智能技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用

趙世興

山東磐石公路工程有限公司 山東菏澤 274400

1 傾斜攝影技術(shù)在公路勘察應(yīng)用

測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)展到一定階段后，積累了很多經(jīng)驗(yàn)。其中，傾斜攝影技術(shù)是隨著智能技術(shù)的應(yīng)用而逐漸興起的，即依靠真實(shí)場(chǎng)景模型可以有效地觀察被測(cè)區(qū)域。該技術(shù)為人們提供了豐富的空間圖像，測(cè)量人員可以借助真實(shí)的場(chǎng)景模型獲得更精確的數(shù)據(jù)。該技術(shù)的工作原理是在高速公路路面上建立多個(gè)攝像頭傳感器，通過(guò)不同的傾角采集和研究數(shù)據(jù)。通過(guò)相關(guān)的軟件處理，可以為人們呈現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的三維模型。公路測(cè)繪中常用的智能化技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.1 視覺(jué)三維重建技術(shù)在航空攝影中的應(yīng)用

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠在處理傾斜攝影圖像后生成真實(shí)三維模型的關(guān)鍵技術(shù)。在第一次模擬考試后，可以自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)，并將圖像疊加形成三角剖分模型。這種方法與傳統(tǒng)的手工建模方法有很大的不同，如：在公路測(cè)繪階段，相關(guān)人員可以借助這種技術(shù)獲得更完善的信息和數(shù)據(jù)，并控制周圍的真實(shí)情況。因此，該技術(shù)應(yīng)在公路建設(shè)中合理應(yīng)用。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸式公路地形模擬顯示技術(shù)的應(yīng)用

該技術(shù)主要是充分顯示傾斜圖像的輸出結(jié)果，而該虛擬技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)設(shè)備構(gòu)建一個(gè)三維虛擬環(huán)境。公路測(cè)量人員可以利用自己的想法在這種環(huán)境下操作計(jì)算機(jī)，讓人們?cè)隗w驗(yàn)中有更真實(shí)的感受。例如：借助這項(xiàng)技術(shù)，測(cè)量人員可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互設(shè)備，模擬和顯示高速公路的地形，在窗口中掌握真實(shí)的地貌、環(huán)境等特征。

2 公路測(cè)量GPS 技術(shù)在公路建設(shè)工作中的應(yīng)用

2.1 GPS 靜態(tài)測(cè)量

（1）有效選擇觀測(cè)時(shí)段。即利用下載的衛(wèi)星星歷文件，編制GPS衛(wèi)星能見(jiàn)度預(yù)報(bào)表。并編制觀測(cè)方案，使觀測(cè)站能與交通完全結(jié)合，使工作人員的工作效果得到明顯提高。

（2）根據(jù)定位時(shí)間選擇定位方式。即采用靜態(tài)定位或快速靜態(tài)定位。當(dāng)衛(wèi)星觀測(cè)次數(shù)超過(guò)5次時(shí)，靜態(tài)定位時(shí)間為45分鐘-60分鐘，快速靜態(tài)定位時(shí)間為15分鐘-25分鐘。

2.2 GPS 動(dòng)態(tài)測(cè)量

首先，測(cè)量人員需要在控制點(diǎn)觀察10分鐘以上，然后進(jìn)行初始化工作。

其次，移動(dòng)臺(tái)需要根據(jù)預(yù)定的采樣間隔進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)。由于定位方式的特殊性，在衛(wèi)星移動(dòng)時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)，以防止GPS信號(hào)失鎖現(xiàn)象的發(fā)生。動(dòng)態(tài)測(cè)量模式與靜態(tài)測(cè)量模式有很大區(qū)別。在公路測(cè)量階段，可以采用動(dòng)態(tài)測(cè)量進(jìn)行地形圖測(cè)繪、中樁測(cè)量、橫斷面測(cè)量等。測(cè)量時(shí)間約4S-5S，精度高。

