智能技术在公路工程建设中的应用

金圣

摘 要：近年来，随着我国科技的快速发展，人工智能是当前科学技术发展中的一门前沿学科。是在计算机科学、控制论、信息论、神经心理学、语言学等多种学科研究的基础上发展起来的，因此又是一門综合性很强的边缘学科。根据现有计算机的特点研究了实现人工智能的相关理论、技术和方法，它在公路工程领域的应用主要有专家系统、决策支持系统和模式识别技术。

关键词：智能技术;公路工程建设;应用

0 引言

公路工程建设中，借助智能技术以提升自身勘察、设计、测量、施工、检测等的效能，为公路工程的建设提供了重要保障，显著提升公路工程建设的水平和质量。

1 人工智能技术

人工智能技术简称AI，是一项将人类智能相关理论当作研究基础，针对相关理论展开模拟、拓展及延伸的现代化科学技术。该技术是多种学科与专业的充分融合，重点包含的学习内容涉及计算机科学、心理学、统计学、哲学及语言学等。在人工智能技术的研发过程中，智能设备与系统研发制造是重点，目的为实现智能模拟人类的相关活动。目前，人工智能涉及的内容重点包括自然语言处理、智能搜索、推理与规划、计算机视觉及智能机器人等。在计算机的运算性能高速发展的形势下，计算机储存容量不断扩充，人工智能技术层面的研发也在不断深入，对社会各领域都产生了至关重要的影响。

2 国内发展现状

随着智能交通技术发展，新技术的应用日趋广泛。云计算、大数据、移动互联等新技术在交通领域的研究和应用取得实际成效，智能交通系统的基础理论方法得到进一步的丰富和完善，在智能车路协同、大城市区域交通协同联动控制、交通状态感知与交互、车联网、综合交通枢纽智能化管控等关键技术领域取得了多项技术突破，形成了一系列技术成果。我国进行大规模的智能交通系统建设，建立了智能信号控制系统、智能研判分析系统、智能高点视频监控系统、可视化集成指挥调度系统、一站式出行服务系统、道路货运车辆公共平台等一系列智能化平台及系统。我国智能交通管理系统集合大数据、云计算和人工智能技术，拓展新的服务和应用，大部分高速公路及多个城市已经建成了集接处警、信息采集、交通控制等功能于一体的智能化交通指挥控制中心，在城市交通中实现了交通信号自适应控制和主次干道“绿波”控制。针对新一代交通运营控制管理理论体系以及车车交互、车路协同等前沿技术也开展了相关研究。例如国家973计划项目中的综合交通信息感知集成与多式协同诱导研究，国家863计划项目中的车车交互式协同控制系统关键技术研究、车路协同系统仿真测试与验证关键技术研究、车路协调系统交通协调控制关键技术研究等。

3 智能技术在公路工程建设中的应用

3.1 预应力智能张拉技术在公路施工中的应用

智能技术应用到公路工程施工过程中发挥着事半功倍的效果，能够对传统的工艺进行取代，弥补传统工艺的不足。以预应力智能张拉技术为例，以下对这一技术的应用进行分析：①减少了一些结构风险，提升了整体结构的质量，使得公路使用的寿命增加。并且，该技术能够对预应力值进行准确的控制，从而达到控制误差范围的目的。②保障延伸量在±6%左右，切勿出现过多或者过少的现象，进而对其进行校核。采用的校核方法主要为：传感器在将这些数据进行传输后，由计算机计算出其延伸量，达到控制延伸量的目的。③采用多顶同步张拉的工艺，即采用1台计算机对2台或者多台的千斤顶进行控制，使得张拉变得对称后，能够解决之前张拉不同步的问题。④张拉过程变得更加规范，实现了智能控制，使得预应力所产生的耗费等得到了有效控制。即加载速率或者持荷的时间增加。⑤该技术能够对张拉数据开展自动的收集和记载，实现了对数据的实时跟踪，通过对这些数据进行跟踪能够显著提升数据的真实性，减少了人为发生的漏记或者出现作假的现象。

3.2 提升事故防范以及预警工作精准性

在公路安全管理过程中，依托于智能交通技术，还能够实现对事故以及风险的提前预判以及精准分析，继而为广大驾驶人员提供科学的决策，有效降低可能发生的安全事故。比如在车辆通行的过程中，智能交通技术能够依托于强大的数据收集以及整合分析技术，及时为驾驶人员提供前方的路况信息。若前方发生拥堵，智能交通技术能够警示驾驶人员提前降低车速，保持安全距离。同时，依托于智能交通技术，还能够帮助驾驶人员明确恶劣天气状况下的行车速度以及制动距离等。当然，公路行驶的车辆可以通过车载信息接收器、可变情报板等终端接收发布信息，从而实现不同天气状况下的交通管制，引导驾驶者适当调整行车路线。

3.3 循环智能压浆技巧以及工法原理

3.3.1 循环智能压浆技巧

压浆压力过小，很有可能造成管道另一端没有液浆;压浆压力太大，液浆的压力泌水率就会提高，再增加压力，甚至会危及梁体的安全。虽然混凝土材料是抗压不抗拉的脆性材料，但是压浆施加的压力是三维的，所以还会出现混凝土被拉开导致裂缝的现象。压浆前要进行一些准备工作，比如设好循环保护压力、压浆设备溢流阀开度。该压力的取值在0.7 MPa～1.8 MPa，当然取值也因管道长度的不同而不同;该开度应根据不同情况尽量取最小值，但大多数取值为1 500。循环保护压力和压浆设备溢流阀开度两者之间也存在关系，当压浆压力增加到循环保护压力时程序会自动调节溢流阀开度。

3.3.2 智能循环压浆系统工艺原理

智能循环系统的关键是循环时间，不一样的管道类型和不同长度的管道，循环时间都不一样。像正弯矩和负弯矩这两种不同类型的管道，正弯矩的循环时间较短而负弯矩的循环时间较长，其原因就是负弯矩循环的同时还要不断地调节流量和压力。长管道和短管道的循环时间要视具体情况而定，因为长管道中含有杂质和空气，杂质要靠循环排尽，空气要靠动态和静态持压排出，所以返浆后一般需要循环1 min～

5 min。

3.4 路面压实中应用数字化技术

路面的压实度能够显著提升公路的寿命或承载力，因此，公路工程建设过程中需要对公路的压实度予以重视，对影响压实的各种不良影响因素进行预防和的改善。施工人员借助智能技术能够获取路面的压实度情况。例如：借助数字化的技术控制碾压机械的碾压次数，同时还可以控制碾压的速度，使得碾压的质量得到明显的提升。并且，施工人员还可以借助数字化技术开展信息的处理和汇总，跟踪路面压实的进展，从而提出更加合理的操控手段。

4 结语

由于计算机技术的飞速发展，将人工智能技术应用于高等级公路领域已经成为有效解决目前我国公路建设和管理中复杂技术问题和提高公路使用质量的途径。当然，上述各系统的开发涉及多个学科，学科之间的相互渗透和交叉比较复杂，单纯依靠公路领域的研究人员进行研究是远远不够的，只有与相关技术人员进行合作，规模化、系统化地进行研究，才可能开发出实用的公路领域智能系统。如何结合我国的国情，尽快开发适合我国公路领域的智能化系统，是公路技术人员的一大新课题，也是促进公路建设和管理技术朝着智能化、现代化方向发展的必由之路。

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