——创新成果智慧守护新能源汽车广泛应用下的城市动脉畅通

济南工程职业技术学院路桥数智维保学生团队赵丽云、孙湘楠、王博、王君华等针对因电动汽车（尤其是电动公交车）导致的路面和桥面超预期加速破坏无法动态监测的难点，坚持不断迭代研究。通过研发”基于多源传感的新能源汽车荷载的路桥监测装置”的创新技术，不仅解决了新能源车荷载监测的“测不准”“算不快”“评不全”三大难题，更实现了多源数据硬件同步和规范增补验算，为新能源交通工具广泛应用下的城市公共交通提供智慧保障。

当前，随着政府政策的支持、技术的进步以及环保意识的提升，新能源公交车的保有量持续增加，截至2023年底，全国公交车保有量达68.25万辆，其中新能源公交车55.44万辆，占比81.2%;运营线路7.98万条。而新能源公交普及带来大量荷载特性变化如纯电动公交车因搭载大容量动力电池组质量大幅增加，整车质量显著高于传统燃油或燃气公交车，而现有道路桥梁设计多基于传统燃油车的轴重分布模型（如前轴30%、后轴70%）；底盘电池增加簧下质量，加剧对路面的冲击荷载；电池集中配重导致车辆惯性增大，在启停、转弯、制动时制动距离延长，紧急制动工况下对路面桥面产生更大水平力，转弯时离心力增加，加剧梁体或路面扭转变形。

以上因素，直接导致城市道路、桥梁等基础设施过早劣化。伴随之我国60%城市桥梁和道路服役超20年，裂缝、钢筋锈蚀等问题突出，但是传统检测仅能实现年度周期性检查，无法实时预警。同时现行道路桥梁检测仍以静态荷载试验为主，存在着未纳入电池配重引起的动态特性变化指标（如扭转模态振型异常）的缺陷以及传统道路桥梁监测尚未涵盖新能源公交荷载特性变化的矛盾。

针对上述挑战，该团队在山东建筑大学工程鉴定加固研究院李安起教授和李明老师的指导下，研发的创新技术展现显著优势：创新设计双环形PVDF阵列重建荷载分布，取得定位精度±0.1m，荷载识别率>95%的效果；研发FPGA硬件级时间戳对齐（误差<1μs），实现多源数据相位同步精度达毫秒级；改进边缘节点实时共振判断（延迟<50ms），最终能够满足桥梁动力响应实时预警需求。

“创新解决方案都源于实地调研反馈”，该项目路桥数智维保学生团队负责人赵丽云表示。团队累计走访12个相关企业，收集16项监测难题，真正做到“把创新和技术服务扎实写在交通道路与桥梁里”。