天空下(xià)着淅沥(lì)小雨,在攀枝(zhī)花至大(dà)理高速公路总发段施工现场,沥青路面不时冒出白(bái)色的烟(yān)雾,远处驶来隆隆作响的无人驾(jià)驶机群:1台大型智(zhì)能摊铺机引(yǐn)领(lǐng)着4台无(wú)人驾驶压路机,正在进行路面联合(hé)施工作(zuò)业(yè)。作为全球(qiú)首次进(jìn)行无人驾驶压路(lù)机(jī)群的施(shī)工将持续至9月。
攀大(dà)高速全球首次(cì)应用无人机(jī)群施工
这整套无人驾驶系(xì)统的智能大脑(nǎo)由清华大学地下空间开发利用与智能(néng)建造团队研发,并联合徐工集团(提供(gòng)车辆和底层控制接口)、四(sì)川路桥(qiáo)集团(提供试验条件(jiàn)),经过近(jìn)两年的试验与测试,并克服疫情(qíng)期间的(de)重重困难,终于按期完成满足(zú)高速公路施工要求的(de)无人驾驶压路机(jī)和机群协同施工系统。
清(qīng)华(huá)大学团队
攀大高速(sù)是四(sì)川加(jiā)强与西南、东盟(méng)联系(xì)的重(chóng)要通道,桥梁隧道占比超过81%,对于(yú)路面建(jiàn)筑的平整(zhěng)度要(yào)求较(jiào)高,传(chuán)统的人工作业难以(yǐ)满足施工标(biāo)准化的要求。合作(zuò)团队在研发过程中尤其注重降(jiàng)低(dī)特(tè)殊(shū)路段施工的安(ān)全事故率,并(bìng)减少沥青(qīng)混凝土(tǔ)在加热过程(chéng)中(zhōng)挥发出有毒气体对人(rén)体(tǐ)的伤害,共同研发适应高速路建设的(de)无人驾(jià)驶压路机群。
无(wú)人(rén)机群施工中(zhōng)
压(yā)路机通过(guò)加装(zhuāng)在(zài)车上的GPS定位系(xì)统、微(wēi)波通信、毫米波雷达等(děng)传感设备收集周(zhōu)围环境信息(xī),根据环境参数规划出最优作业路径,自主碾压作业,并实(shí)现多(duō)机无人驾驶碾压(yā)协同作业。该(gāi)技(jì)术的应(yīng)用,成功实(shí)现了复(fù)杂工况下的压路机无人作业,施工轨迹精(jīng)确控制在(zài)2-3厘(lí)米,大幅提高(gāo)了施工质量,大大减少了作业(yè)成本。
施工(gōng)安全是无(wú)人机最受人关(guān)注的焦点,无人驾驶压路机群配备了多级安全(quán)防范措施,实(shí)时监测现场施工情况,实(shí)现自(zì)动预警、紧急停车、自动进退场、自动避障等安全防护(hù),为道(dào)路(lù)施工保(bǎo)驾护航。
随(suí)着(zhe)5G时代的来临,机械(xiè)施工的智能化、无人化、标准化成为行(háng)业发展趋势(shì)。智能(néng)建造旨在(zài)充分利(lì)用智能技术和智能(néng)化系(xì)统,提高建造过程的智能化水(shuǐ)平,减(jiǎn)少对人的依赖,达到安全建造的目的,提高建造(zào)的性(xìng)价(jià)比和(hé)可靠性。清华大(dà)学地下空间与智能建造研究团队从无人驾驶的基础理(lǐ)论、优(yōu)化算(suàn)法、关键技术、系统集成等方面开展了多年的攻关研究,其坝工智能建造技术于2016-2019年(nián)先后在河南前坪(píng)心墙土坝、引汉济渭三河口碾压(yā)混凝土(tǔ)拱(gǒng)坝和黄金峡碾压混凝(níng)土重力(lì)坝获得(dé)开创性(xìng)的成(chéng)功应用。
此项研究成果是深化产、学、研、用合(hé)作(zuò),全面进军沥青路面无人(rén)施工(gōng)领(lǐng)域的(de)创举。高速公路(lù)无人(rén)化建(jiàn)造作业机群的成功应用推进(jìn)了无人技术(shù)的产(chǎn)业(yè)化,加速(sù)了(le)智慧交通建设的(de)融合发展。