DB32T-道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術規(guī)范編制說明

江蘇省地方標準《道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術規(guī)范》（征求意見稿）編制說明起草工作組2024年6月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u一、目的意義 —《道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術規(guī)范》（征求意見稿）編制說明目的意義1.1編制目的當前，我國公路施工適齡工作人口大幅減少，尤其是艱苦險重工程建設人員大幅減少，年輕一代更愿意進入具有較高技術含量的行業(yè)，導致工程建設用工成本增加。為降低人工成本、提升施工效率和質(zhì)量，智能化、無人化交通建設技術和工程裝備的推廣應用將是必然趨勢與市場選擇。從現(xiàn)狀來看：一方面，交通建設工程長期以來施工質(zhì)量控制難度大，工程養(yǎng)護成本高；另一方面國家大力發(fā)展水電大壩建設、西部交通建設、一帶一路等工程項目增加，工作環(huán)境高原、高溫、高濕、施工事故等對施工人員健康帶來了很大的挑戰(zhàn)；同時，隨著經(jīng)濟結構的變化，導致工程建設的基層人員流動大，間接造成施工過程控制難以穩(wěn)定。另外，交通工程多為大型基礎建設工程，施工工地傳統(tǒng)的管理方法不能滿足國家交通強國的戰(zhàn)略發(fā)展。為此，交通建設行業(yè)迫切需要通過數(shù)字化、無人化、信息化技術來解決上述問題，更需要無人化、智能化、集群化施工的相關技術標準來引領和推進工程應用。工程建設施工智能化無人集群控制技術作為一項新技術，中國走在了世界前列，國外未見到相關應用。國內(nèi)近幾年的應用實踐中，由于技術的先進性與復雜性，施工時，各單位在無人化施工設備技術參數(shù)選擇、施工工藝與無人化施工設備結合、現(xiàn)場組織與操作等方面存在很大的隨意性，尚未形成統(tǒng)一的標準，影響無人化施工設備優(yōu)勢的發(fā)揮。因此，有必要在我省編制《道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術規(guī)范》，明確攤鋪壓實過程組織、設備要求和技術要求等，為采用智能化無人集群施工技術進行工程施工提供標準化依據(jù)，加快我省工程建設智能化無人集群施工推行，提高我省公路工程建設智能化、無人化水平，同時，進一步促進智能化無人施工技術研究和進步，逐步覆蓋拌和站、運料車等，實現(xiàn)我省公路施工全面無人化。1.2編制意義本標準對規(guī)范攤鋪壓實智能化無人化集群施工的術語和定義、系統(tǒng)組成、功能要求、技術指標、施工作業(yè)前準備、攤鋪壓實作業(yè)、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制具有實際指導意義，本標準對未來使用者涉及各參建方具有良好的實用價值和廣闊的推廣應用前景。本標準編制屬于技術研究工作，預期效果主要體現(xiàn)在社會效益這方面。通過本標準制定推動《“十四五”交通領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》我省貫徹實施，填補我省公路施工無人化標準空白，促進我省智能化、無人化施工規(guī)范化應用，有效解決和提升施工質(zhì)量、效率、安全、環(huán)保等問題。通過數(shù)字化、智能化、無人化施工技術遠程實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)操控或智能決策規(guī)劃作業(yè)路徑等方式，解決長期困擾國家交通工程中人的原因導致施工質(zhì)量問題、因我國專業(yè)施工操作手人數(shù)不斷減少的難題等，實現(xiàn)晝夜、全氣候的連續(xù)施工，提高施工效率，縮短工期，以及施工均勻，實現(xiàn)節(jié)能減排。任務來源本標準經(jīng)江蘇省交通運輸廳推薦，江蘇省市場監(jiān)管局批復同意后立項，項目批復文件為《省市場監(jiān)管局關于下達2023年度江蘇省地方標準項目計劃的通知》（蘇市監(jiān)標〔2023〕173號），立項排序為第77項，名稱為《道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術規(guī)范》。