破解行業(yè)痛點(diǎn) 武漢英途助推道路施工進(jìn)入無(wú)人駕駛新時(shí)代

【路面機(jī)械網(wǎng) 原創(chuàng)報(bào)道】道路無(wú)人化智能化施工是路面工程機(jī)械發(fā)展的一個(gè)重要方向。歐美等西方發(fā)達(dá)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，工業(yè)化深化到一定程度后，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)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(jī)械機(jī)群的智能化、系統(tǒng)化、無(wú)人化將是未來(lái)工程機(jī)械發(fā)展的重要趨勢(shì)。

武漢英途工程智能設(shè)備有限公司（以下簡(jiǎn)稱武漢英途）通過(guò)探索路面施工無(wú)人駕駛，針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)出攤鋪機(jī)及壓路機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)、無(wú)人駕駛輔助功能、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等一系列技術(shù)性變革，讓操作手從此遠(yuǎn)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(píng)和歡迎，助推道路施工步入智能化、無(wú)人化時(shí)代。

武漢英途的無(wú)人駕駛壓路機(jī)群在作業(yè)

施工利潤(rùn)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(huì)，勞動(dòng)力短缺已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，勞動(dòng)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(diǎn)之一。據(jù)行業(yè)人士介紹，一方面，人工成本越來(lái)越高；另一方面，施工利潤(rùn)卻越來(lái)越低。養(yǎng)不起人、請(qǐng)不起人卻又不得不高薪請(qǐng)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(tái)6噸小挖一年工作1500小時(shí)，毛收入大概是15萬(wàn)元左右，除去司機(jī)工資8萬(wàn)元，剩下7萬(wàn)元才是老板的收入。而這里面還沒(méi)有扣除設(shè)備維修保養(yǎng)的費(fèi)用，如果收賬不順利就連這點(diǎn)錢(qián)也沒(méi)有保障。因此，有老板調(diào)侃：“我們是干著操的心，拿著賣白菜的收入。”其中的心酸與無(wú)奈令人動(dòng)容。除了人工工資高外，操作手尤其是有經(jīng)驗(yàn)的操作手難找成為令許多老板頭疼的問(wèn)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(dān)憂的頭等問(wèn)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(zhuǎn)行，一旦行業(yè)復(fù)蘇，操作手緊缺的現(xiàn)象必然會(huì)再次上演。

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

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

亟需升級(jí)，痛點(diǎn)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(dāng)前的瀝青路面施工需要多個(gè)機(jī)種的參與，存在的弊端顯而易見(jiàn)：①能耗大，生產(chǎn)率低。瀝青是不可再生能源，在生產(chǎn)過(guò)程中存在著較大的污染。一臺(tái)瀝青攤鋪機(jī)往往配備兩名操作手和十幾名現(xiàn)場(chǎng)施工人員，需要耗費(fèi)大量的人工成本和材料成本。②勞動(dòng)強(qiáng)度大，養(yǎng)護(hù)人員施工風(fēng)險(xiǎn)大。十年前，大分?jǐn)備仚C(jī)的智能化程度較低，主要靠人工操作，養(yǎng)護(hù)人員冒著高溫在地面操作，風(fēng)險(xiǎn)較大。③攤鋪機(jī)通常采用的敞篷駕駛室，沒(méi)有冷暖空調(diào)，操作人員需要冒著高溫、高噪音、振動(dòng)力大、瀝青油煙重等惡劣環(huán)境作業(yè)。④勞動(dòng)力成本不斷上漲，設(shè)備操作人員的工作環(huán)境惡劣導(dǎo)致工資高招聘難，同行低價(jià)惡意競(jìng)爭(zhēng)等多種因素，工程價(jià)格一再被壓低，利潤(rùn)空間越來(lái)越小，回款難，讓大分施工企業(yè)舉步維艱。⑤工程機(jī)械設(shè)備施工內(nèi)卷導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)大幅度下滑，許多企業(yè)在虧損嚴(yán)重的情況下熬日子。⑥全球疫情尚未得到根本控制，多點(diǎn)爆發(fā)的疫情讓人們防不勝防，很多地方容易封城，沒(méi)有操作手，工地就無(wú)法施工。

