破解行業(yè)痛點 武漢英途助推道路施工進入無人駕駛新時代

【路面機械網(wǎng) 原創(chuàng)報道】道路無人化智能化施工是路面工程機械發(fā)展的一個重要方向。歐美等西方發(fā)達的發(fā)展經驗表明，工業(yè)化深化到一定程度后，工業(yè)經濟的增長在很大程度上將取決于工業(yè)裝備水平的提高，所以工程機械機群的智能化、系統(tǒng)化、無人化將是未來工程機械發(fā)展的重要趨勢。

武漢英途工程智能設備有限公司（以下簡稱武漢英途）通過探索路面施工無人駕駛，針對行業(yè)痛點出攤鋪機及壓路機遠程控制系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)、無人駕駛輔助功能、自動駕駛系統(tǒng)等一系列技術性變革，讓操作手從此遠離高溫、瀝青煙塵煙氣污染，有效化解了路面施工環(huán)境差、操作手短缺等難題，極大地提升了施工效率，大大降低了施工成本，使成本降低了60%以上，受到了廣大用戶的好評和歡迎，助推道路施工步入智能化、無人化時代。

武漢英途的無人駕駛壓路機群在作業(yè)

施工利潤大幅下滑，中小企業(yè)面臨巨大生存壓力

隨著人口逐漸步入老齡化社會，勞動力短缺已經成為普遍現(xiàn)象，勞動力成本的不斷攀升，人工高成本成為施工企業(yè)面臨的最大痛點之一。據(jù)行業(yè)人士介紹，一方面，人工成本越來越高；另一方面，施工利潤卻越來越低。養(yǎng)不起人、請不起人卻又不得不高薪請人成為許多施工老板面臨的兩難甚至多難處境。以養(yǎng)小挖為例，一臺6噸小挖一年工作1500小時，毛收入大概是15萬元左右，除去司機工資8萬元，剩下7萬元才是老板的收入。而這里面還沒有扣除設備維修保養(yǎng)的費用，如果收賬不順利就連這點錢也沒有保障。因此，有老板調侃：“我們是干著操的心，拿著賣白菜的收入。”其中的心酸與無奈令人動容。除了人工工資高外，操作手尤其是有經驗的操作手難找成為令許多老板頭疼的問題。尤其是行業(yè)紅火的2017-2019年，操作手難找、流失率高成為大多數(shù)老板擔憂的頭等問題。今年由于行業(yè)不景氣，操作手供求短缺的矛盾雖然有所緩解，但由于行業(yè)不景氣，大批老板和操作手轉行，一旦行業(yè)復蘇，操作手緊缺的現(xiàn)象必然會再次上演。

面臨重重壓力，許多老板不得不改變經營方式：以前是一臺設備配一名操作手，現(xiàn)在是兩臺設備或是三臺設備配一名操作手。有的老板為了減輕壓力，干脆將大分設備賣掉，僅留下少量的設備自己開，或者是僅留下少量的操作手以維持正常運轉……

當傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展到一定程度后，必然要被新的生產方式所取代。那么，該如何解決這個問題呢？這也是武漢英途工程智能設備有限公司的初衷。用葉盛錦總經理的話是“走施工機械化、機械智能化之路”。

亟需升級，痛點困擾路面施工用戶

要想富，先修路。路面施工是道路的最后一環(huán)，也是最重要的環(huán)節(jié)。當前的瀝青路面施工需要多個機種的參與，存在的弊端顯而易見：①能耗大，生產率低。瀝青是不可再生能源，在生產過程中存在著較大的污染。一臺瀝青攤鋪機往往配備兩名操作手和十幾名現(xiàn)場施工人員，需要耗費大量的人工成本和材料成本。②勞動強度大，養(yǎng)護人員施工風險大。十年前，大分攤鋪機的智能化程度較低，主要靠人工操作，養(yǎng)護人員冒著高溫在地面操作，風險較大。③攤鋪機通常采用的敞篷駕駛室，沒有冷暖空調，操作人員需要冒著高溫、高噪音、振動力大、瀝青油煙重等惡劣環(huán)境作業(yè)。④勞動力成本不斷上漲，設備操作人員的工作環(huán)境惡劣導致工資高招聘難，同行低價惡意競爭等多種因素，工程價格一再被壓低，利潤空間越來越小，回款難，讓大分施工企業(yè)舉步維艱。⑤工程機械設備施工內卷導致行業(yè)利潤大幅度下滑，許多企業(yè)在虧損嚴重的情況下熬日子。⑥全球疫情尚未得到根本控制，多點爆發(fā)的疫情讓人們防不勝防，很多地方容易封城，沒有操作手，工地就無法施工。

