Guo Group郭忠印教授课题组
丛林
同济大学交通学院

你好,我是

丛林教授 · 博士生导师

从材料机理到光谱检测,研究道路和机场道面的损伤怎样发生、怎样提前发现。

招生中博士、硕士
研究生
conglin@tongji.edu.cn
主持国家自然科学基金项目4项
机场道面病害模型内存降低约90%
学生竞赛获奖3项
学术兼职《建筑材料学报》
编委

01研究方向

01光谱智能识别与 FOD 预警

剥落怎样提前发现?高光谱成像同时获得可见光图像和分子光谱,能捕捉道面集料散失、水分侵入和沥青老化。用无监督聚类快速排查剥落可疑区域,用瞬态面波和界面黏附强度测试校验识别结果,再建立全幅道面剥落的外来异物(FOD)风险动态预警方法。也用红外光谱熵相似度检验改性沥青质量。

  • 方法:高光谱成像、无监督聚类、光谱熵相似度;
  • 依托:国家自然科学基金面上项目(2026–2029,在研)。

02图像智能检测

病害怎样自动识别?用红外图像识别沥青路面施工温度离析,用轻量化深度学习模型检测机场道面病害,用图像算法自动识别集料骨架、计算均匀性指标。

  • 方法:红外离析识别、YOLOv5 病害识别、集料图像分析。

03湿度损伤

水汽怎样让路面开裂?按"扩散→弱化→开裂"的思路:先测试并建模水汽穿透沥青膜的过程;再用不同含水量试件的半圆弯曲试验和有限元模拟建立湿度弱化演化方程,把沥青混合料内部黏结力的下降表示为含水量的函数;最后模拟长期湿度与荷载共同作用下的开裂。这套方法已用于模拟上海一条重载高速公路沥青面层 10 年的水汽影响。

  • 方法:Fick 扩散模型、冻融与断裂试验、多物理场有限元;
  • 依托:国家自然科学基金面上项目(2019–2022);早期基础是青年科学基金项目"基于表面能理论的沥青—集料体系界面微观开裂机理研究"。

04聚氨酯铺面材料

怎样从分子结构设计路面材料?研究热固性聚氨酯(PU)与沥青的聚合过程和相互作用机制;改变 PU 的硬段含量和软段分子量,分析改性沥青的高低温性能、水稳定性和疲劳性能;以分子结构、掺量和固化温度为变量,研究施工容留时间。材料面向钢桥面铺装和薄层罩面。

  • 方法:流变试验、分子层面表征、计算化学;
  • 依托:国家自然科学基金面上项目(2022–2025)。

02研究成果

机场道面病害轻量化识别

轻量化 YOLOv5 识别机场道面病害,模型内存降低约 90%

代表论文

  • Enhancing Quality Assurance of Modified Asphalt Based on Infrared Spectral Entropy Similarity. Journal of Materials in Civil Engineering, 2025. doi:10.1061/jmcee7.mteng-20918
  • Low carbon polymer modified pavement asphalt originated from Diels-Alder type polyurethane. Road Materials and Pavement Design, 2024. doi:10.1080/14680629.2024.2433179
  • Investigating influence of hard segment content on rheological behavior of thermosetting PU modified asphalt. Construction and Building Materials, 2024. doi:10.1016/j.conbuildmat.2024.135129
  • Automated detection of airfield pavement damages: an efficient light-weight algorithm. International Journal of Pavement Engineering, 2023. 轻量化模型使内存占用降低约 90%。doi:10.1080/10298436.2023.2247135
  • Detecting temperature segregation in asphalt pavement construction using infrared imaging and deep learning. International Journal of Pavement Engineering, 2023. doi:10.1080/10298436.2023.2258438
  • Fracture Performance of Asphalt Concrete under Long-Term Vapor Exposure. Journal of Materials in Civil Engineering, 2023. doi:10.1061/JMCEE7.MTENG-15256
  • A simplified solving method for Fickian diffusion model and its application in simulating moisture distribution in asphalt concrete. International Journal of Pavement Engineering, 2023. doi:10.1080/10298436.2023.2185240
  • Investigating on polymerization process and interaction mechanism of thermosetting polyurethane modified asphalt. Construction and Building Materials, 2022. doi:10.1016/j.conbuildmat.2022.127261
  • Study on preparation and performance of a thermosetting polyurethane modified asphalt binder for bridge deck pavements. Construction and Building Materials, 2022. doi:10.1016/j.conbuildmat.2022.126784
  • Laboratory investigation on the cracking performance of paving polyurethane mixtures. Construction and Building Materials, 2022. doi:10.1016/j.conbuildmat.2022.127795
  • Accelerated stochastic damage modeling of the long-term moisture effect on hot-mix asphalt. Construction and Building Materials, 2021. doi:10.1016/j.conbuildmat.2021.123692
  • Experimental investigation on performance deterioration of asphalt mixture under freeze–thaw cycles. International Journal of Transportation Science and Technology, 2020. doi:10.1016/j.ijtst.2020.04.004
  • The use of polyurethane for asphalt pavement engineering applications: A state-of-the-art review. Construction and Building Materials, 2019. doi:10.1016/j.conbuildmat.2019.07.213

