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304天空下著淅瀝小雨，在攀枝花至大理高速公路總發(fā)段施工現(xiàn)場，瀝青路面不時冒出白色的煙霧，遠(yuǎn)處駛來隆隆作響的無人駕駛機群：1臺大型智能攤鋪機引領(lǐng)著4臺無人駕駛壓路機，正在進(jìn)行路面聯(lián)合施工作業(yè)。作為全球首次進(jìn)行無人駕駛壓路機群的施工將持續(xù)至9月。
攀大高速全球首次應(yīng)用無人機群施工
這整套無人駕駛系統(tǒng)的智能大腦由清華大學(xué)地下空間開發(fā)利用與智能建造團(tuán)隊研發(fā)，并聯(lián)合徐工集團(tuán)（提供車輛和底層控制接口）、四川路橋集團(tuán)（提供試驗條件），經(jīng)過近兩年的試驗與測試，并克服疫情期間的重重困難，終于按期完成滿足高速公路施工要求的無人駕駛壓路機和機群協(xié)同施工系統(tǒng)。
清華大學(xué)團(tuán)隊
攀大高速是四川加強與西南、東盟聯(lián)系的重要通道，橋梁隧道占比超過81%，對于路面建筑的平整度要求較高，傳統(tǒng)的人工作業(yè)難以滿足施工標(biāo)準(zhǔn)化的要求。合作團(tuán)隊在研發(fā)過程中尤其注重降低特殊路段施工的安全事故率，并減少瀝青混凝土在加熱過程中揮發(fā)出有毒氣體對人體的傷害，共同研發(fā)適應(yīng)高速路建設(shè)的無人駕駛壓路機群。
無人機群施工中
壓路機通過加裝在車上的GPS定位系統(tǒng)、微波通信、毫米波雷達(dá)等傳感設(shè)備收集周圍環(huán)境信息，根據(jù)環(huán)境參數(shù)規(guī)劃出最優(yōu)作業(yè)路徑，自主碾壓作業(yè)，并實現(xiàn)多機無人駕駛碾壓協(xié)同作業(yè)。該技術(shù)的應(yīng)用，成功實現(xiàn)了復(fù)雜工況下的壓路機無人作業(yè)，施工軌跡精確控制在2-3厘米，大幅提高了施工質(zhì)量，大大減少了作業(yè)成本。
施工安全是無人機最受人關(guān)注的焦點，無人駕駛壓路機群配備了多級安全防范措施，實時監(jiān)測現(xiàn)場施工情況，實現(xiàn)自動預(yù)警、緊急停車、自動進(jìn)退場、自動避障等安全防護(hù)，為道路施工保駕護(hù)航。
隨著5G時代的來臨，機械施工的智能化、無人化、標(biāo)準(zhǔn)化成為行業(yè)發(fā)展趨勢。智能建造旨在充分利用智能技術(shù)和智能化系統(tǒng)，提高建造過程的智能化水平，減少對人的依賴，達(dá)到安全建造的目的，提高建造的性價比和可靠性。清華大學(xué)地下空間與智能建造研究團(tuán)隊從無人駕駛的基礎(chǔ)理論、優(yōu)化算法、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)集成等方面開展了多年的攻關(guān)研究，其壩工智能建造技術(shù)于2016-2019年先后在河南前坪心墻土壩、引漢濟(jì)渭三河口碾壓混凝土拱壩和黃金峽碾壓混凝土重力壩獲得開創(chuàng)性的成功應(yīng)用。
此項研究成果是深化產(chǎn)、學(xué)、研、用合作，全面進(jìn)軍瀝青路面無人施工領(lǐng)域的創(chuàng)舉。高速公路無人化建造作業(yè)機群的成功應(yīng)用推進(jìn)了無人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，加速了智慧交通建設(shè)的融合發(fā)展。
