“體檢”提供了有力的技術支撐,彰顯了科技創新的民生溫度。
錨定行業痛點 構建閉環技術攻堅路徑
國內外老舊住宅檢測大都依賴可見光與紅外技術,存在穩定性差、條件受限等短板;傳統人工檢測耗時長、漏檢率高、成本難控,很難滿足城市更新高效精準檢測需求,建筑安全“體檢”亟待技術突破。為精準守護居民居住安全,這支匯聚了管理、計算機、土木工程等專業的12名本科生和5名研究生組成的團隊,自2021年起就深入社區一線開展細致調研,聚焦老舊小區質量檢測的現實需求,從問題根源出發,圍繞數據、算法、模型與應用多個維度,潛心鉆研技術創新路徑,構建起一套閉環技術路線。
研發初期,數據樣本不足成為首道難關。團隊負責人孔祥萌說,在集體研討和教師指導下,團隊引入生成式對抗網絡數據增強技術,在真實樣本約束下,將數據集從兩萬張有效擴充至十萬張,不僅緩解了樣本稀缺對模型性能的制約,也為后續研究奠定了堅實基礎。
隨著研究深入,紅外圖像中偽熱點干擾多、特征紋理模糊、邊界不清晰等問題逐漸凸顯。團隊創新提出溫度梯度增強與動態閾值分割技術,將識別依據從傳統的“顏色差異”轉向“溫度變化率”,最終實現了對0.1毫米級裂縫與0.2攝氏度溫差的精準識別,使各類“隱形病害”清晰可辨。在模型優化階段,團隊進一步引入通道注意力機制,有效捕捉圖像中的時空關聯特征,推動紅外與可見光圖像的雙模態特征協同,使各類病害的整體識別精度提升20%,其中不規則裂縫與滲漏識別的準確率均提高至93%。
如何解決傳統檢測報告依賴人工、主觀性強、效率低下的問題?團隊構建了涵蓋6000余條國家、行業及地方標準的結構化知識庫,結合增強檢索與大模型技術,實現了專業診斷報告的自動生成。“原本需要數小時完成的報告,如今僅需3-5分鐘即可輸出,在顯著提升效率的同時,也保障了評估結果的標準化與客觀性。”一名團隊成員介紹。
技術落地惠民 青春力量賦能城市更新
技術成果背后,是實實在在的民生溫度。在西安市住房和城鄉建設局“建筑體檢與城市更新”項目中,該系統已為10個老舊小區、50萬平方米建筑進行精準“體檢”,識別安全隱患3000余處。從陜西到山西,從廣東到更多省份,累計應用面積突破200萬平方米。從五年前幾個學生走進社區的青澀想法,到今天成熟落地的工程實踐,這群年輕人用行動證明:青春力量能夠為城市更新注入全新動能。
憑借研發系統的創新性與實用性,該團隊在第十九屆“挑戰杯”全國賽中脫穎而出,榮獲“揭榜掛帥”擂臺賽國家級特等獎。未來,在指導老師們的引領下,團隊將繼續優化系統功能,拓展至全國重點城市群,并開發居民端檢測小程序,讓技術創新真正惠及百姓生活,為城市更新戰略提供持續助力。團隊指導老師楊建平教授表示:“城市更新不僅是技術的革新,更是一份民生承諾。看到同學們一步步跨學科攻堅,將算法模型成功轉化為守護千家萬戶的安全屏障,這正是高校創新育人價值的體現。”
編輯: 陳戍
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