国家自然科学基金

四个项目连成一条线:从界面开裂机理到水汽损伤,再到材料设计和道面检测。

  • 面上项目:基于高光谱成像的机场沥青道面剥落损害快速识别与 FOD 安全预警研究(2026–2029,在研);
  • 面上项目 52178433:基于分子结构设计的热固性聚氨酯沥青改性机制及性能影响研究(2022–2025);
  • 面上项目 51878499:耐久性沥青路面湿度弱化效应演化过程与表征方法研究(2019–2022);
  • 青年科学基金项目 50908175:基于表面能理论的沥青—集料体系界面微观开裂机理研究。

其他项目、标准与教材

  • 共同主持国际合作项目:Asphalt pavement systematic behavior and distress model exploitation based on APT;
  • 参与港珠澳大桥钢桥面铺装实验、沈大高速公路扩建等工程研究;
  • 主持编制民航机场道面评价规范(在研);
  • 合著《路面分析原理与建模》,人民交通出版社,2026 年 3 月,ISBN 978-7-114-20899-7。

科技奖励与荣誉

  • 省部级科技进步奖二等奖 1 项、三等奖 2 项;
  • 同济大学优秀青年教师、上海高校选拔培养优秀青年教师。

学生获奖

  • 2025 年基础设施大数据分析大赛三等奖;
  • 2024 年"挑战杯"上海市银奖;
  • 2022 年中国公路学会"天工杯"数字交通大赛银奖。

03研究资源

方法

集料图像分析:拍照,计算混合料均匀性指标。学生可以从复现一个图像识别流程开始。

从现场图像识别摊铺离析:粗细集料分离、路面松散

设备

高光谱成像仪:采集道面光谱图像。

高光谱成像仪
高光谱成像仪

课程资源

《智能传感与信息处理》:学习高速弯沉仪(TSD)与探地雷达(GPR)的测量原理。

04招生与教学

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
硕士生082300 交通运输工程(学术型)数智交通基础设施

给学生

  • 按兴趣选择:光谱分析、图像识别、机理建模、材料设计;
  • 入门路径:读一篇论文 → 复现一个识别模型 → 进入检测数据分析。

课程

  • 本科:《智能传感与信息处理》(与季元进、龚红仁合开,负责 TSD 与 GPR 模块)
  • 其他课程:待补充

学生指导

博士

在读

韦相竹2025 级

《基于高光谱成像的机场沥青道面剥落损害快速识别与FOD安全预警研究》

王力
王力2024 级

《面向路面延寿的高韧聚氨酯改性沥青罩面技术研究》

赵红艳
赵红艳2023 级

《复杂环境下环氧沥青坑槽修补材料设计与界面性能演化研究》

梁海媚
梁海媚2020 级

《基于高频异源视觉图像的路面破损自动检测评价方法研究》

已毕业

史佳晨
史佳晨2023 届

《基于多源图像数据的沥青路面前场施工离析评价研究》

去向:浙江省交通运输科学研究院

主要从事沥青路面智能建造、路面智慧养护等领域研究工作。主持省部级等科研课题2项,参与国家重点研发计划等科研课题10余项,发表SCI论文近20篇,授权专利6项,参编标准2项。 代表论文: [1]Jiachen Shi, Hongren Gong*, Lin Cong, Minda Ren, Haimei Liang, Detecting Temperature Segregation in Asphalt Pavement Construction Using Infrared Imaging and Deep Learning. International Journal of Pavement Engineering, 2023, 24(1). (SCI, IF=4.00, Q2) [2]Jiachen Shi, Hongren Gong*, Lin Cong, Haimei Liang, Minda Ren. Evaluating and Quantifying Segregation in Asphalt Pavement Construction: A State-of-the-Practice Survey. Construction and Building Materials, 383 (2023) 131205. (SCI, IF=7.69, Q1) [3]Jiachen Shi, Hongren Gong*, Fan Yang, Haimei Liang, Lin Cong. Image Processing of Aggregate Skeleton Structure of Asphalt Mixture for Aggregate Uniformity Quantification. Journal of Materials in Civil Engineering, 2023, 35(1). (SCI, IF=3.65, Q2) [4]史佳晨,郭唯一,曹军,梁霄,丛林.智能压实技术应用影响因素研究综述[J].华东公路,2023(01):3-5+3. [5]Jiachen Shi, Lin Cong*. Testing and Evaluating the High-Temperature Rutting Development of Steel Deck Asphalt Pavement Using Full-Scale Accelerated Pavement Testing. Journal of Testing and Evaluation, 2022, 51(2). (SCI, IF=1.33, Q3)