3 公路施工中應(yīng)用人工智能技術(shù)

3.1 預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

智能技術(shù)應(yīng)用于公路工程施工過(guò)程中起到事半功倍的作用，可以替代傳統(tǒng)技術(shù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足。以預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)為例，對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行如下分析：

（1）降低了一些結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，提高了整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，提高了公路的使用壽命。而且，該技術(shù)可以精確控制預(yù)應(yīng)力值，從而達(dá)到控制誤差范圍的目的。

（2）保證擴(kuò)展約為±6%，因此不要檢查太多或太少。采用的主要檢查方法是：傳感器傳輸這些數(shù)據(jù)后，計(jì)算機(jī)計(jì)算其延伸量，從而達(dá)到控制延伸量的目的。

（3）采用多頂同步張拉技術(shù)，即用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制兩個(gè)或兩個(gè)以上千斤頂使張拉對(duì)稱，解決了異步張拉問(wèn)題。

（4）張拉過(guò)程更加規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)了智能控制，預(yù)應(yīng)力成本得到有效控制。也就是說(shuō)，加載速率或保持時(shí)間增加。

（5）該技術(shù)能自動(dòng)采集和記錄張力數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的跟蹤，可以顯著提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性，減少人為遺漏或欺詐的現(xiàn)象。

3.2 數(shù)字技術(shù)在路面壓實(shí)中的應(yīng)用

路面的壓實(shí)度能顯著提高公路的使用壽命或承載力。因此，在公路工程建設(shè)過(guò)程中，需要注意公路的壓實(shí)度，防止和改善影響壓實(shí)度的各種不利因素。借助智能技術(shù)，施工人員可以獲得路面的壓實(shí)度。例如：借助數(shù)字技術(shù)控制軋機(jī)的軋制次數(shù)，還可以控制軋制速度，使軋制質(zhì)量得到顯著提高。而且，施工人員還可以利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行信息處理和匯總，跟蹤路面壓實(shí)的進(jìn)度，從而提出更合理的控制手段。

3.3 路面攤鋪中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)

公路的路面在施工中，攤鋪工作得到全面的控制，能夠提升公路的壽命，減少各種病害（裂紋、積水、下沉等）。公路路面的鋪攤速度應(yīng)該適中，過(guò)快或者過(guò)慢都會(huì)對(duì)公路的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。同時(shí)，攤鋪的速度還會(huì)對(duì)后續(xù)的振搗施工等產(chǎn)生不利的影響，路面的初始密度難以達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值。因此，在路面鋪攤環(huán)節(jié)中，施工人員需要對(duì)鋪攤的速度予以重視。

根據(jù)《公路路面施工技術(shù)規(guī)范》，在鋪攤時(shí)需要鋪攤機(jī)的運(yùn)行速度。同時(shí)，質(zhì)量還需要對(duì)鋪攤的溫度或者振搗的頻率、供料的速度等開(kāi)展有效的控制，這樣才能提升公路路面鋪攤質(zhì)量。公路路面鋪攤時(shí)需要借助智能化控制手段，對(duì)整個(gè)鋪攤的過(guò)程進(jìn)行全方位的監(jiān)控，保障鋪攤達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠幫助技術(shù)人員在錄入數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)攤鋪的質(zhì)量進(jìn)行有效判定，及時(shí)對(duì)當(dāng)前的攤鋪工作中存在的問(wèn)題進(jìn)行改正和調(diào)整。技術(shù)人員還可以保存數(shù)字化的檢測(cè)記錄，為以后的項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)智能公路的嘗試性建設(shè)階段，應(yīng)從關(guān)鍵技術(shù)著手，大力發(fā)展人工智能、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，深入挖掘其應(yīng)用潛能。在我國(guó)公路網(wǎng)如此密集、出行量如此龐大的今天，更應(yīng)把握時(shí)機(jī)，在智能公路建設(shè)中引領(lǐng)世界發(fā)展潮流。