近日,华南理工大学土木与交通学院2025届土木工程(卓越全英班)本科毕业生周奕涵同学在陈太聪老师指导下完成的本科毕业论文成果,在仪器仪表与测量领域国际权威期刊《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》(JCR Q1)发表研究论文“Low-Altitude UAV-Based 3D Reconstruction for Comprehensive Track Irregularity Detection”。该论文此前获评院级优秀本科毕业论文。

轨道几何不平顺,如轨距偏差、高差和方向偏差等,直接关系行车安全,需要及时检测以保障线路运营可靠。传统检测方法包括接触式、间接接触式以及固定式非接触式手段,虽然精度较高,但分别存在劳动强度大、对传感器标定与车辆动力学敏感、成本高且系统复杂等问题。如何在保证精度的同时实现轻量化、低成本的轨道不平顺检测,是工程实践中亟待解决的难题。
针对这一挑战,论文提出了一种基于低空无人机三维重建的轨道不平顺综合检测方法。研究利用无人机平台搭载视觉传感器,对轨道进行低空三维重建,从重建结果中提取钢轨轮廓与空间几何信息,进而同步计算轨距、高度及方向等多种几何偏差。实验结果表明,该方法在220 m实际轨道区段上,对轨距和高差可稳定达到毫米级检测精度,方向偏差达到2°以内精度,展现出短距离轨道检测的实际应用潜力。

周奕涵同学本科期间曾参与陈太聪老师指导的无人机相关检测大学生创新创业训练项目,在多模态信息处理、三维重建与智能检测等方向积累了交叉研究基础。本科毕业后,周奕涵同学被推免至本校计算机学院攻读硕士研究生,研究方向为数字人。
近年来,土木与交通学院持续推进新工科建设和拔尖创新人才培养,依托土木工程全英班、智能建造相关课程体系、大学生创新创业训练项目和高水平科研平台,引导本科生参与真实工程问题和前沿交叉研究。该成果体现了我院在土木工程传统优势学科基础上,面向人工智能、智能建造和工程智能检测等新兴方向开展交叉融合培养取得的阶段性成效。
论文链接:https://doi.org/10.1109/TIM.2026.3747074