天空下着淅沥(lì)小雨,在攀(pān)枝花至大理高速公路总发段施工现场,沥青(qīng)路面不时冒出白色(sè)的烟雾(wù),远处驶来隆隆作响的无人驾驶(shǐ)机群:1台(tái)大型智能摊铺机(jī)引(yǐn)领着4台无(wú)人(rén)驾驶压(yā)路机,正在进(jìn)行路面联合施(shī)工作(zuò)业(yè)。作(zuò)为全球(qiú)首次进行无人(rén)驾驶压路机群的施工将持续至(zhì)9月(yuè)。
攀大高速全球首次应用无人机群施工
这整套(tào)无人驾驶系统的智能大脑由清华大学地下空(kōng)间开发利用与(yǔ)智能建造团队研发,并联(lián)合徐工集团(提供车(chē)辆和底层控制接口)、四川路桥(qiáo)集团(提供试验条(tiáo)件(jiàn)),经过(guò)近两(liǎng)年的试验与测(cè)试,并克服疫情期间的重重困难,终于(yú)按期完成满足高速公(gōng)路施工(gōng)要求(qiú)的无人驾驶压路机和(hé)机群协(xié)同施工系统(tǒng)。
清华大学团队
攀大高速是四川加(jiā)强与西(xī)南、东盟联系的(de)重要通道,桥梁(liáng)隧道占比超过81%,对于路面建筑的平整(zhěng)度要(yào)求较高,传(chuán)统的(de)人工作业难以(yǐ)满足施工标准化的(de)要求。合作团队(duì)在研发过程中(zhōng)尤(yóu)其注重降低(dī)特(tè)殊(shū)路段施工的安全事故率,并减少沥(lì)青混凝土在加热过程中挥发出有毒气体对人体的伤害,共同研发适应高速路建设(shè)的无人驾驶压路机群。
无人机群(qún)施工中
压路机通过加装在车(chē)上的(de)GPS定位系统、微波通信(xìn)、毫(háo)米(mǐ)波雷(léi)达等传感设备收集周围环境信息(xī),根据环(huán)境参数(shù)规划出最优(yōu)作(zuò)业路径,自主(zhǔ)碾压作(zuò)业,并实现多机无人驾(jià)驶碾压协同作业。该技术的应用,成功实现了复杂工况(kuàng)下(xià)的压(yā)路机(jī)无人(rén)作业,施(shī)工轨迹精确(què)控制在(zài)2-3厘米,大幅提高了(le)施(shī)工质量,大大减少了作业成本。
施工安全是无(wú)人机最受人(rén)关注(zhù)的焦点,无人驾驶压路机群(qún)配备了多级安全(quán)防范措施,实(shí)时(shí)监测现场施工情况,实现自(zì)动(dòng)预警、紧急停车、自动进退场、自动避障等安全(quán)防护,为道路施(shī)工保驾护航。
随着(zhe)5G时代(dài)的来临,机械(xiè)施工的(de)智能化、无(wú)人化、标准化成(chéng)为行业发展趋势。智能建(jiàn)造旨在充分利用智能(néng)技术(shù)和智能化(huà)系统,提高建造过程的智能化水平,减少对人(rén)的依赖,达到安全(quán)建造的(de)目的,提高建(jiàn)造(zào)的性(xìng)价比和可靠性。清华大学地下空间与(yǔ)智能(néng)建造研(yán)究团队从无人驾驶的基(jī)础理论、优化算法、关(guān)键(jiàn)技术、系统集成等(děng)方(fāng)面开展(zhǎn)了多年的(de)攻关研(yán)究(jiū),其坝工(gōng)智(zhì)能建造技术于2016-2019年先后(hòu)在河(hé)南前坪心墙土坝、引汉(hàn)济(jì)渭三河口碾压混凝土拱坝和黄金峡碾压混凝土重(chóng)力(lì)坝获(huò)得开创(chuàng)性的成功应用。
此(cǐ)项研(yán)究(jiū)成果是深(shēn)化产、学、研、用合(hé)作,全面进军沥青路面无人施工领域(yù)的创举。高速公(gōng)路无人(rén)化建造作业机群的成功应用推进(jìn)了无人技术的(de)产业(yè)化(huà),加(jiā)速了智慧交通建设的融合发展。