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清华团队助力智慧交通建设 实现全球首次高速公路无人机群施工

来源:清华大学   发布时间: 2020-06-02 10:24:06

5月27日,天空下着淅沥小雨,在攀枝花至大理高速公路总发段施工现场,沥青路面不时冒出白色的烟雾,远处驶来隆隆作响的无人驾驶机群:1台大型智能摊铺机引领着4台无人驾驶压路机,正在进行路面联合施工作业。作为全球首次进行无人驾驶压路机群的施工将持续至9月。

攀大高速全球首次应用无人机群施工

这整套无人驾驶系统的智能大脑由清华大学地下空间开发利用与智能建造团队研发,并联合徐工集团(提供车辆和底层控制接口)、四川路桥集团(提供试验条件),经过近两年的试验与测试,并克服疫情期间的重重困难,终于按期完成满足高速公路施工要求的无人驾驶压路机和机群协同施工系统。

清华大学团队

攀大高速是四川加强与西南、东盟联系的重要通道,桥梁隧道占比超过81%,对于路面建筑的平整度要求较高,传统的人工作业难以满足施工标准化的要求。合作团队在研发过程中尤其注重降低特殊路段施工的安全事故率,并减少沥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的无人驾驶压路机群。

无人机群施工中

压路机通过加装在车上的GPS定位系统、微波通信、毫米波雷达等传感设备收集周围环境信息,根据环境参数规划出最优作业路径,自主碾压作业,并实现多机无人驾驶碾压协同作业。该技术的应用,成功实现了复杂工况下的压路机无人作业,施工轨迹精确控制在2-3厘米,大幅提高了施工质量,大大减少了作业成本。

施工安全是无人机最受人关注的焦点,无人驾驶压路机群配备了多级安全防范措施,实时监测现场施工情况,实现自动预警、紧急停车、自动进退场、自动避障等安全防护,为道路施工保驾护航。

随着5G时代的来临,机械施工的智能化、无人化、标准化成为行业发展趋势。智能建造旨在充分利用智能技术和智能化系统,提高建造过程的智能化水平,减少对人的依赖,达到安全建造的目的,提高建造的性价比和可靠性。清华大学地下空间与智能建造研究团队从无人驾驶的基础理论、优化算法、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年先后在河南前坪心墙土坝、引汉济渭三河口碾压混凝土拱坝和黄金峡碾压混凝土重力坝获得开创性的成功应用。

此项研究成果是深化产、学、研、用合作,全面进军沥青路面无人施工领域的创举。高速公路无人化建造作业机群的成功应用推进了无人技术的产业化,加速了智慧交通建设的融合发展。

 

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