为解决冬季道路积雪结冰问题,将碳纤维发热电缆内置于沥青路面,利用碳纤维发热电缆热转化效率高、节能环保、使用寿命长等特点,对路面进行加热。通过试验研究及有限元分析,对内置碳纤维发热电缆融雪沥青路面进行优化设计。利用深度学习及物联网技术,对路面积雪状态进行识别,实现智能控制内置碳纤维加热电缆融雪路面。本文主要工作如下。(1)制作300×300×100mm的内置碳纤维发热电缆的沥青混凝土试块,研究不同环境温度,铺设间距,加热功率等对融雪效果的影响。试验结果表明,电缆间距越小,试块温升越快,表面温度越高。固定加热功率时,表面温度随时间呈非线性增长规律并逐渐趋于稳定,初始环境温度只影响沥青混凝土试件的初始表面温度,对沥青混凝土试件的升温速率影响不大。在碳纤维发热电缆下涂刷保温隔热材料能够有效控制热量向下传播。可通过在沥青混合料中掺加石墨等混合料,大幅提高沥青混凝土的传热能力,缩短加热时间。(2)基于内置碳纤维发热电缆融雪试验,建立了内置碳纤维发热电缆路面有限元模型,分析碳纤维发热电缆对路面温度场的影响,得出融雪路面表面温度、铺装功率、环境温度之间的理论公式。为碳纤维发热电缆融雪路面的设计提供理论依据。(3)为实现碳纤维发热电缆路面智能控制,基于深度学习图片识别技术建立路面积雪状态识别模型,该系统利用Python语言编程。建立图片数据库,利用数据库对路面积雪状态识别模型进行训练,经过训练,该模型对路面积雪状态的识别准确率达到94%。基于物联网技术建立路面智能融雪系统,通过该系统对碳纤维发热电缆输出功率进行控制,达到路面融雪节能环保的目的。该系统为内置碳纤维发热电缆融雪路面的控制系统设计提供了参考和借鉴。