時(shí)至今日，全球范圍內(nèi)車輛的無(wú)人駕駛技術(shù)已經(jīng)日趨完善。無(wú)人駕駛技術(shù)利用多傳感器融合感知技術(shù)、智能決策控制技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等，通過(guò)集成視覺(jué)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高精度地圖、gnss等等多種信息來(lái)辨識(shí)車輛所處的環(huán)境和狀態(tài)，并對(duì)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(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。該領(lǐng)域的研究為就地?zé)嵩偕┕ぱb備無(wú)人化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也為道路施工無(wú)人化提供了方向。

錨定無(wú)人駕駛，武漢英途勇挑重?fù)?dān)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)開(kāi)始研究無(wú)人駕駛道路施工，很多在道路智能化施工方面已經(jīng)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(jìn)入武漢市政集團(tuán)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(shù)與管理，發(fā)展到擁有4臺(tái)攤鋪機(jī)、10多臺(tái)壓路機(jī)，及瀝青灑布車、汽車隨車吊等眾多瀝青道路施工設(shè)備。2010年以來(lái)，瀝青道路施工領(lǐng)域涌入大量個(gè)體戶，導(dǎo)致行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)激烈，工程價(jià)格一再被壓低，回款更是越來(lái)越不容易。在環(huán)保日趨嚴(yán)格的背景下，工程量也隨之被壓縮，內(nèi)卷導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)大幅度下滑，許多企業(yè)在虧損嚴(yán)重的情況下熬日子。

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

產(chǎn)品，定位是關(guān)鍵。初期，他便立下了兩條標(biāo)準(zhǔn)：智能產(chǎn)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(wú)人攤鋪機(jī)正在作業(yè)

根據(jù)道路施工痛點(diǎn)，武漢英途先后研發(fā)了路面工程機(jī)械攤鋪機(jī)及壓路機(jī)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)→無(wú)人駕駛系統(tǒng)→無(wú)人駕駛輔助功能→多機(jī)協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)。

該無(wú)人化機(jī)群由關(guān)鍵技術(shù)支撐：攤鋪機(jī)遠(yuǎn)程遙控+視頻監(jiān)控系統(tǒng);壓路機(jī)遠(yuǎn)程遙控+自動(dòng)駕駛集群化施工系統(tǒng);防撞系統(tǒng)及群控安全技術(shù);自動(dòng)駕駛自動(dòng)識(shí)別施工環(huán)境、自動(dòng)規(guī)劃路徑、自動(dòng)躲避障礙物。實(shí)現(xiàn)了路面施工高度智能化、無(wú)人化，翻開(kāi)了高速公路無(wú)人化養(yǎng)護(hù)施工的新篇章。

單機(jī)遠(yuǎn)程控制駕駛技術(shù)，在遠(yuǎn)程遙控?cái)備仚C(jī)配電柜內(nèi)額外加裝控制器與車身can總線或?qū)与姶砰y輸出等控制設(shè)備行走、轉(zhuǎn)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(guò)MESH組網(wǎng)連接，主控系統(tǒng)安裝在攤鋪機(jī)上，對(duì)接攤鋪機(jī)原來(lái)的控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)攤鋪機(jī)的數(shù)據(jù)采集和作業(yè)控制。為方便安裝，并結(jié)合信號(hào)傳輸特性，主控系統(tǒng)將分為兩個(gè)分：1、配電柜中的主機(jī)；2、安裝在操作臺(tái)中的操作板

多機(jī)協(xié)同控制無(wú)人駕駛系統(tǒng)，利用多線激光雷達(dá)、IMU 與 RTK定位導(dǎo)航等傳感器數(shù)據(jù)融合定位， 實(shí)現(xiàn) 2 厘米定位精度；可應(yīng)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(zhuǎn)的多線激光雷達(dá)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行場(chǎng)景的全方位危險(xiǎn)評(píng)估及防撞，最小防撞物體高 0.2m，最遠(yuǎn)感知大于 50m。

多機(jī)組協(xié)同調(diào)度技術(shù)針對(duì)協(xié)同控制涉及的信息融合、傳感器測(cè)量等先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，并做出合理的決策和任務(wù)分配。整個(gè)施工過(guò)程采取標(biāo)準(zhǔn)化控制方案，后方車輛可以按照要求跟隨前方車輛移動(dòng)，使后車可以完美進(jìn)行道路重復(fù)壓實(shí)同時(shí)彌補(bǔ)路面漏壓的情況，使整個(gè)機(jī)組保持動(dòng)作一致性和整體性。

