公路是交通运输业的重要根底设施，推进公路基础设施数字化建设是打造现代化交通运输體(tǐ)系和建设交通强國(guó)的重要支点。公路建设是一项庞大而复杂的工程，路面工程施工作為(wèi)公路建设过程中一个重要环节，覆盖了混合料拌合、运输、摊铺及碾压四个关键流程。
传统施工方式主要依靠人工试验检测，受从业人员职业素养、技能(néng)水平、抽样检测等方面影响，质量不容易控制。同时，施工管理(lǐ)多(duō)采用(yòng)“事前检验、事后把关”模式，无法提供全面、实时、快速的事中检测手段，路面不合格会造成返工、工期延误、成本上升、资源浪费等后果，甚至可(kě)能(néng)引发安全问题。
结合公路路面施工的特点，北京合众思壮科(kē)技股份有(yǒu)限公司（简称“合众思壮”）旗下北京合众鼎新(xīn)信息技术有(yǒu)限公司自主研发了路面数字化施工系统。该系统通过融合北斗/GNSS高精度定位、信息化、大数据、云计算等技术，实现“人机互联”，对路面施工过程全部环节进行实时监测、及时预警、记录溯源等，从而為(wèi)施工现场提供智能(néng)施工导航，提高施工管理(lǐ)水平和效率，确保作业质量，避免人為(wèi)因素导致的操作失误。目前，该系统已在山(shān)东文(wén)莱高速、渝武高速、玉楚高速、华丽高速、鸡商(shāng)高速等多(duō)个公路建设工程项目中取得成功应用(yòng)，显著降低了施工成本，提升了施工效率。
路面数字化施工系统
路面数字化施工系统由以下部分(fēn)组成：
设计数据转换
设计转换软件简称UDC，是合众鼎新(xīn)推出一款工程辅助设计软件，具备对导入路面工程CAD设计文(wén)件进行分(fēn)割、轻量化、深化设计，可(kě)结合路面工程现场工艺工法二次编辑，对施工區(qū)域设计文(wén)件进行分(fēn)层设计，设计好的文(wén)件三维道路设计数据和工艺参数，其中工艺参数包括速度要求、遍数要求、温度要求等质量指标要素。
数字化监控
通过路面数字化施工管理(lǐ)平台下发设计文(wén)件到施工机械，拌合站拌料生产、車(chē)辆装料到卸料、摊铺机和压路机按任務(wù)施工，所有(yǒu)监测数据回传数字化平台，结合路面数字化施工管理(lǐ)平台可(kě)视化显示，达到人机料科(kē)學(xué)管理(lǐ)、质量管理(lǐ)、安全管理(lǐ)、进度管理(lǐ)的目标。
智能(néng)拌和监控系统
混合料作為(wèi)路面主要铺筑材料，其质量直接关系到公路项目的造价预算、生命周期以及路面质量的优劣，混合料的控制指标级配组成、油石比、拌合时间、生产温度等都需要严格把控。智能(néng)拌合监控系统能(néng)够实时采集拌合站生产过程中材料的计量数据与温度数据，并实时传输到路面数字化施工系统平台，实现对混合料拌合站生产数据的“事前预控、事中监控、事后分(fēn)析”的全过程控制，保证了监测数据的真实及可(kě)靠性，提供及时准确的质量数据跟踪和分(fēn)析报告，為(wèi)决策者提供数据依据，实现对拌合站生产质量全程监管。
車(chē)辆运输监控系统
為(wèi)了避免产生温度离析，混合料在出料后应在规定时间内运达前场。車(chē)辆运输监控系统北斗定位终端，以4G通讯网络為(wèi)载體(tǐ)，有(yǒu)效监控运料車(chē)运输，准确定位，实时回传車(chē)辆行驶前方照片，实现对运料调度、时间、轨迹、摊铺位置等运输全过程信息监测，任意位置的路面铺筑材料信息都能(néng)够溯源追踪。
摊铺质量监控系统
混合料运输車(chē)将混合料送到指定位置后，便进入重要的路面摊铺环节。路面摊铺过程中摊铺轨迹、材料温度、摊铺速度等参数对于路面的均匀性有(yǒu)着重要的影响。智能(néng)摊铺系统通过安装的北斗高精度定位传感器、红外線(xiàn)温度传感器，可(kě)实时获得影响路面摊铺质量的速度、温度、温度离析、轨迹、摊铺里程等关键参数。操作手在車(chē)内可(kě)通过显示终端，随时查看系统数字化、图像化的作业全过程显示，对不合规的施工工艺进行及时调整纠偏，进一步保证路面摊铺的均匀性和稳定性。
