Guo Group郭忠印教授课题组
龚红仁

龚红仁

副教授 博士生导师

多目视觉路表重建与摊铺质量评价、路面病害智能识别与演化追踪、机场道面智能检测、大模型辅助养护决策、路面大数据与物理信息建模

hgong@tongji.edu.cn · 学院个人主页

用计算机视觉、三维重建和大模型,把检测车采集的路面、机场道面影像变成可追踪、可评价、可执行的养护决策。

研究方向

多目视觉路表重建与摊铺质量评价

用多台相机从不同角度拍摄沥青路面,重建毫米级路表纹理,判断混合料是否离析,从而在施工阶段自动评价摊铺质量。

  • 多目视觉的相机配置与标定,密集点云处理;
  • 基于深度学习的端到端三维重建;
  • 图像分割自动识别粗集料,在此基础上估计混合料级配;
  • 由纹理与级配评价离析,指导摊铺质量的自动化、智能化评价。

依托国家自然科学基金面上项目"基于多视图几何的沥青路面摊铺离析动态检测与诊断"(2025–2028)。

路面病害智能识别与多期次演化追踪

用深度学习从检测图像中自动识别裂缝、坑槽等病害,并把检测车在同一路段多次检测的图像对齐成时间序列,跟踪病害如何发展。

  • 像素级裂缝分割与按 JTG 5210-2018 类别的目标识别;
  • 多期次检测图像配准,建立病害演化序列;
  • 用演化序列评价病害发展、修复策略、修复时机与修复质量。

机场道面智能检测

依托 10 余个机场的全景图像与病害数据,研究机场道面从采集、拼接到病害识别的完整流程。

  • 机场道面病害检测与识别:用深度学习自动检测道面裂缝、修补等病害;研究弱监督、端到端的检测方法,减少逐像素标注的工作量;
  • 机场道面全景图像拼接:把逐帧采集的道面图像拼成整条跑道、滑行道的全景,便于病害定位与复核;
  • 基于三维点云的道面麻面分析:用线激光点云量化道面表面纹理与麻面。

大模型智能体辅助养护决策

把养护规范、历史检测和养护记录交给大语言模型智能体,自动生成符合标准的养护建议。

  • 面向养护规范与工程资料的检索增强生成;
  • 养护方案的标准合规检查;
  • 养护决策建议自动生成。

依托广西壮族自治区重点研发计划项目。

路面大数据与物理信息建模

从长期路面性能数据、检测数据和力学模型中挖掘规律,服务路面设计、评价与养护。我关注的三个方向:

  • 路面性能预测:用长期性能数据和多源检测数据,预测平整度、裂缝、车辙等指标的发展。关注迁移学习和少样本学习,让历史数据不足的路网也能建立可靠的预测模型 [1][2]。
  • 新路与旧路的工程特性(模量)估计:由落锤式弯沉仪、高速弯沉仪的弯沉数据快速反演各结构层模量。用力学正演生成大规模数据训练机器学习模型,实现路网级、近实时的结构评价,兼顾新建路面与在役旧路 [3][4]。
  • 物理信息模型:多尺度与多物理场仿真:把力学、传热、老化等物理规律嵌入神经网络,在数据稀疏时仍保持物理一致性,用于路面温度场、力学响应和全寿命性能的预测。前沿方向包括多保真度建模、仿真与试验融合、神经算子,以及面向路面数字孪生的应用 [5][6][7]。

驾驶行为与交通安全方面的数据挖掘工作,见代表论文。

PavementCracker 路面病害智能处理软件

课题组开发的桌面软件,把检测车采集的路面影像转成符合 JTG 要求的病害调查结果:AI 自动识别病害,复核人员逐条确认、修正,最后导出 JTG 调查表和 PCI、PQI、RQI 等指标,可直接报送农村公路系统。

已服务山东、福建、重庆、广西、新疆等省市的路面检测。

数据与资源

资源规模
路面病害检测数据约 2 万公里,近 1000 万张路面图像
像素级裂缝精细标注30 万张
病害目标识别样本50 万个,类别符合 JTG 5210-2018
机场道面全景图像与病害数据10 余个机场

给学生

  • 全额资助参加美国交通研究委员会年会(TRB Annual Meeting),每位学生至少有一次机会;
  • 提供充足的前沿大模型 API 额度;
  • 真实的大规模检测数据和工程项目。

课程

  • 本科:《智能传感与信息处理》(与季元进、丛林合开)《C/C++编程语言》《计算机视觉》《道路工程与机场工程》
  • 研究生:《智能交通基础设施》《Smart Road Infrastructure》《交通数据处理与应用》

荣誉

  • 2025 年中国公路学会科学技术进步奖二等奖;
  • 2026 年入选全球前 2% 顶尖科学家"年度科学影响力排行榜"(Elsevier Data Repository,第 9 版,doi:10.17632/btchxktzyw.9);
  • 两次获国际长期路面性能(LTPP)数据分析竞赛一等奖(2018、2020);
  • 上海市"海外高层次人才"计划(2021);
  • ESI 高被引论文 1 篇;
  • Journal of Road Engineering 青年编委。