無(wú)人駕駛輔助功能，監(jiān)控系統(tǒng) 4 個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭分別安裝在攤鋪機(jī)和壓路機(jī)的四個(gè)角，操作員（一個(gè)人）在使用平板遙控器控制攤鋪機(jī)或壓路機(jī)作業(yè)時(shí)，可以通過(guò)平板上顯示的監(jiān)控畫(huà)面觀看攤鋪機(jī)或壓路機(jī)周邊的情況。通過(guò)第三方軟件平臺(tái)對(duì)接的方式，將每臺(tái)攤鋪機(jī)與壓路機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過(guò)MESH自組網(wǎng)通信傳輸至平板遙控器，遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)接入可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定場(chǎng)景生產(chǎn)過(guò)程的人、機(jī)、料、法、環(huán)等數(shù)據(jù)的全面感知，獲取各類業(yè)務(wù)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(guān)數(shù)據(jù)信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛故障代碼及其他狀態(tài)信息的檢測(cè)。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，在攤鋪機(jī)車輛外圍額外安裝：車前安裝魚(yú)目相機(jī)、料位傳感器、mesh自組網(wǎng)、GNSS天線、RTK定位導(dǎo)航控制器等設(shè)備對(duì)定位和環(huán)境感數(shù)據(jù)做采集。設(shè)備上的BDS/GPS差分接收機(jī)移動(dòng)站通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收基準(zhǔn)站發(fā)送的偽距差分改正數(shù)據(jù)，并向移動(dòng)監(jiān)控中心調(diào)度服務(wù)器發(fā)送高精度定位數(shù)據(jù)用于生成地圖；同時(shí)攤鋪機(jī)上監(jiān)控?cái)z像頭通過(guò)MESH自組網(wǎng)發(fā)送視頻數(shù)據(jù)；自動(dòng)駕駛控制器接通過(guò)MESH自組網(wǎng)接收遙控器的操控指令、協(xié)同作業(yè)調(diào)度服務(wù)器的調(diào)度數(shù)據(jù)；同時(shí)壓路機(jī)上監(jiān)控?cái)z像頭通過(guò)MESH自組網(wǎng)發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。壓路機(jī)依據(jù)攤鋪機(jī)施工邊緣生成作業(yè)路網(wǎng)，規(guī)劃方案可適應(yīng)復(fù)雜的路沿形態(tài)。壓路機(jī)車輛端-調(diào)度系統(tǒng)-云平臺(tái)端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛?cè)蝿?wù)從交互到運(yùn)用的連接。

通過(guò)精準(zhǔn)控制實(shí)現(xiàn)了三個(gè)方面的質(zhì)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(guò)壓、不超速，連續(xù)不間斷作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)人化，施工均勻性更好、施工效率更高。充分響應(yīng)了社會(huì)公眾對(duì)道路施工的“高效率、高質(zhì)量、高環(huán)保、高安全、零事故”的期待。

根據(jù)上述對(duì)國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械無(wú)人化現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)的總結(jié)，結(jié)合當(dāng)前無(wú)人化浪潮對(duì)工業(yè)發(fā)展的整體化影響，不難發(fā)現(xiàn)，道路施工無(wú)人化具有許多值得發(fā)展與進(jìn)一步深化的價(jià)值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化、機(jī)械化將逐漸成為工程機(jī)械發(fā)展的主流趨勢(shì)。未來(lái)工程機(jī)械將從的自動(dòng)化過(guò)渡到全面智能化，并且向著無(wú)人駕駛和遠(yuǎn)距離操縱的趨勢(shì)發(fā)展。

道路無(wú)人化施工技術(shù)具有重大的工業(yè)價(jià)值和效益，武漢英途通過(guò)瀝青路面無(wú)人化施工技術(shù)研發(fā)，從當(dāng)前的勞動(dòng)密集型、經(jīng)驗(yàn)型作業(yè)方式變成技術(shù)集中型產(chǎn)業(yè)，將引領(lǐng)新一代道路智能化裝備發(fā)展的潮流。道路施工無(wú)人化思維在工程領(lǐng)域變革中必然發(fā)揮更大作用，引領(lǐng)公路迎來(lái)新的技術(shù)。

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