智能技術在公路工程建設中的應用

李炎

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司）

1 傾斜攝影技術在公路勘察應用

測繪領域發展到一定階段后，積累了很多的經驗，其中傾斜攝影技術就是伴隨著智能技術的應用逐步興起，即能夠通過依靠實景模型對所測的地區等進行有效觀測，這一技術為人們提供了豐富的空間影像，測繪人員借助實景模型能夠獲取更加精準的數據。

該技術的操作原理就是在一個公路面上搭建多臺的攝影傳感器，通過不同的傾斜角度等對數據進行采集和研究。在根據相關的軟件處理后能夠為人們呈現出三維的實景模型。如圖1 所示。在公路測繪時經常采用的智能技術主要包括以下方面：

1.1 航空攝影的視覺三維重建技術應用

該技術的優勢就是能夠對傾斜攝影圖像在處理后生成實景三維模型的關鍵技術。采集到的數據進行計算后能夠對所拍攝到的圖像進行自動識別，然后進行相互的疊合，形成地物表面三角網模型，這一模型顯得更加的立體。

圖1 無人機傾斜攝影實景三維模式在公路中的應用

這種方法與傳統的手工建模方法有很大的區別，如：在公路的測繪階段，相關的人員借助這一技術能夠得出更加完善的信息、數據，對周邊的真實情況予以把控。因此，在公路建設工作中應該合理應用這一技術。

1.2 虛擬現實沉浸式公路地貌仿真展示技術的應用

這一技術主要是對傾斜影像輸出成果等進行充分的展示，這一虛擬的技術主要是利用計算機設備等構建出三維虛擬的環境，公路測繪人員通過將自己的想法應用于這一環境中，對計算機進行操作，進而使得人們在體驗時能夠擁有更加真實的感覺。例如：測繪人員借助這一技術能夠對公路的地貌進行仿真展示，通過借助虛擬現實技術中的交互設備，掌握窗口中的真實地物或者地貌、環境等[2]。

2 公路測量GPS 技術在公路建設工作中的應用

2.1 GPS 靜態測量

1）觀測的時段進行有效選擇

即在借助下載的衛星星歷文件編寫GPS 衛星可見性預報表。并編觀測計劃書，使得觀測站能夠與交通完全的結合，使得工作人員工作效果得到明顯提升。

2）根據定位時間選擇定位方法

即采用靜態定位或者快速靜態定位的方式。當衛星觀測的數量超過5 個以上時，靜態定位時間確定為45min ～60min，快速靜態定位時間確定為15min ～25min。

2.2 GPS 動態測量

首先，測量人員需要在一個控制點上進行觀察，其時間長達10min 以上，然后進行初始化的工作。

其次，流動站在觀測時需要按照預定的采樣間隔進行自動觀測。由于定位模式較為特殊，流動時應該對衛星等進行觀測，防止出現GPS 信號失鎖的現象。其中動態測量的模式與靜態測量的模式有很大區別，在公路勘測階段能夠借助動態測量等進行地形圖的測繪、中樁的測量、橫斷面的測量等。測量的時間在4s ～5s 左右，精準度較高。

3 公路施工中應用人工智能技術

3.1 預應力智能張拉技術在公路施工中的應用

智能技術應用到公路工程施工過程中發揮著事半功倍的效果，能夠對傳統的工藝進行取代，彌補傳統工藝的不足。以預應力智能張拉技術為例，以下對這一技術的應用進行分析：

①減少了一些結構風險，提升了整體結構的質量，使得公路使用的壽命增加。并且，該技術能夠對預應力值進行準確的控制，從而達到控制誤差范圍的目的。

②保障延伸量在±6%左右，切勿出現過多或者過少的現象，進而對其進行校核。采用的校核方法主要為：傳感器在將這些數據進行傳輸后，由計算機計算出其延伸量，達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 臺計算機對2 臺或者多臺的千斤頂進行控制，使得張拉變得對稱后，能夠解決之前張拉不同步的問題。

④張拉過程變得更加規范，實現了智能控制，使得預應力所產生的耗費等得到了有效控制。即加載速率或者持荷的時間增加。

⑤該技術能夠對張拉數據開展自動的收集和記載，實現了對數據的實時跟蹤，通過對這些數據進行跟蹤能夠顯著提升數據的真實性，減少了人為發生的漏記或者出現作假的現象。

3.2 路面壓實中應用數字化技術

路面的壓實度能夠顯著提升公路的壽命或承載力。因此，公路工程建設過程中需要對公路的壓實度予以重視，對影響壓實的各種不良影響因素進行預防和的改善。施工人員借助智能技術能夠獲取路面的壓實度情況。例如：借助數字化的技術控制碾壓機械的碾壓次數，同時還可以控制碾壓的速度，使得碾壓的質量得到明顯的提升。并且，施工人員還可以借助數字化技術開展信息的處理和匯總，跟蹤路面壓實的進展，從而提出更加合理的操控手段。

3.3 路面攤鋪中應用數字化技術

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該適中，過快或者過慢都會對公路的建設質量產生不良影響。同時，攤鋪的速度還會對后續的振搗施工等產生不利的影響，路面的初始密度難以達到規范標準值。因此，在路面鋪攤環節中，施工人員需要對鋪攤的速度予以重視。

根據《公路路面施工技術規范》，在鋪攤時需要鋪攤機的運行速度。同時，質量還需要對鋪攤的溫度或者振搗的頻率、供料的速度等開展有效的控制，這樣才能提升公路路面鋪攤質量。公路路面鋪攤時需要借助智能化控制手段，對整個鋪攤的過程進行全方位的監控，保障鋪攤達到技術標準要求。另外，數字化檢測系統的應用能夠幫助技術人員在錄入數據時對攤鋪的質量進行有效判定，及時對當前的攤鋪工作中存在的問題進行改正和調整。技術人員還可以保存數字化的檢測記錄，為以后的項目提供數據支撐[3]。

4 公路彎沉智能信息化檢測技術的應用

該技術是一項綜合性較強的技術，主要是由檢測終端、通信渠道或者控制服務中心、路面的巡檢GIS 等構成。如圖2 所示：

圖2 公路彎沉智能信息化檢測技術的構成

該技術檢測的數據能綜合反映公路路面的強度質量，路面結構設計優化階段可以借助這一指標進行優化。同時，公路在驗收過程中也可以采用這一技術作為主要參考，已經完全取代了貝克曼梁式彎沉檢測儀器。這種智能化的落錘式彎沉儀通過模擬路面在車輛行駛過程中所產生載荷的變化情況，對相關檢測的數據進行收集，從而及時優化路面結構，有效降低了承載力不夠路面下沉的現象。該技術與GPS 和GIS 技術結合，從而能夠幫助技術人員對試驗的數據等進行快速的收集和分析。

5 結語

公路工程建設過程中通過合理的應用智能技術，有效提升了公路檢測、公路測量、公路測繪、公路施工等工作效率。全方位的將智能技術應用到公路工程建設工作中，為公路工程的建設提供參考的價值，是公路工程智慧化建設的重要任務。