代表论文

  • A weakly-supervised deep learning model for end-to-end detection of airfield pavement distress. International Journal of Transportation Science and Technology, 2025. doi:10.1016/j.ijtst.2024.02.010
  • Scaling from macro to micro: A novel approach to bridging gaps in multiple pavement texture scales using generative neural networks. Transportation Research Part C, 2025. doi:10.1016/j.trc.2025.105108
  • Modeling aggressive driving behavior based on graph construction. Transportation Research Part C, 2022. doi:10.1016/j.trc.2022.103654
  • Two-vehicle driver-injury severity: A multivariate random parameters logit approach. Analytic Methods in Accident Research, 2022. doi:10.1016/j.amar.2021.100190
  • Environmental impact assessment of pavement road bases with reuse and recycling strategies: A comparative study on geopolymer stabilized macadam and conventional alternatives. Transportation Research Part D, 2021. doi:10.1016/j.trd.2021.102749
  • Modeling traffic noise in a mountainous city using artificial neural networks and gradient correction. Transportation Research Part D, 2020. doi:10.1016/j.trd.2019.11.025
  • Trajectory Prediction and Risk Assessment in Car-Following Scenarios Using a Noise-Enhanced Generative Adversarial Network. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2024. doi:10.1109/TITS.2024.3454705

参考文献(关注方向)

  1. Li et al., 2024. Buildings. doi:10.3390/buildings14030852
  2. Li et al., 2025. Journal of Transportation Engineering, Part B: Pavements. doi:10.1061/jpeodx.pveng-1583
  3. Wang et al., 2026. Frontiers in Materials. doi:10.3389/fmats.2025.1732297
  4. Shen et al., 2026. Construction and Building Materials. doi:10.1016/j.conbuildmat.2026.147969
  5. Luo et al., 2026. Neural Networks. doi:10.1016/j.neunet.2026.108803
  6. Quan et al., 2025. Construction and Building Materials. doi:10.1016/j.conbuildmat.2025.142179
  7. Li et al., 2025. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. doi:10.1111/mice.70040

简介

龚红仁,同济大学交通学院交通设施系副教授、博士生导师。2018 年毕业于美国田纳西大学,获土木工程博士学位和统计学硕士学位,随后在该校从事博士后研究;2021 年 1 月加入同济大学。

研究围绕道路与机场基础设施的智能检测与养护决策:用多目视觉重建路表纹理,评价摊铺离析与施工质量;用深度学习识别路面与机场道面病害,并利用多期次检测图像追踪病害演化;研究机场道面全景拼接与三维点云分析;探索大模型智能体辅助养护决策,以及路面性能预测、模量估计与物理信息建模。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目,承担广西壮族自治区重点研发计划项目等。课题组开发的 PavementCracker 软件已服务山东、福建、重庆、广西、新疆等省市的路面检测。

2025 年获中国公路学会科学技术进步奖二等奖,2026 年入选全球前 2% 顶尖科学家年度科学影响力排行榜;两次获国际长期路面性能(LTPP)数据分析竞赛一等奖;入选上海市“海外高层次人才”计划;担任 Journal of Road Engineering 青年编委。

教育经历

  • 2013.8-2018.8,美国田纳西大学,博士研究生,土木工程,
  • 2014.8-2018.8,美国田纳西大学,硕士研究生,统计学
  • 2010.9-2013.6,重庆交通大学,硕士研究生,道路与铁道工程
  • 2006.9-2010.6,重庆交通大学,学士,公路与城市道路工程

工作经历

  • 2018.6-2020.10,美国田纳西大学,土木与环境工程学院,博士后副研究员
  • 2021.1-至今,同济大学交通学院,现任副教授

简介由本人提供;教育与工作经历据学院个人主页整理。

招生

类别专业方向
博士生082300 交通运输工程(学术型)数智交通基础设施、航空运输与低空交通
硕士生082300 交通运输工程(学术型)数智交通基础设施、航空运输与低空交通

合作导师

季元进

季元进

副教授,硕/博导 · 同济大学铁道与城市轨道交通研究院

副教授,英国谢菲尔德大学联合培养博士,芬兰阿尔托大学访问学者。以第一/通信作者发表录用SCI/EI论文20余篇;授权发明专利7项;主持国家自然青年科学基金,中国博士后科学基金,参与科技部支撑计划两项,获得博士后创新人才支持计划、上海市“超级博士后”激励计划(日常)、交通运输协会科技进步奖一等奖、同济大学优秀出站博士后等,长期从事车辆动力学领域的科研工作,目前研究集中在宏观/微观钢轮钢轨接触方面,胎地接触方面,以及机器学习/深度学习在轨道交通领域的应用。

jiyuanjin@tongji.edu.cn · 学院个人主页

教育经历

  • 2015.09~2019.06 同济大学 载运工具运用工程 博士学位
  • 2017.12~2018.12 谢菲尔德大学(The University of Sheffield)机械工程(轨道)联合培养博士

工作经历

  • 2022.09~至今 同济大学铁道与城市轨道交通研究院,现任副教授
  • 2019.07~2022.07 同济大学机械工程博士后流动站,博士后

据学院个人主页整理,现任职务按当前口径更新。