公路局領航推出AI智慧橋檢 驚艷國際

交通部公路局日前發表「無人機AI智慧橋梁檢測系統」與「AI智慧橋梁橋檢車」，不僅實現全橋自動化檢測、提升橋檢人員作業安全，同時降低傳統作業成本，還讓國際大為驚艷，希望引進這套智慧系統。

維護橋梁安全 需有人以身犯難

「逢山開路，遇水搭橋」向來是交通建設的鐵律，不過外界可能不清楚，小小的台灣竟擁有2萬6,116座橋梁，包括車行橋梁、鐵道橋梁和人行橋；其中又以車行橋梁居多，達2萬2,985座，而且有3,348座是公路局轄管的省道橋梁，由5大養護工程分局負責，不過僅中區養護工程分局就要養護1,047座橋！

另一件外界可能也不清楚的事，就是為了維護這些橋梁安全，需有大量的橋梁檢測人員定期巡查，檢視橋面上、下的結構是否安全，避免橋梁劣化、腐蝕、混凝土脫落或鋼筋外露，導致人車行經時發生危險。問題是，許多橋可能坐落在山谷深淵，或是橋塔高聳參天，導致檢測人員難以近距離檢測；即使有利近距離檢測的橋，也可能因為車流較多，讓檢測人員作業時提心吊膽。以國道近年發生民眾駕車撞及施工車輛或緩撞車的事故為例，就幾乎每3天發生一起！

公路局橋檢廠商操作無人機AI智慧橋檢實況。(吳琍君 攝)

無人機AI智慧橋檢 填補「橋下」看不見的死角

直到近年無人機興起，加上AI人工智慧日益普及，公路局也在中區養護分局主導下，透過橋檢廠商「黎明工程顧問公司」與工業技術研究院及台達電子的合作，研發出「無人機AI智慧橋梁檢測系統」和「AI智慧橋梁橋檢車」，經過2年的驗證，確定已可實現全橋自動化檢測。

黎明工程顧問公司副總經理李坤哲表示，目前苗栗、彰化、南投已有14座人力難以檢測的橋梁採用無人機智慧橋檢，有效提升橋檢人員的安全。他說：『(原音)以前在沒有無人機可以使用的狀況下，譬如在深谷，我們要攀爬下去；那有些在感潮河段的時候，下面的河川非常地湍急，人員可能要涉水或者是划船艇，這部分都是屬於比較高風險的作業。但是現在無人機作業的時候，其實我們人只要在岸邊或是在橋旁邊安全的地方，就是徹底地排除不安全的工安環境。』

黎明工程顧問公司副總經理李坤哲受訪說明。國際對於公路局領航推出的無人機AI智慧橋檢系統與AI智慧橋檢車大感驚艷。(吳琍君 攝)

李坤哲指出，無人機智慧橋檢最大的困難是有些橋很寬，橋下收不到GPS訊號，無法定位，而且每個人操控無人機的技術也不同，最後研發團隊是透過建立橋的模型，並在無人機裝上陀螺儀，自動換算飛行的方向、高度和傾角後，終於突破這些困境。他說：『(原音)早期因為是用人工操控無人機的方式，所以它其實是相當吃飛手的經驗、技術跟現場的狀況；但是，我們現在已經開發到它的飛行路徑可以透過AI來偵測，然後它自己可以判斷怎麼樣飛才安全，然後飛行範圍又可以涵蓋它想要偵測的橋梁範圍。這個，我們本來以為很簡單，因為掃地機器人就是這樣子運作的，但是大家不要忘記，掃地機器人它還是有碰撞，之後再修正它的路徑，但是我們無人機沒有辦法；而且掃地機器人它是2D，那3D跟2D其實整個演算的技術跟需要的計算量差異相當大。』

換言之，隨著無人機橋檢變得更加「睿智」，操作人員只需按下起飛鍵，就能順利完成橋檢任務，無須擔憂操控技巧是否足夠成熟穩定。而且在結合AI劣化影像辨識功能後，還可自動產出檢測成果報告，有效提升檢測的效率與精度。

