这个问题非常好,智能建造早已不是概念,而是在国内外众多重大交通工程中落地生根,深刻改变着设计、施工和运维的全过程。下面结合一些近期代表性案例,具体展开。
一、桥梁工程:从“毫米级”控制到“数字孪生”养护
在大型桥梁建设中,智能建造技术是实现高精度、高效率与高安全性的关键。
顶推施工的“智能大脑”:在巢马铁路长江大桥的建设中,项目应用了智能同步顶推技术。通过部署应力、温度传感器建立辅助支架应力监测系统,实时掌握辅助支架受力变形状况;主塔采用的智能爬升系统通过智能控制系统实现多榀爬架自动同步爬升,并集成位移、压力、视频、风速监测,极大提升了安全性。类似地,沁伊高速黄河特大桥采用步履式顶推施工工艺时,应用了测控一体化的数字孪生智能顶推控制系统,将施工精度控制在毫米级。
施工过程的“全息监护”:江西上犹江特大桥(遂大高速A标)作为江西高速最高桥,在大跨径连续刚构施工中,采用轻量化智能挂篮与智能监控中心实时相连,实现液压行走同步与模板快速安拆。智能喷淋养生系统、风速监控与荷载智能称重报警系统,让箱梁的每一个“生长环节”都处于可视可控的数据化监护中。
运维阶段的“数字镜像”:以某长江大桥项目为例,项目构建了“BIM+物联网+智能装备”协同体系。在运维阶段,基于BIM模型搭建数字孪生平台,整合结构健康监测数据(应力、位移、振动等),实现了桥梁状态的可视化管理与预防性养护。智能感知技术如应用于缆索的阵列式光纤光栅“数字索股”,可实时监测内部温度、湿度和应变,实现了从“点状抽查”到“线性全景”的跨越。
二、隧道与路基工程:机器人与智能体赋能
隧道与复杂路基施工环境封闭、风险高,智能建造技术的引入带来了革命性变化。
隧道施工的“智慧综合體”:盾构隧道“交融·潜龙”智慧施工综合智能体和山岭隧道“交融·穿岳”智慧施工综合智能体等创新应用,代表了隧道施工向多智能体协同决策的演进。在具体实践中,如通铜高速T3标段的隧道施工中,江西省首条隧道工字钢全流程自动化生产线投入使用,五台工业机器人凭借激光跟踪与AI视觉双模校准,实现了在工字钢上±2mm的超精度控制。
路基与场站的“无人化”作业:物联网与自动化设备正在解放人力。在广西北海的某工程中,运用5G+物联网体系优化能源配置,使用电成本降低超30%。AI质检也开始普及,同样在通铜高速T3标段,AI质检园里的机械臂通过AI视觉识别和运动控制算法,实现对混凝土试块的自适应抓取与检测,将误差控制在毫米级,效率提升4倍。
三、公路网与智慧交通:从“智能感知”到“全局优化”
智能建造的范畴已从单体工程扩展至整个路网系统的智能化管理与服务。
“智能体”时代的路网管理:公路交通正迈入“智能体”时代,一系列创新应用案例发布。例如,大流量多通道区域公路网综合运行分析智能体可进行综合运行分析;高速公路运行与养护安全AI智能体平台致力于提升养护安全水平;基于LLM的多智能体车流仿真系统能进行复杂车流模拟。这些“智能体”如同为公路网安装了会思考、能协同的“数字大脑”。
全息感知与主动管控:江苏计划高标准落地包括高速公路主动管控在内的50个“人工智能+交通运输”典型应用场景。实践中,石家庄的“灯看车”系统通过数字孪生技术实时映射道路流量,使高峰拥堵指数下降6%、车速提升14%。车路协同技术通过毫米波雷达等多源数据融合,可精准预警超速、逆行等行为。
建设期的智慧项目管理:在新建京港高速铁路九江至南昌段项目中,通过搭建智能建造监管平台,整合BIM应用、深基坑自动化监测、安全隐患排查治理等模块,实现了安全、质量、进度、成本的全过程管控,将安全管理模式从“事后被动补救”转变为“事前主动预防”。
这些案例表明,智能建造技术通过BIM(建筑信息模型)、物联网、数字孪生、人工智能和智能装备的深度融合,正在交通工程的全生命周期内发挥巨大效能,推动行业向更高质量、更高效率、更可持续的方向发展。
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