本文提出一种面向桥梁数字孪生的车辆集成框架,旨在以可扩展的“驱车式”间接检测替代成本高昂、难以推广的传统结构健康监测系统。该框架包含三个核心部分:利用傅里叶神经算子构建车桥交互与车路交互的代理模型,实现毫秒级推理,替代计算密集的全阶分析;通过贝叶斯优化设计专用电动检测车辆及其传感器布局与信号处理链,以最大化桥梁信息获取并抑制路面与车辆噪声;并开发基于对抗自编码器、矩阵轮廓和Transformer架构的无监督损伤评估流程。研究通过澳大利亚和日本的多站点现场试验,覆盖多种桥梁类型、交通条件与环境设置,验证了完整工作流的有效性。该工作为解决桥路响应分离、正常交通下损伤检测及跨桥型泛化等关键难题提供了统一方案。
| Drive-by Sensing | 利用行驶车辆上的传感器间接采集桥梁或道路结构响应信息的一种检测方式。 |
| Vehicle-Bridge Interaction (VBI) | 车辆与桥梁之间的动态相互作用,其响应中蕴含桥梁结构信息。 |
| Fourier Neural Operator | 一种学习函数到函数映射的神经算子,用于构建高效代理模型。 |
| Adversarial Autoencoder | 一种结合对抗训练的自编码器,用于无监督特征学习和异常检测。 |
| Bayesian Optimisation | 一种基于概率模型的全局优化方法,用于高效优化昂贵目标函数。 |
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