智能技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用

金圣

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)科技的快速發(fā)展，人工智能是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的一門前沿學(xué)科。是在計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，因此又是一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科。根據(jù)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)研究了實(shí)現(xiàn)人工智能的相關(guān)理論、技術(shù)和方法，它在公路工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要有專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和模式識(shí)別技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);公路工程建設(shè);應(yīng)用

0 引言

公路工程建設(shè)中，借助智能技術(shù)以提升自身勘察、設(shè)計(jì)、測(cè)量、施工、檢測(cè)等的效能，為公路工程的建設(shè)提供了重要保障，顯著提升公路工程建設(shè)的水平和質(zhì)量。

1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)簡(jiǎn)稱AI，是一項(xiàng)將人類智能相關(guān)理論當(dāng)作研究基礎(chǔ)，針對(duì)相關(guān)理論展開(kāi)模擬、拓展及延伸的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)。該技術(shù)是多種學(xué)科與專業(yè)的充分融合，重點(diǎn)包含的學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、哲學(xué)及語(yǔ)言學(xué)等。在人工智能技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，智能設(shè)備與系統(tǒng)研發(fā)制造是重點(diǎn)，目的為實(shí)現(xiàn)智能模擬人類的相關(guān)活動(dòng)。目前，人工智能涉及的內(nèi)容重點(diǎn)包括自然語(yǔ)言處理、智能搜索、推理與規(guī)劃、計(jì)算機(jī)視覺(jué)及智能機(jī)器人等。在計(jì)算機(jī)的運(yùn)算性能高速發(fā)展的形勢(shì)下，計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存容量不斷擴(kuò)充，人工智能技術(shù)層面的研發(fā)也在不斷深入，對(duì)社會(huì)各領(lǐng)域都產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。

2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著智能交通技術(shù)發(fā)展，新技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等新技術(shù)在交通領(lǐng)域的研究和應(yīng)用取得實(shí)際成效，智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論方法得到進(jìn)一步的豐富和完善，在智能車路協(xié)同、大城市區(qū)域交通協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制、交通狀態(tài)感知與交互、車聯(lián)網(wǎng)、綜合交通樞紐智能化管控等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了多項(xiàng)技術(shù)突破，形成了一系列技術(shù)成果。我國(guó)進(jìn)行大規(guī)模的智能交通系統(tǒng)建設(shè)，建立了智能信號(hào)控制系統(tǒng)、智能研判分析系統(tǒng)、智能高點(diǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、可視化集成指揮調(diào)度系統(tǒng)、一站式出行服務(wù)系統(tǒng)、道路貨運(yùn)車輛公共平臺(tái)等一系列智能化平臺(tái)及系統(tǒng)。我國(guó)智能交通管理系統(tǒng)集合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能技術(shù)，拓展新的服務(wù)和應(yīng)用，大部分高速公路及多個(gè)城市已經(jīng)建成了集接處警、信息采集、交通控制等功能于一體的智能化交通指揮控制中心，在城市交通中實(shí)現(xiàn)了交通信號(hào)自適應(yīng)控制和主次干道“綠波”控制。針對(duì)新一代交通運(yùn)營(yíng)控制管理理論體系以及車車交互、車路協(xié)同等前沿技術(shù)也開(kāi)展了相關(guān)研究。例如國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目中的綜合交通信息感知集成與多式協(xié)同誘導(dǎo)研究，國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目中的車車交互式協(xié)同控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究、車路協(xié)同系統(tǒng)仿真測(cè)試與驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)研究、車路協(xié)調(diào)系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)研究等。

3 智能技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用

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)用到公路工程施工過(guò)程中發(fā)揮著事半功倍的效果，能夠?qū)鹘y(tǒng)的工藝進(jìn)行取代，彌補(bǔ)傳統(tǒng)工藝的不足。以預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)為例，以下對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析：①減少了一些結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，提升了整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，使得公路使用的壽命增加。并且，該技術(shù)能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力值進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，從而達(dá)到控制誤差范圍的目的。②保障延伸量在±6%左右，切勿出現(xiàn)過(guò)多或者過(guò)少的現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行校核。采用的校核方法主要為：傳感器在將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸后，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出其延伸量，達(dá)到控制延伸量的目的。③采用多頂同步張拉的工藝，即采用1臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)2臺(tái)或者多臺(tái)的千斤頂進(jìn)行控制，使得張拉變得對(duì)稱后，能夠解決之前張拉不同步的問(wèn)題。④張拉過(guò)程變得更加規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了智能控制，使得預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的耗費(fèi)等得到了有效控制。即加載速率或者持荷的時(shí)間增加。⑤該技術(shù)能夠?qū)埨瓟?shù)據(jù)開(kāi)展自動(dòng)的收集和記載，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤能夠顯著提升數(shù)據(jù)的真實(shí)性，減少了人為發(fā)生的漏記或者出現(xiàn)作假的現(xiàn)象。

