产学研协同驱动“人工智能”赋能

　　一、背景

　　长期以来，沥青路面施工质量受原材料、工艺、环境及设备性能等多因素叠加影响，传统施工模式难以适配现代交通建设需求。一是人工依赖度高且风险突出。施工全程依赖人工经验调控摊铺速度、压实遍数，同时面临人员老龄化、用工量大问题，工人长期接触高温沥青与重型机械，安全事故发生率较高;二是施工质量稳定性不足。受人工操作误差与设备性能限制，易出现摊铺厚度不均、平整度偏差、压实度不足等质量问题，难以实现精细化施工;三是复杂场景适应性差。针对高速公路变宽段、大纵坡段及市政道路复杂工况，传统方式缺乏实时数据监测与动态调控机制，无法快速响应场景变化;四是管理与效率瓶颈。缺乏数字化管理手段进行实时决策，难以满足现代交通建设对“高效、低碳、智能化”的升级需求。

　　近年来，安徽建工集团全面深化改革，全力推进转型发展、创新发展、高质量发展，进一步深化与中国科学技术大学、同济大学、合肥工业大学、华为等高校、科技企业、科研院所产学研合作，加强科技研发与集团生产经营实际紧密结合，加快科技成果转化，通过科研成果进一步提高施工技术和施工水平，拓展新领域新业务，加快形成新质生产力。

　　安徽建工建设投资集团有限公司作为安徽建工集团转型发展的重要支撑单位，积极落实集团科技创新引领，在技术创新与应用方面取得一定成果。

　　二、产学研融合模式与技术创新体系

　　(一)产学研融合模式安徽建工建设投资集团有限公司、合肥工业大学、三一汽车制造有限公司构建“需求-共研-共用”闭环协同模式，分工明确且高效联动。

　　安徽建工：主导整体规划、工程应用与产业化推广，负责现场实施与技术验证，将工程实践中的问题与需求反馈给高校，为研发定向。同时，参与技术研发工作，理清施工工艺并提供设备更新的思路与方向，

　　合肥工业大学：依托学术与科研实力，构建多源信息融合感知理论框架，提出动态场景下多传感器数据融合数学模型，将理论成果转化为可落地的应用技术。

　　三一汽车：聚焦施工设备智能化改造与集群协同控制技术研发，将项目施工工艺程序化，根据理论研究与工程反馈优化设备性能，保障硬件适配性。

　　(二)技术原理沥青路面无人摊压机群施工技术以北斗高精度定位、多传感器融合、智能算法、无人驾驶为核心，构建“定位-控制-协同-调控”全流程无人化体系。

　　现场作业由北斗卫星系统提供高精度定位并组建通信网络，本地控制平台预设摊铺速度、碾压遍数等施工参数，机群自动进行路径规划和轨迹规划，生成摊铺和碾压区域及最优路径进行施工作业，平台实时显示施工动态并结合现场反馈实时调整施工参数。

　　(三)技术创新点1.设计了一种智能化施工控制程序，通过本地控制平台下发自动化指令，程序化控制施工参数，同时支持多设备协同作业。

　　2.研发了一种多源感知技术融合的“零贴边”摊压功能，通过激光雷达和摄像头实时收集数据，融合特征信息并判断道路边缘位置和形状，计算摊压边界距离，从而调整摊铺边界和碾压路径。

　　3.构建了一种安全保护机制，系统配备3级制动控制，设备前后安装水平视场角为60°毫米波雷达，实现5m减速、2m制动，并设置拍停按钮、电子围栏以及远程急停功能。

　　4.设计了一种数据分析系统，施工中对压实度、温度、平整度数据进行分析，可实时显示数据分析结果形成数据分析报告。突破传统抽样检测局限，实现施工质量数字化验收。

　　(三)知识产权及成果基于技术应用积极开展成果转化工作，项目成果已授权7项发明专利、4项实用新型、3项计算机软著，获安徽省省级工法2项、安徽省建筑节能与科技协会建设科学技术进步二等奖2项，获中国市政工程协会科技创新论文一等奖1项、中施企协工程建造微创新大赛优胜奖及一等工法1项等多项成果。

