科普|“压马路”也用上了自动驾驶？这些新技术应用让你“万万没想到”

自主研制、超大截面、五大自主专利技术……今年9月，记者在上海轨道交通市域线机场联络线（西段）梅富路工作井内看到，足有5层楼高的 “骐跃号”盾构机宛如一条巨龙盘卧在井底。这是首台由上海制造、具备自主知识产权的国产超大直径盾构，承担了机场联络线区间隧道的掘进任务。

在上海打造综合交通体系的历程中，类似的智能技术正更多地出现。自动驾驶、建筑机器人等创新应用，让交通工程领域建设更智能、更高效。

“盾构兄弟”联手掘进

本月初，上海市机场联络线（西段）梅富路工作井迎来一个重要节点——第二台国产超大直径盾构“骥跃号”已完成井下安装，并进入调试阶段，计划10月始发，将承担从梅富路工作井经3号风井至2号风井区间隧道的掘进任务。

去年，它的“大哥”——“骐跃号”就已经成功调试下线，担当起“钻地龙”的重任。这是由隧道股份上海隧道自主研发，首台由上海制造的、具备完全知识产权的国产超大直径盾构。

作为上海市机场联络线首条掘进的盾构区间，梅富路工作井至华泾站盾构区间全长超过两公里，盾构机将穿越两座高压铁塔、虹梅南路高架桥、地铁15号线，以及错综复杂的水务、燃气、电力、通信等管道，并穿越不同复杂土层，施工难度较大。

“骐跃号”盾构机破解了施工中的主要困难。它的主机长度约为16米，刀盘切削直径达14.05米。这台盾构形似“巨无霸”，行动却很灵活。它配套了先进高端设备，空间布局高效合理，采用无轨集成式后配套车架，可在隧道掘进中灵活转弯，最小转弯半径为520米，也能适应于隧道坡度6%的掘进施工。

据了解，“骥跃号”“骐跃号”两台盾构都从梅富路工作井出发，分别向东北与西南两个方向“分头行动”。“骐跃号”将掘进约2.2公里至华泾站，而“骥跃号”的掘进区间长达约5.7公里。目前，“骐跃号”累计推进1266米。

“压马路”用上自动驾驶

换挡、起步、铺沥青料……只需十分钟，就完成了一条沥青路面的铺料和压实作业。再仔细一看，摊铺机里一个人都没有，居然是自动驾驶。

在北横通道建设过程中，上海实现了“无人智能化集群”沥青施工。这是一个集体作业的过程，两台沥青摊铺机按照预先设定的路线，缓慢稳步地向前推进，五台压路机跟随其后，进行多次往返碾压。

“这项技术经历了从单兵作战到团队攻坚的发展过程。”上海路桥相关负责人介绍，2019年底朱建路道路改建项目，是国内应用无人摊铺技术的“首秀”。由一台无人驾驶沥青摊铺机和两台无人驾驶压路机组成。“无人设备工作时，作业人员无需待在驾驶室，只需在后台发送指令，借助后台设备强大的计算能力，达到导航和作业目的。”

一年后，无人摊铺技术有了新突破，实现了多台无人机械设备“组队”作业的场景。2020年9月27日，在上海市闵浦三桥的沥青铺设过程中，上海路桥首次采用了无人摊铺机编队，多台机械设备依靠通信技术、北斗定位导航系统，以及大量传感器不断反馈和修正，沿着预先设定路径分组，进行多个工序的沥青摊铺施工，实现了无人驾驶摊铺的应用场景拓展。

“和人工相比，无人摊铺首先具备人力资源方面的优势，在人工智能介入实际作业后，现场工作人员将大大缩减，工程质量也有提高，可以节省人力成本。另外，沥青对人体是有毒有害的，无人操作更加人性化。”相关负责人介绍，未来，无人驾驶摊铺的应用场景还将拓展到上海城市高架、机场场道等更多领域。

专业机器人“上岗”

今年，在上海地铁管片生产车间，智能管片抹平机器人正式上岗，成为一名真正的“打工人”。

管片是地铁隧道最内层的屏障，需要抵抗土层压力和地下水压力等，它的制造水平直接关系到隧道质量和安全。“抹平”是管片生产的关键环节，传统意义上的管片抹平，需要工人拿抹子把混凝土表层抹平。因为管片有弧度，所以人工操作难度大，标准不好把控。

随着机器人产品的广泛应用，管片施工效率和精度难题得以破解。管片抹平机器人长得“高大”，动作却很“灵活”，还能自动视觉识别管片表面缺陷。

据技术人员介绍，在智能管片抹平机器人应用后，流水线生产效率可提高10%左右，降低这一生产环节的劳动力成本50%以上，管片外观质量和管片尺寸精度有所提高。目前，机器人可做到宽度误差保持在±1毫米，厚度误差保持在-1毫米到+3毫米。