AI智慧橋檢車 大幅降低「橋上」檢測風險

不過，即使橋下的檢測項目可以依靠無人機來代替橋檢人員的眼睛，但高、快速公路或鐵路上方30公尺高的空域，可是明文禁止無人機飛行。為了降低橋檢人員須一步一腳印走在橋面上目視巡查橋上的護欄、排水設施以及伸縮縫是否異常的風險，「AI智慧橋梁橋檢車」就成了極佳的幫手。

中區養護分局養護科長蔡宜宏受訪說明AI智慧橋檢車可大幅降低傳統人工橋檢的風險與成本。(吳琍君 攝)

中區養護分局養護科長蔡宜宏指出，「AI智慧橋檢車」是在一部休旅車上配置5組攝影鏡頭，對準橋面的前、後、左、右與下方路面，並將電腦主機安裝在車輛後座，車上除了一名司機，還有一名檢測人員監看車子行經的橋面影像，只要有劣化的部位就會呈現紅色、否則就是安全的綠色，而且還可在時速80公里的行車速度下，維持清晰的畫質，大幅降低傳統橋檢的風險與成本。蔡宜宏說：『(原音)在成本上，傳統的橋檢我們需要動用橋檢車，它有出勤跟維修的成本；那我們人工在橋面上臨路作業，需要進行交維或是警戒車輛的布設，這些都是相當大的成本，也會影響交通的通行。那這個部分，以後龍溪橋為例，我們橋檢的成本大概是傳統檢測方式的6成。』

AI智慧橋檢車是在車身外裝設5組攝影鏡頭，對準橋面的前、後、左、右與下方路面，並將電腦主機安裝在車輛後座，車上除了一名司機，還有一名檢測人員監看車子行經的橋面影像。(吳琍君 攝)

李坤哲也說明，AI智慧橋檢車是結合台灣的自駕車技術與橋檢技術，在行車速率80公里下，每秒拍攝的幀數可達45張，而且已應用到多條快速道路上，既準確又方便。他說：『(原音)目前我們在台61線苗栗段已經有用AI橋檢車試行10公里的高架橋，就快速有效地把沿線所有護欄的缺失、排水設施跟伸縮縫缺失很準確地抓出來，馬上轉給養護廠商來立即進行維養。但是，目前這個AI橋檢車只有一台，因為它檢測的速度相當快，所以其實只要一台就足供一個分局管轄範圍的橋梁來使用。所以我們中部包含台61、台72、台74，甚至雲嘉南的台61跟台18線都有進行場域驗證，而且是OK的。』

AI智慧橋檢車只要檢測到有劣化的部位就會呈現紅色、否則就是安全的綠色。(截自公路局簡報圖檔)

李坤哲還透露，這部AI智慧橋檢車已陸續在國內外的一些期刊發表，國際人士來此交流時也大為驚豔。他說：『(原音)據我所了解，國外的技術沒有我們台灣這麼先進，因為台灣在「AI無人機橋梁檢測」跟「智慧橋檢車」這方面，目前的技術應該是領先全球的。因為我們跟美國、歐洲或其他的國家交流的時候，它們發現到我們有這套系統，非常驚豔，甚至還希望能夠引進我們AI橋檢車這個系統。當然，以後我們還會擴增它的使用範圍，因為我們覺得它的功能不只侷限在橋梁，其實包含一般省道、快速公路、高速公路，也都可以利用這個AI橋檢車。』

李坤哲認為，隨著AI智慧橋檢車收集到的數據越多，這部車也會更聰明；尤其往後科技更進步，攝影品質更高、攝影幀數也越多時，行車速率甚至可提高到100公里，也讓以往憂心太危險、不敢承接國道橋檢的黎明工程顧問公司，有信心跨出第一步，甚至吸引年輕新血投入這份過去被視為高危險的產業。(編輯：王志心/沈鎮江)