　　同时，该技术入选合肥市智能建造新技术新产品创新服务典型案例、安徽省住房和城乡建设厅2025年度智能建造与建筑工业化协同发展新技术新产品名单、中国交通运输协会桥梁智能建造与智慧运维典型案例。技术成果经安徽省建筑节能与科技协会组织专家评定为国内领先。

　　三、主要做法

　　无人摊压机群施工基本流程如下图：

　　(一)项目准备：搭建“通信-定位-协同”基础体系(1)控制室布控：控制中心外架无线电台，校准 GNSS+RTK 设备，连线路并设固定作业 IP。

　　(2)机群布点：用无线对讲机通知现场按要求摆放压路机车队(两车队同靠左/右施工边界)。

　　(3)通信调试：控制终端与现场施工队保持电台通信，安全施工。

　　(二)摊铺碾压施工：智能化与协同操作(1)设施工任务：按间距分割采点数据导入系统道路设计，添施工层级、路段，选作业设备、工艺及路段，作业前输当日路段信息，系统下发路径至机群。

　　(2)设工艺参数：定义机群速度区间，摊铺机最高 4m/min、日施工最长 2.8km;压路机起步设起始桩号;工程监控调震动、洒水、前进速度;依现场反馈实时调参数，实现人机协同。

　　(3)车队自适应：压路机智能调速与路径，保机群同步;停工时判断对碾压任务影响;重新加入继续未完成任务，调轨迹与速度回同步。

　　(4)摊压收尾：摊铺机完工后压路机收尾，标记终点留碾压区，铲料结束后继续碾压 图3自动跟踪目标线

　　(三)工程实践验证：多场景应用突破

　　该技术在青海路项目、宣城至泾县高速公路项目、徐淮阜宿州段高速项目等多个项目推广应用，突破解决高速公路、市政道路、变宽段、大纵坡段、高精度贴边碾压等复杂场景应用难题。

　　四、社会效益

　　技术应用的社会效益主要体现在以下几个方面：

　　一是优化就业结构，缓解用工难题。通过“一人操控多设备”模式突破高危作业人工依赖，缓解熟练驾驶员“招工难”问题;以技术标准化培育新型产业工人，推动交通基建领域就业向技术密集型升级。

　　二是提升工程效率与质量，降低安全风险。精准控制与连续施工缩短工期15%以上，加速区域路网联通;消除人工操作质量波动，显著提升道路平整度与耐久性;多重安全保障机制保障施工现场安全。

　　三是推动行业管理升级与绿色转型。数据分析系统促进施工管理标准化、信息化，提升行业整体管理水平;技术应用减少资源浪费与能耗，助力绿色建造与“双碳”目标落地，为交通基础设施智能化发展树立标杆。

　　四是以技术推广带动产业推广。无人摊压技术在省内各类项目推广应用，带动了机器设备的更新迭代，同时也促进了整个无人施工行业的发展。

　　五、经济效益无人摊压机群技术实现显著成本节约、效率提升。目前该技术已在徐淮阜高速、宣泾高速等重点工程项目中实现规模化应用，摊压精度较传统方式提升30%，施工效率整体提升50%，人工成本直接降低60%。

　　截至目前，该技术应用已累计实现数百万元成本节约，规模化推广后经济效益将进一步放大。

　　六、未来前景随着全球交通基础设施建设的不断推进，高速公路、城市道路等大规模建设的需求日益增长，传统施工方式已难以满足高效、高质量、低成本的施工要求。

　　未来，无人摊压机群智能施工技术将成为关键解决方案。一方面，通过精准解决摊铺厚度波动、边部压实不足等质量通病，显著提高施工质量，为高品质工程奠基。另一方面，通过安全保障机制，从源头遏制机械碰撞、高温烫伤等事故，打造安全可靠的作业环境。此外，无人化机群多设备协同作业，大幅提升工序衔接效率，精准匹配快速建设需求;借助精准用料、减少返工及人力替代等措施，有效降低施工成本，进一步提升项目经济效益。

　　从“毫米级施工”到“全周期智能”，从“项目示范”到“全场景适配”，无人摊压机群技术正重新定义基建行业的生产方式。