杨帆
杨帆2022 届

《热固性聚氨酯改性沥青的机理及长期服役性能研究》

去向:广西北部湾投资集团有限公司

专注于聚氨酯、环氧树脂等高性能聚合物改性沥青材料研究,尤其是从分子结构层面揭示了热固性聚氨酯改性沥青的性能调控机制及改性机理,提出了其高性能铺装材料设计方法,为聚氨酯沥青材料在道路工程的应用奠定了基础。 代表论文: [1]杨帆,丛林,龚红仁,等.热固性聚氨酯改性沥青桥面铺装材料制备及性能研究.中南大学学报(自然科学版),2023,54(7):2841-2852.(EI) [2]Fan Yang, Hongren Gong, Lin Cong, et al., Investigating on polymerization process and interaction mechanism of thermosetting polyurethane modified asphalt, Construction & Building Materials, 2022, 335:127261. (JCR Q1 区) [3]Fan Yang, Lin Cong, Zhaolin Li, et al., Study on preparation and performance of a thermosetting polyurethane modified asphalt binder for bridge deck pavements, Construction & Building Materials, 2022, 326:126784. (JCR Q1 区) [4]Zhaolin Li, Fan Yang*, Junjie Yuan, et al., Study on preparation and pavement performance of polyurethane modified asphalt based on in-situ synthesis method, Construction & Building Materials, 2021, 309:125196. (JCR Q1 区) [5]Fan Yang, Lin Cong, Jiachen Shi, et al, Laboratory Evaluation on Pavement Performance of Polyurethane Mixture for Thin Overlay, Journal of Materials in Civil Engineering, 2021, 33(8):04021212. (JCR Q2 区)

郭桂宏
郭桂宏2022 届

《环境因素作用下聚氨酯混合料的服役性衰变研究》

去向:山东高速集团有限公司

专注于路面检监测数据挖掘分析、路基路面长期性能分析、路面养护科学决策体系、路面新材料研发等研究方向,发表SCI、EI及中文核心论文十余篇。 代表论文: [1]郭桂宏, 张振虎, 陈铮, 李利, 马志浩. 基于长期观测的典型沥青路面结构温度平衡点研究[J]. 上海公路, 2026(3). [2]Guihong Guo, Hongren Gong, Lin Cong, Fan Yang. Laboratory investigation on the cracking performance of paving polyurethane mixture using semi-circular bending test. Construction and Building Materials, 2022, 341: 127795. [3]郭桂宏, 丛林. 固化土结构功能层对沥青路面结构力学的影响.公路, 2021, 66(09):118-123. [4]Lin Cong, Guihong Guo*, Fan Yang, Minda Ren. The effect of hard segment content of polyurethane on the performance of pu mixture. International Journal of Transportation Science and Technology. 2021, 10(3): 254-265. [5]郭桂宏,丛林,杨帆,谭乐.聚氨酯材料在路面工程中的应用进展.公路交通科技,2020,37(6):1-10.(CSCD)

任敏达
任敏达2022 届

《耐久性沥青路面湿度弱化演化过程及表征方法研究》

去向:内蒙古工业大学土木工程学院

现任职务:内蒙古工业大学土木工程学院道路与交通工程系副主任,教工党支部书记,副教授、硕士生导师。研究方向:道路-环境多物理场耦合模拟计算;固体废弃物在道路中高质循环利用技术。 代表论文: [1]Wang L, Xue Z, Guo Y, Ren M*. Effect of Asphalt Film Thickness on Asphalt-Aggregate Adhesion under Aging[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2024, 36(4): 04024005. [2]Ren M, Gong H, Cong L, et al. Fatigue damage investigation on asphalt concrete under cyclic freeze-thaw using a combined energy and viscoelasticity method[J]. Construction and Building Materials, 2023, 388: 131707.(中科院1区Top) [3]Ren M, Gong H, Cong L, et al. Fracture Performance of Asphalt Concrete under Long-Term Vapor Exposure[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2023, 35(8): 04023225.(中科院3区) [4]Ren M, Sun Y, Cong L, et al. A simplified solving method for Fickian diffusion model and its application in simulating moisture distribution in asphalt concrete[J]. International Journal of Pavement Engineering, 2023, 24(1): 2185240.(中科院3区) [5]任敏达, 冯汉卿, 丛林, 刘人玮. 沥青混合料饱水过程的强度演化规律及机理分析[J]. 建筑材料学报, 2022, 25(5): 537-544.(EI)