3.2 提升事故防范以及預(yù)警工作精準(zhǔn)性

在公路安全管理過(guò)程中，依托于智能交通技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)事故以及風(fēng)險(xiǎn)的提前預(yù)判以及精準(zhǔn)分析，繼而為廣大駕駛?cè)藛T提供科學(xué)的決策，有效降低可能發(fā)生的安全事故。比如在車輛通行的過(guò)程中，智能交通技術(shù)能夠依托于強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集以及整合分析技術(shù)，及時(shí)為駕駛?cè)藛T提供前方的路況信息。若前方發(fā)生擁堵，智能交通技術(shù)能夠警示駕駛?cè)藛T提前降低車速，保持安全距離。同時(shí)，依托于智能交通技術(shù)，還能夠幫助駕駛?cè)藛T明確惡劣天氣狀況下的行車速度以及制動(dòng)距離等。當(dāng)然，公路行駛的車輛可以通過(guò)車載信息接收器、可變情報(bào)板等終端接收發(fā)布信息，從而實(shí)現(xiàn)不同天氣狀況下的交通管制，引導(dǎo)駕駛者適當(dāng)調(diào)整行車路線。

3.3 循環(huán)智能壓漿技巧以及工法原理

3.3.1 循環(huán)智能壓漿技巧

壓漿壓力過(guò)小，很有可能造成管道另一端沒(méi)有液漿;壓漿壓力太大，液漿的壓力泌水率就會(huì)提高，再增加壓力，甚至?xí)＜傲后w的安全。雖然混凝土材料是抗壓不抗拉的脆性材料，但是壓漿施加的壓力是三維的，所以還會(huì)出現(xiàn)混凝土被拉開(kāi)導(dǎo)致裂縫的現(xiàn)象。壓漿前要進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作，比如設(shè)好循環(huán)保護(hù)壓力、壓漿設(shè)備溢流閥開(kāi)度。該壓力的取值在0.7 MPa～1.8 MPa，當(dāng)然取值也因管道長(zhǎng)度的不同而不同;該開(kāi)度應(yīng)根據(jù)不同情況盡量取最小值，但大多數(shù)取值為1 500。循環(huán)保護(hù)壓力和壓漿設(shè)備溢流閥開(kāi)度兩者之間也存在關(guān)系，當(dāng)壓漿壓力增加到循環(huán)保護(hù)壓力時(shí)程序會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)溢流閥開(kāi)度。

3.3.2 智能循環(huán)壓漿系統(tǒng)工藝原理

智能循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵是循環(huán)時(shí)間，不一樣的管道類型和不同長(zhǎng)度的管道，循環(huán)時(shí)間都不一樣。像正彎矩和負(fù)彎矩這兩種不同類型的管道，正彎矩的循環(huán)時(shí)間較短而負(fù)彎矩的循環(huán)時(shí)間較長(zhǎng)，其原因就是負(fù)彎矩循環(huán)的同時(shí)還要不斷地調(diào)節(jié)流量和壓力。長(zhǎng)管道和短管道的循環(huán)時(shí)間要視具體情況而定，因?yàn)殚L(zhǎng)管道中含有雜質(zhì)和空氣，雜質(zhì)要靠循環(huán)排盡，空氣要靠動(dòng)態(tài)和靜態(tài)持壓排出，所以返漿后一般需要循環(huán)1 min～

5 min。

3.4 路面壓實(shí)中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)

路面的壓實(shí)度能夠顯著提升公路的壽命或承載力，因此，公路工程建設(shè)過(guò)程中需要對(duì)公路的壓實(shí)度予以重視，對(duì)影響壓實(shí)的各種不良影響因素進(jìn)行預(yù)防和的改善。施工人員借助智能技術(shù)能夠獲取路面的壓實(shí)度情況。例如：借助數(shù)字化的技術(shù)控制碾壓機(jī)械的碾壓次數(shù)，同時(shí)還可以控制碾壓的速度，使得碾壓的質(zhì)量得到明顯的提升。并且，施工人員還可以借助數(shù)字化技術(shù)開(kāi)展信息的處理和匯總，跟蹤路面壓實(shí)的進(jìn)展，從而提出更加合理的操控手段。

4 結(jié)語(yǔ)

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于高等級(jí)公路領(lǐng)域已經(jīng)成為有效解決目前我國(guó)公路建設(shè)和管理中復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題和提高公路使用質(zhì)量的途徑。當(dāng)然，上述各系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及多個(gè)學(xué)科，學(xué)科之間的相互滲透和交叉比較復(fù)雜，單純依靠公路領(lǐng)域的研究人員進(jìn)行研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有與相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行合作，規(guī)模化、系統(tǒng)化地進(jìn)行研究，才可能開(kāi)發(fā)出實(shí)用的公路領(lǐng)域智能系統(tǒng)。如何結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，盡快開(kāi)發(fā)適合我國(guó)公路領(lǐng)域的智能化系統(tǒng)，是公路技術(shù)人員的一大新課題，也是促進(jìn)公路建設(shè)和管理技術(shù)朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展的必由之路。

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