時至今日，全球范圍內車輛的無人駕駛技術已經日趨完善。無人駕駛技術利用多傳感器融合感知技術、智能決策控制技術、信號處理技術等，通過集成視覺、激光雷達、毫米波雷達、高精度地圖、gnss等等多種信息來辨識車輛所處的環(huán)境和狀態(tài)，并對所獲得的道路信息、車輛位置和障礙物信息做出分析，控制車輛行駛，從而實現(xiàn)無人駕駛。該領域的研究為就地熱再生施工裝備無人化發(fā)展奠定了基礎，也為道路施工無人化提供了方向。

錨定無人駕駛，武漢英途勇挑重擔

近年來，國內一些企業(yè)開始研究無人駕駛道路施工，很多在道路智能化施工方面已經取得了很大成就，武漢英途就是其中優(yōu)秀的代表。

葉盛錦高中畢業(yè)后便進入武漢市政集團工作，2007年自己創(chuàng)辦武漢市惠祥盛市政有限公司，憑借出色的技術與管理，發(fā)展到擁有4臺攤鋪機、10多臺壓路機，及瀝青灑布車、汽車隨車吊等眾多瀝青道路施工設備。2010年以來，瀝青道路施工領域涌入大量個體戶，導致行業(yè)競爭越來激烈，工程價格一再被壓低，回款更是越來越不容易。在環(huán)保日趨嚴格的背景下，工程量也隨之被壓縮，內卷導致行業(yè)利潤大幅度下滑，許多企業(yè)在虧損嚴重的情況下熬日子。

作為一名有著四十多年豐富施工經驗的老市政工作者，葉盛錦對路面施工的痛點與難點看得非常清楚。在他看來，無人駕駛施工是緩解當前困的一種途徑。2017年，葉盛錦了武漢英途工程智能設備有限公司，將自己的大分精力都投入到無人駕駛和智能化駕駛研發(fā)與應用上來。

產品，定位是關鍵。初期，他便立下了兩條標準：智能產品必須符合大多數(shù)用戶的使用慣，能夠真正幫助用戶降低成本，提高施工效率；能夠讓大多數(shù)人都買得起、用得起。

武漢英途的無人攤鋪機正在作業(yè)

根據(jù)道路施工痛點，武漢英途先后研發(fā)了路面工程機械攤鋪機及壓路機的遠程控制系統(tǒng)→無人駕駛系統(tǒng)→無人駕駛輔助功能→多機協(xié)同調度系統(tǒng)。

該無人化機群由關鍵技術支撐：攤鋪機遠程遙控+視頻監(jiān)控系統(tǒng);壓路機遠程遙控+自動駕駛集群化施工系統(tǒng);防撞系統(tǒng)及群控安全技術;自動駕駛自動識別施工環(huán)境、自動規(guī)劃路徑、自動躲避障礙物。實現(xiàn)了路面施工高度智能化、無人化，翻開了高速公路無人化養(yǎng)護施工的新篇章。

單機遠程控制駕駛技術，在遠程遙控攤鋪機配電柜內額外加裝控制器與車身can總線或對接電磁閥輸出等控制設備行走、轉向以及車身各分功能。操作面板與車輛處于同一組網(wǎng)下，通過MESH組網(wǎng)連接，主控系統(tǒng)安裝在攤鋪機上，對接攤鋪機原來的控制平臺，實現(xiàn)對攤鋪機的數(shù)據(jù)采集和作業(yè)控制。為方便安裝，并結合信號傳輸特性，主控系統(tǒng)將分為兩個分：1、配電柜中的主機；2、安裝在操作臺中的操作板

多機協(xié)同控制無人駕駛系統(tǒng)，利用多線激光雷達、IMU 與 RTK定位導航等傳感器數(shù)據(jù)融合定位， 實現(xiàn) 2 厘米定位精度；可應用到市政道路、高速路的連續(xù)定位作業(yè)。壓路車前后安裝了 360 度旋轉的多線激光雷達，可實現(xiàn)運行場景的全方位危險評估及防撞，最小防撞物體高 0.2m，最遠感知大于 50m。