硕士

在读

郭雪涵
郭雪涵2026 级
杨佰川
杨佰川2025 级

《山区运营高速公路施工区交通组织方案智能生成技术研究》

杨天昌2024 级

《数轨列车荷载下沥青路面的车辙预估模型研究》

已毕业

安王聪2025 届

《基于TSD的沥青路面结构性能评价指标研究》

去向:公务员

研究情况: [1]安王聪, 刘芳, 丛林. RAP掺量对温拌再生沥青混合料性能的影响综述[J]. 华东公路, 2023(3): 36-39. 研究方向:RAP(沥青路面回收料)掺量、温拌再生沥青混合料性能。

李学良
李学良2025 届

《基于埋入式传感器的沥青路面结构信息监测与服役寿命预测研究》

去向:公务员

研究情况:[1]李学良,丛林,丁鹤洋,等.基于有限元法的高速公路上中小跨径无缝桥梁技术应用研究[J].上海公路,2025,(1):71-79+232.

石炜航
石炜航2024 届

《运用于高速公路扩建中的泡沫轻质土路基受力特性及耐久性研究》

去向:上海市嘉定区安亭镇规建生态办

郭唯一2024 届

去向:公务员

侯毓栋2024 届

去向:中国土木工程集团有限公司

研究情况: [1]杨帆, 丛林, 龚红仁, 袁俊杰, 史佳晨, 侯毓栋. 热固性聚氨酯改性沥青桥面铺装材料制备及性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(7): 2841-2852. DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2023.07.028(EI;基金:国家自然科学基金 52178433/52008311/51878499 等) [2]Heyang Ding, Hongren Gong, Lin Cong, Yudong Hou, E. Guangxun. Investigating Influence of Hard Segment Content on Rheological Behavior of Thermosetting PU Modified Asphalt[J]. Construction and Building Materials, 2024.(SCI) 研究方向:热固性聚氨酯(TPU)改性沥青的流变行为、本构关系与桥面铺装材料性能。

吴彦霖2023 届

《连续配筋混凝土复合式沥青路面在旧路改扩建中的应用研究》

去向:智己汽车科技有限公司

研究情况: 吴彦霖,丛林,陆元春,等.中小跨径无缝桥梁桥头搭板的温度响应分析[J].华东公路,2023,(3):32-35. 陆由付, 吴彦霖, 孙思林, 丛林*. 环保型缓释抗凝冰沥青混合料制备及性能研究[J]. 交通科技, 2022(5):5.

冯汉卿
冯汉卿2022 届

《基于高速激光弯沉仪的机场道面弯沉检测方法研究》

去向:公务员

获奖情况: 上海市优秀毕业生,同济大学优秀学生,同济大学研究生社会活动奖学金。 研究情况: [1]李忠玉,冯汉卿,丛林,等.基于支持向量机的水泥道面脱空检测与判定方法[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2023,42(1):66-73+90. [2]丛林,冯汉卿,刘人玮,等.高速弯沉仪检测刚性道面的速度变异性分析[J].公路,2022,67(10):25-31. [3]任敏达,冯汉卿,丛林,等.沥青混合料饱水过程的强度演化规律及机理分析[J].建筑材料学报,2022,25(5):537-544. [4]任敏达,丛林,孙思林,冯汉卿.多次孔隙水压作用下沥青混合料性能演化试验[J].吉林大学学报(工学版),2021,51(4):1277-1286.DOI:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20200225. [5]冯汉卿,郝航程.海口市水上机场规划[J].交通与运输,2020,36(1):46-50.

李斌2021 届

《聚氨酯钢桥面铺装层典型结构与力学响应分析》

去向:公务员

孙思林2021 届

《环保型抗凝冰沥青混合料制备及缓释效果研究》

去向:公务员

研究方向为路面力学仿真等

简介

丛林,同济大学交通学院教授、博士生导师,《建筑材料学报》编委。本科、硕士和博士均就读于同济大学,获道路与机场工程博士学位;2008 年 10 月至 2009 年 10 月在美国德州农工大学从事博士后研究。

研究道路与机场道面的材料、损伤与智能检测:从沥青—集料界面开裂和水汽损伤机理,到热固性聚氨酯铺面材料,再到用高光谱成像和图像算法识别道面损伤。主持国家自然科学基金项目 4 项,其中面上项目 3 项、青年科学基金项目 1 项。

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教育经历

  • 博士:同济大学 道路与机场工程系
  • 硕士:同济大学 地下建筑与工程系
  • 本科:同济大学 地下建筑与工程系

工作经历

  • 同济大学交通学院教授(2019 – 至今)
  • 同济大学交通运输工程学院副教授(2007.7 – 2019)
  • 同济大学交通运输工程学院讲 师(2003.5 –2007.7)
  • 美国德州农工大学土木与环境工程系博士后(2008.10 - 2009.10)
  • 贵州省交通规划勘察设计研究院 副院长(挂职)(2004-2005)

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