智能技術在公路工程建設中的應用

金圣

摘 要：近年來，隨著我國科技的快速發(fā)展，人工智能是當前科學技術發(fā)展中的一門前沿學科。是在計算機科學、控制論、信息論、神經心理學、語言學等多種學科研究的基礎上發(fā)展起來的，因此又是一門綜合性很強的邊緣學科。根據(jù)現(xiàn)有計算機的特點研究了實現(xiàn)人工智能的相關理論、技術和方法，它在公路工程領域的應用主要有專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和模式識別技術。

關鍵詞：智能技術;公路工程建設;應用

0 引言

公路工程建設中，借助智能技術以提升自身勘察、設計、測量、施工、檢測等的效能，為公路工程的建設提供了重要保障，顯著提升公路工程建設的水平和質量。

1 人工智能技術

人工智能技術簡稱AI，是一項將人類智能相關理論當作研究基礎，針對相關理論展開模擬、拓展及延伸的現(xiàn)代化科學技術。該技術是多種學科與專業(yè)的充分融合，重點包含的學習內容涉及計算機科學、心理學、統(tǒng)計學、哲學及語言學等。在人工智能技術的研發(fā)過程中，智能設備與系統(tǒng)研發(fā)制造是重點，目的為實現(xiàn)智能模擬人類的相關活動。目前，人工智能涉及的內容重點包括自然語言處理、智能搜索、推理與規(guī)劃、計算機視覺及智能機器人等。在計算機的運算性能高速發(fā)展的形勢下，計算機儲存容量不斷擴充，人工智能技術層面的研發(fā)也在不斷深入，對社會各領域都產生了至關重要的影響。

2 國內發(fā)展現(xiàn)狀

隨著智能交通技術發(fā)展，新技術的應用日趨廣泛。云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等新技術在交通領域的研究和應用取得實際成效，智能交通系統(tǒng)的基礎理論方法得到進一步的豐富和完善，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鍵技術領域取得了多項技術突破，形成了一系列技術成果。我國進行大規(guī)模的智能交通系統(tǒng)建設，建立了智能信號控制系統(tǒng)、智能研判分析系統(tǒng)、智能高點視頻監(jiān)控系統(tǒng)、可視化集成指揮調度系統(tǒng)、一站式出行服務系統(tǒng)、道路貨運車輛公共平臺等一系列智能化平臺及系統(tǒng)。我國智能交通管理系統(tǒng)集合大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能技術，拓展新的服務和應用，大部分高速公路及多個城市已經建成了集接處警、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，在城市交通中實現(xiàn)了交通信號自適應控制和主次干道“綠波”控制。針對新一代交通運營控制管理理論體系以及車車交互、車路協(xié)同等前沿技術也開展了相關研究。例如國家973計劃項目中的綜合交通信息感知集成與多式協(xié)同誘導研究，國家863計劃項目中的車車交互式協(xié)同控制系統(tǒng)關鍵技術研究、車路協(xié)同系統(tǒng)仿真測試與驗證關鍵技術研究、車路協(xié)調系統(tǒng)交通協(xié)調控制關鍵技術研究等。

3 智能技術在公路工程建設中的應用

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(fā)揮著事半功倍的效果，能夠對傳統(tǒng)的工藝進行取代，彌補傳統(tǒng)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(xiàn)過多或者過少的現(xiàn)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(shù)據(jù)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(guī)范，實現(xiàn)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(shù)據(jù)開展自動的收集和記載，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的實時跟蹤，通過對這些數(shù)據(jù)進行跟蹤能夠顯著提升數(shù)據(jù)的真實性，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警工作精準性

在公路安全管理過程中，依托于智能交通技術，還能夠實現(xiàn)對事故以及風險的提前預判以及精準分析，繼而為廣大駕駛人員提供科學的決策，有效降低可能發(fā)生的安全事故。比如在車輛通行的過程中，智能交通技術能夠依托于強大的數(shù)據(jù)收集以及整合分析技術，及時為駕駛人員提供前方的路況信息。若前方發(fā)生擁堵，智能交通技術能夠警示駕駛人員提前降低車速，保持安全距離。同時，依托于智能交通技術，還能夠幫助駕駛人員明確惡劣天氣狀況下的行車速度以及制動距離等。當然，公路行駛的車輛可以通過車載信息接收器、可變情報板等終端接收發(fā)布信息，從而實現(xiàn)不同天氣狀況下的交通管制，引導駕駛者適當調整行車路線。

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

壓漿壓力過小，很有可能造成管道另一端沒有液漿;壓漿壓力太大，液漿的壓力泌水率就會提高，再增加壓力，甚至會危及梁體的安全。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，所以還會出現(xiàn)混凝土被拉開導致裂縫的現(xiàn)象。壓漿前要進行一些準備工作，比如設好循環(huán)保護壓力、壓漿設備溢流閥開度。該壓力的取值在0.7 MPa～1.8 MPa，當然取值也因管道長度的不同而不同;該開度應根據(jù)不同情況盡量取最小值，但大多數(shù)取值為1 500。循環(huán)保護壓力和壓漿設備溢流閥開度兩者之間也存在關系，當壓漿壓力增加到循環(huán)保護壓力時程序會自動調節(jié)溢流閥開度。

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)的關鍵是循環(huán)時間，不一樣的管道類型和不同長度的管道，循環(huán)時間都不一樣。像正彎矩和負彎矩這兩種不同類型的管道，正彎矩的循環(huán)時間較短而負彎矩的循環(huán)時間較長，其原因就是負彎矩循環(huán)的同時還要不斷地調節(jié)流量和壓力。長管道和短管道的循環(huán)時間要視具體情況而定，因為長管道中含有雜質和空氣，雜質要靠循環(huán)排盡，空氣要靠動態(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 路面壓實中應用數(shù)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(shù)字化的技術控制碾壓機械的碾壓次數(shù)，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(shù)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。

4 結語

由于計算機技術的飛速發(fā)展，將人工智能技術應用于高等級公路領域已經成為有效解決目前我國公路建設和管理中復雜技術問題和提高公路使用質量的途徑。當然，上述各系統(tǒng)的開發(fā)涉及多個學科，學科之間的相互滲透和交叉比較復雜，單純依靠公路領域的研究人員進行研究是遠遠不夠的，只有與相關技術人員進行合作，規(guī)模化、系統(tǒng)化地進行研究，才可能開發(fā)出實用的公路領域智能系統(tǒng)。如何結合我國的國情，盡快開發(fā)適合我國公路領域的智能化系統(tǒng)，是公路技術人員的一大新課題，也是促進公路建設和管理技術朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展的必由之路。

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