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AI車與無人機出擊!公路局「智慧橋檢系統」 效率提升4倍、成本省4成

出版時間:2026/01/16 18:16
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無人機自動話橋梁檢測。葉志明攝 zoomin
無人機自動話橋梁檢測。葉志明攝
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【記者陳怡文/苗栗報導】全國橋梁總計26116座,其中公路局中區省道橋梁就有1047座,是5個分局中最多的,過去橋梁檢視多仰賴目視,卻也伴隨高度風險,為確保人員安全、高效率且智慧化橋梁檢測技術,公路局108年起推動無人機自動化橋檢、AI智慧橋梁橋檢車,實現全橋自動化檢測,人無機作業成本約為傳統橋檢60%,且過去要花2天橋檢的橋,現在最久只需要半天(4小時)。

全國包含車型、鐵道、自行車橋、行人橋的橋梁總計26116座,其中車型橋梁22985座,公路局總共有5個分局,轄管的省道橋樑則有3348座,其中中區養護工程分局轄管範圍為苗栗、台中、彰化、南投,境內有1047座,是所有分局中最多的。

公路局中區養護工程分局養護科科長蔡宜宏表示,公路局轄管的2248座車型橋梁,部分位置險峻,檢測人員不易到達,造成檢測成本提高,職安風險增加及作業不易落實,公路局108年起積極推動無人機自動化橋梁檢測及橋梁劣化影像AI分析研究,並完成無人機AI智慧橋梁檢測系統與AI智慧橋梁橋檢車開發,實現全橋自動化檢測。

公路局智慧橋檢利器,無人機自動化橋梁檢測。葉志明攝 zoomin
公路局智慧橋檢利器,無人機自動化橋梁檢測。葉志明攝

此技術由公路局中區養護工程分局主導,陸續與黎明工程顧問股份有限公司、財團法人工業技術研究院及台達電子工業股份有限公司合作,第一年5個分局都進行試辦,其中中分局的成果比較可行,其他分局就此停辦,中分局持續至今,目前試辦14座橋,未來推廣至其他分局。

蔡宜宏說明,檢測成果由AI自動進行劣化影像分析,包含混凝土裂縫、剝落、白華、滲水、鋼板/螺栓生鏽和油漆剝落等,總計投入21401張訓練影像,AI劣化偵測準確率78%以上,AI劣化平等平均準確率90%。

無人機研究初期採自組型,但建置成本高且量產不易,改用消費型無人機為主,以利對外推廣,目前採用的無人機超過70%主要零組件來自台灣供應鏈,作業成本約為傳統橋檢60%。

公路局採用的無人機超過70%主要零組件來自台灣供應鏈,作業成本約為傳統橋檢60%。葉志明攝 zoomin
公路局採用的無人機超過70%主要零組件來自台灣供應鏈,作業成本約為傳統橋檢60%。葉志明攝

黎明工程顧問股份有限公司副總經理李坤哲說明,橋梁檢修共19個項目,其中16項可靠無人機達成,但礙於法規,無人機無法飛在橋面上,因此催生AI智慧橋梁橋檢車的誕生,補足剩餘的3個項目。

李坤哲說,由於橋梁的形態復雜,跨河橋梁一年就要檢查兩次,短時間內要檢查這麼多橋,人力負擔外,最主要就是危險性,如貓羅溪斜張橋塔高60公尺,早期即便用望遠鏡也看不到,雖然有設置爬梯,但沒設籠也不敢爬,就變成檢測盲點,存在危險性。

公路局無人機智慧橋檢系統AI劣化偵測準確率78%以上。葉志明攝 zoomin
公路局無人機智慧橋檢系統AI劣化偵測準確率78%以上。葉志明攝

公司嘗試用無人機拍攝橋塔,發現很多以前看不到的地方都看到了,像是一些在深谷、海邊也都很容易看到,過去公路局傳統檢視使用2000多萬元的「變形金剛」,可將手臂伸到橋下檢視,但過去進行台1線後龍觀海大橋時,橋長1公里多,手臂要伸下去橋下,但遇到橋墩又要伸上來,再往前走再伸下去橋下,遇到燈桿也要縮回來,單單這座橋檢查就要花2天的時間。

李坤哲舉例,過去要耗費4名檢測人員、1個橋檢車駕駛、1個操作人員,還要有一台警示緩撞拖車,總共8個人、4台車,檢查要花2天的時間,費時又辛苦、危險,且仍存在死角。

現在無人車開過去來回4分鐘,無人機檢查半天(4小時),人力上就是1個橋檢車駕駛、1個操作人員,無人機操作員、觀察環境人員等3個人,總計5個人、1台車、1台無人機,花費最長半天;最重要的是完全不用交通管制。

公路局中區養護工程分局養護科科長蔡宜宏(左)、黎明工程顧問股份有限公司副總經理李坤哲(右)。葉志明攝 zoomin
公路局中區養護工程分局養護科科長蔡宜宏(左)、黎明工程顧問股份有限公司副總經理李坤哲(右)。葉志明攝

李坤哲也說,無人機大家都在飛,只要有GPS就可進行排列組合,如放煙火等,但橋下沒有GPS,其次,影片相當大,若又要回去辦公室一一檢視,但橋的樑很多,拍完也不知道是哪支有問題,這些都需要克服。

一開始解決的方式,在橋下架設2支電子測量系統做定位,無人機飛到橋下就能接收訊息,但橋下如果都是水,無法放置,就改方式,由於無人機是「之」字型飛行,飛進去之前機上有陀螺儀,可定位飛行方向、高度,換算位置,飛出橋下後又定位,藉此修正定位。

另外,每個人的飛行技術都不同,因此也開發只要做橋樑模型建置,就能自動計算飛行的路徑軌跡,現場只要按起飛,就會自動飛、偵測,找到缺失後,也會自動生成報告,但也不能完全信賴機器,會與橋檢人員、技師現場觀察。

公路局AI智慧橋梁橋檢車僅需1個橋檢車駕駛、1個操作人員。葉志明攝 zoomin
公路局AI智慧橋梁橋檢車僅需1個橋檢車駕駛、1個操作人員。葉志明攝

無人機可以飛橋下檢查,但法規規定,不能飛在高速公路、快速公路、高鐵等路面,就是怕強風吹落被高速行駛而來的車輛撞上,「絕對上頭條」,沒有任何機關可以承受此風險,但人走在快速道路上很危險、害怕,雖然後方有緩撞車,但常發生電動車衝撞緩撞車事件,也曾有橋檢公司在巡路作業時發生不幸。

但就是有檢查橋梁伸縮縫、排水設施、護欄等需求,剛好工研院發展無人自駕公車,但台灣不開放真的無人駕駛,就想到用於橋面檢查,將5個鏡頭裝在汽車上,且為配合快速道路時速,將原本的40公里提升至80公里,就改良相機的速度跟畫質,一秒鐘原本可能拍26張或30張,現在可達45張,已在台61線實際運用。

公路局AI智慧橋梁橋檢車搭載5個鏡頭。葉志明攝 zoomin
公路局AI智慧橋梁橋檢車搭載5個鏡頭。葉志明攝
公路局智慧橋檢兩大利器,AI車與無人機。葉志明攝 zoomin
公路局智慧橋檢兩大利器,AI車與無人機。葉志明攝

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# 橋檢 # 公路局 # 無人機