精度2厘米内！无人集群智能施工技术亮相苏州
10月16日，苏州市2023年国省干线公路养护工程S407段首次运用数字化智能集群施工技术，助力“苏式养护”迈入智慧养护阶段。
(资料图片仅供参考)
在S407（支梅公路）养护工程施工现场，由2台摊铺机、5台钢轮振动压路机组成的无人驾驶施工集群各司其职，通过数字化智能集群设备间的数字链路互联，实现了集群组合的动态规划，碾压策略组合更加灵活多变。现代快报记者了解到，这也是该项新技术在苏州的首次运用。
本项目为江苏省交通运输科技与成果转化重大专项项目《道路智慧绿色建养技术、材料及装备研发与产业化》子课题《沥青路面无人施工集群装备研发及产业化》的依托工程项目。由苏州市公路事业发展中心、南京宁通智能交通技术研究院有限公司、徐工集团工程机械股份有限公司、苏交科集团股份有限公司、苏州交通工程集团有限公司、苏州三品交通建设工程有限公司共同实施。
数字化智能集群施工技术是基于北斗高精度定位、惯性导航和多传感融合等先进技术，通过智能算法程序和控制策略生成最优规划路径，使摊铺机、压路机拥有环境感知、路径规划、自动控制的能力。实现无人摊铺，全天候、不间断多机协同联合作业，使操作者的工作由驾驶转为监管，由体力劳动转化为脑力劳动。
集群定位精度可控制在2厘米以内，杜绝作业时的过压和漏压现象，提高了施工质量，节省了作业成本，保障了施工作业的安全性。
数字化、智能化、无人化施工是未来发展的趋势，该项数字化智能集群施工技术主要有压路机运动学控制、数字化施工系统、集群调度系统、无人驾驶集群系统、摊压进度同步算法、智能压实技术六大特点。
压路机运动学控制通过大量压路机运动轨迹数据采集，建立压路机运动学模型，并采用遗传算法进行模型优化，最终实现对行走、转向、振动的精准控制。
数字化施工系统可实时监测摊铺厚度、摊铺温度、压实速度、压实温度、压实遍数并可做连续压实导航、显示压实遍数等，极大地帮助用户对施工质量和进度的掌控。
集群调度系统主要实现人员在不上车的情况下对—台乃至多台压路机进行实时控制，实时接收远程监控装置发来的自动导航指令与遥控驾驶信息，主要由现场控制终端和应急终端组成。
无人驾驶集群系统主要由基础设置、车载分系统、远控分系统、数据采集终端几个部分组成，各部分操作灵活、安装方便，既能适应精简的单车操纵模式，也能够实现多车协同作业。还可以在摊铺机、平地机、铣刨机等机械上拓展使用，实现多种模式的施工作业。
摊压进度同步算法建立了摊压进度同步模型，将摊铺机生成的不规则施工区域折算为压实任务量，在保证施工工艺要求重叠量及不过压、不漏压的前提下，通过实时动态调整集群内各节点速度，实现设定的段落区间。
智能压实技术基于施工工艺的碾压策略智能算法技术：不同段落的参数可进行分别设置，包括设备的数量、压实遍数、区域宽度车宽、重叠度、振动参数等。按照实际施工要求灵活改变设定的施工策略，从而自动生成压路机集群碾压轨迹。
此次无人集群养护施工的运用，实现了传统的人工+机械养护向智慧养护的转变，同时保证了质量、安全、效率和智慧多个方面的综合能力提升，开启了苏州普通国省道养护工程新篇章。
（ 苏州市公路事业发展中心供图 校对 张静超）
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