多機組協(xié)同調度技術針對協(xié)同控制涉及的信息融合、傳感器測量等先進技術帶來的大量數(shù)據(jù)進行有效分析，并做出合理的決策和任務分配。整個施工過程采取標準化控制方案，后方車輛可以按照要求跟隨前方車輛移動，使后車可以完美進行道路重復壓實同時彌補路面漏壓的情況，使整個機組保持動作一致性和整體性。

無人駕駛輔助功能，監(jiān)控系統(tǒng) 4 個網(wǎng)絡攝像頭分別安裝在攤鋪機和壓路機的四個角，操作員（一個人）在使用平板遙控器控制攤鋪機或壓路機作業(yè)時，可以通過平板上顯示的監(jiān)控畫面觀看攤鋪機或壓路機周邊的情況。通過第三方軟件平臺對接的方式，將每臺攤鋪機與壓路機的實時監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過MESH自組網(wǎng)通信傳輸至平板遙控器，遠程管理系統(tǒng)接入可實現(xiàn)對特定場景生產過程的人、機、料、法、環(huán)等數(shù)據(jù)的全面感知，獲取各類業(yè)務數(shù)據(jù)；接入整車數(shù)據(jù)，獲取里程、油耗、故障代碼等相關數(shù)據(jù)信息，可實現(xiàn)對車輛故障代碼及其他狀態(tài)信息的檢測。

自動駕駛系統(tǒng)，在攤鋪機車輛外圍額外安裝：車前安裝魚目相機、料位傳感器、mesh自組網(wǎng)、GNSS天線、RTK定位導航控制器等設備對定位和環(huán)境感數(shù)據(jù)做采集。設備上的BDS/GPS差分接收機移動站通過無線網(wǎng)絡接收基準站發(fā)送的偽距差分改正數(shù)據(jù)，并向移動監(jiān)控中心調度服務器發(fā)送高精度定位數(shù)據(jù)用于生成地圖；同時攤鋪機上監(jiān)控攝像頭通過MESH自組網(wǎng)發(fā)送視頻數(shù)據(jù)；自動駕駛控制器接通過MESH自組網(wǎng)接收遙控器的操控指令、協(xié)同作業(yè)調度服務器的調度數(shù)據(jù)；同時壓路機上監(jiān)控攝像頭通過MESH自組網(wǎng)發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。壓路機依據(jù)攤鋪機施工邊緣生成作業(yè)路網(wǎng)，規(guī)劃方案可適應復雜的路沿形態(tài)。壓路機車輛端-調度系統(tǒng)-云平臺端實時數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)自動駕駛任務從交互到運用的連接。

通過精準控制實現(xiàn)了三個方面的質量提升：一是攤碾最小間距減少至2米；二是合理規(guī)劃路徑，消除停車帶；三是碾壓到邊減少至2厘米。攤鋪勻速，不漏壓、不過壓、不超速，連續(xù)不間斷作業(yè)，實現(xiàn)了自動化、標準化、無人化，施工均勻性更好、施工效率更高。充分響應了社會公眾對道路施工的“高效率、高質量、高環(huán)保、高安全、零事故”的期待。

根據(jù)上述對國內外工程機械無人化現(xiàn)狀與關鍵技術的總結，結合當前無人化浪潮對工業(yè)發(fā)展的整體化影響，不難發(fā)現(xiàn)，道路施工無人化具有許多值得發(fā)展與進一步深化的價值。隨著科學技術的發(fā)展，智能化、機械化將逐漸成為工程機械發(fā)展的主流趨勢。未來工程機械將從的自動化過渡到全面智能化，并且向著無人駕駛和遠距離操縱的趨勢發(fā)展。

道路無人化施工技術具有重大的工業(yè)價值和效益，武漢英途通過瀝青路面無人化施工技術研發(fā)，從當前的勞動密集型、經驗型作業(yè)方式變成技術集中型產業(yè)，將引領新一代道路智能化裝備發(fā)展的潮流。道路施工無人化思維在工程領域變革中必然發(fā)揮更大作用，引領公路迎來新的技術。

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