智能(néng)压实系统
压实作业是其中较為(wèi)重要的一环。路面压实质量是影响高速公路長(cháng)期安全稳定运行的关键。不密实的路基将会出现整體(tǐ)强度不足、沉降不均匀或变形过大等问题，从而影响路面结构安全。智能(néng)压实系统采用(yòng)北斗高精度实时定位技术和压实传感器监测技术，通过软件的实时处理(lǐ)获知压路机钢轮高精度三维位置及振动压实值，以数字化、图像化的方式实时记录显示压路机行进方向、行进速度、VCV(振动压实值)值、碾压遍数等信息，从而引导机手避免过压和漏压，进一步提升铺面整體(tǐ)压实质量。
环境监测
在施工區(qū)域内安装一定数量的环境监测设备，在施工过程中自动检测环境中污染物(wù)的数量，通过对大气污染物(wù)以及环境气象条件的实时监测，数据回传施工平台，在系统 中实时发出警告，及时开启降尘设备、调配降尘車(chē)辆，达到环保要求，实现绿色施工的目标。系统可(kě)记录24小(xiǎo)时*365天的温度数据，為(wèi)施工检验批资料编写提供真实数据。
典型案例
华坪至丽江高速公路（华丽高速）是國(guó)家高速公路网上海至成都高速公路成都至丽江联络線(xiàn)（G4216）的一段，是丽江南连大理(lǐ)通东盟、北接迪庆进藏區(qū)、东经华坪入川渝、西过保山(shān)至南亚的重要大动脉。
系统应用(yòng)地点：云南省丽江市
系统应用(yòng)机械：双钢轮/胶轮压路机、摊铺机
使用(yòng)设备：固定式连续运行参考站，拌合站数字化监控系统，UCS300公路压实系统，摊铺数字化监控系统，物(wù)料运输車(chē)系统，以及配套的数据处理(lǐ)软件及平台。
应用(yòng)效果
▲保证路面质量的均匀性
实时输出压实轨迹、速度和压实遍数等压实数据参数，引导压实作业，保证压实质量均匀性、提高检测合格率，缩短检测周期。
▲全程数字化管理(lǐ)，保证资料详尽可(kě)靠
保留完整的施工过程资料，提供质量溯源数据、调整后续施工方案。
▲节省管理(lǐ)和施工成本、增加利润
过程控制、及时发现问题，减少返工；遠(yuǎn)程实时管理(lǐ)、减少中间环节。
▲节能(néng)降耗，实现绿色施工，低碳经济
提高机械利用(yòng)率，降低油耗；提高施工效率，减少人力；施工过程控制，降低返工风险，减少资源浪费。
▲降低劳动强度，减少人為(wèi)误差
实时指导操作机手作业，提高压实质量均匀性，减少人為(wèi)误差。
▲為(wèi)后期道路养护提供依据
实现对施工全过程质量实时无损监测、智能(néng)预警、实时反馈、动态评价、全面检验，為(wèi)数字化养护管理(lǐ)提供重要支撑。
基于以上优势，合众鼎新(xīn)公路路面工程数字化施工系统，可(kě)以实现对路面施工全过程进行“事中监测、事后追溯”，帮助解决压实施工质量管理(lǐ)痛点。相较于传统路面工程，能(néng)使施工效率提升25-30%，同时使施工成本降低20%左右。
近年来，國(guó)家先后出台《交通强國(guó)建设纲要》《國(guó)家综合立體(tǐ)交通网规划纲要》，為(wèi)当前和今后一个时期交通运输发展指明了方向。交通运输部《数字交通“十四五”发展规划》也明确提出，提升交通运输基础设施运行效率和运输服務(wù)品质，让数字交通发展成果惠及人民(mín)。在加快建设交通强國(guó)的征程中，通过科(kē)技创新(xīn)引领公路建设快速迈向数字化施工新(xīn)时代，是公路交通高质量发展的必由之路。
面向未来智能(néng)高速公路技术體(tǐ)系与发展趋势，合众思壮以北斗高精度技术為(wèi)基础，融合物(wù)联网、互联网、5G通信、人工智能(néng)、大数据分(fēn)析等新(xīn)兴技术，积极探索数字施工技术在智慧高速公路建设的应用(yòng)场景，為(wèi)全國(guó)高速公路数字化建设贡献更多(duō)思壮经验。