編制過程本標準研究與編制自確定任務來源以后，編制過程如下：3.1成立標準編制小組2023年6月，在徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司的統(tǒng)一組織下，由東南大學、徐州市公路事業(yè)發(fā)展中心、蘇交科集團股份有限公司、江蘇高速公路工程養(yǎng)護有限公司、江蘇現(xiàn)代路橋有限責任公司、南京寧通智能交通技術研究院有限公司、蘇州市公路事業(yè)發(fā)展中心、江蘇高速公路工程養(yǎng)護技術有限公司、河南交投平宛高速公路有限公司、江蘇集萃道路工程技術與裝備研究所有限公司、江蘇東交智控科技集團股份有限公司、江蘇經(jīng)緯交通集團有限公司、南京工業(yè)大學等單位組建了江蘇省地方標準起草組，召開了標準起草組啟動會議，對標準基本框架、工作進度、任務分工、調(diào)研計劃等進行了安排。3.2工程調(diào)研與研討3.2.1線性路面施工相關工程（1）路基智能施工項目在S420金湖段，首次實現(xiàn)路基碾壓的無人化施工，開啟道路無人施工的先河，取得了良好的實施效果，為無人機械集群化施工提供了研究基礎與實施經(jīng)驗，向外界展示了交通建設行業(yè)的科技發(fā)展。（2）水穩(wěn)基層智能施工項目京雄高速和新柳南高速在全球率先開展無人集群的應用，實現(xiàn)水穩(wěn)基層攤鋪壓實的自動化作業(yè)。瀝青路面智能施工項目攀大高速無人駕駛壓路機集群聯(lián)動瀝青路面施工作業(yè)在四川攀枝花至云南大理在建的高速公路項目中測試成功，標志著無人駕駛壓路機已經(jīng)能夠滿足瀝青路面碾壓施工規(guī)范，這在全球尚屬首次。京德高速瀝青中面層施工中首次使用"無人駕駛集群智能化施工"技術，該技術首次在雄安新區(qū)對外骨干路網(wǎng)瀝青面層施工中得到應用。新疆S21高速公路地處古爾班通古特沙漠腹地，干旱、少雨、大風、沙塵暴，冬期嚴寒漫長，夏季短而炎熱，晝夜溫差大，無人化施工很好的克服了惡劣的作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、少人員施工。3.2.2水利施工相關工程在北京的雄安新區(qū)，實現(xiàn)了批量36臺套無人化壓路機的訂單，在示范應用中取得良好效果。在此基礎上，定興縣水利局、河北水利工程局、內(nèi)蒙古遼河水利工程局、安徽水利開發(fā)有限公司、河北水利工程局等8家施工單位，相繼采購了無人化壓路機。3.3科研基礎與研討近三年，標準編制小組承擔主要科研項目10多項，獲得知識產(chǎn)權共計30項，其中發(fā)明專利12項，實用新型專利2項，軟件著作權登記16項，目前已攻克攤鋪壓實智能化無人集群施工相關技術瓶頸，構建智能化無人集群施工傳感、決策、控制、分析等技術，按照“無人操控機理研究→核心技術攻關→原理系統(tǒng)構建→單機樣機試驗→集群化樣機試驗→示范應用→推廣應用流程展開”逐項開展調(diào)研、技術研究和測試驗證。截止目前，攤鋪壓實智能化無人集群施工已應用線性工程、路基施工、集中養(yǎng)護等多個典型項目，實施容易，可操作性強。如：省內(nèi)（滬寧高速、溧馬高速、錫廣高速、連徐高速、沈海高速等）、省外（新疆S21高速、河南鄭西高速、廣東茂湛高速、山東淄博高速、濟南繞城高速、江西大廣高速、四川攀大、德會高速、河北京雄、京德高速、雄安拒馬河、云南涼州大壩、湖北鄂州機場、武大高速、西安南外環(huán)、山西太原二環(huán)高速等）多個典型項目應用。2023年6月~7月，標準編制組進行施工現(xiàn)場調(diào)研，并進行交流研討。3.4起草標準草案2023年8月~10月，編制標準草案，確定了標準的主要框架，組織內(nèi)部、行業(yè)標準評審和專家質(zhì)詢，經(jīng)修改后形成標準征求意見稿，準備征求意見工作。3.5標準修訂2023年11月~2024年4月，公開廣泛征求行業(yè)技術專家及標準編制專家意見，優(yōu)化標準框架，編制組根據(jù)與會專家意見進一步修改完善，開展標準起草工作。2024年5月完成該征求意見稿的編制。四、主要內(nèi)容4.1編制原則道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術規(guī)范制定的原則如下：1.科學性、先進實用原則。本標準既要反映江蘇省近年來在攤鋪壓實智能化無人集群施工技術方面的研究成果和經(jīng)驗，又要借鑒吸取國內(nèi)外的先進經(jīng)驗和新理論、技術，更要適合江蘇省在規(guī)劃建設管理的實際需求，還要確保規(guī)范可操作，解決實際的工程難題。2.符合性與協(xié)調(diào)原則。本標準既要符合國家法律的有關規(guī)定，又要與現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準保持相互協(xié)調(diào)、一致。3.成熟性原則。本標準須進行充分技術論證，應依據(jù)充分，理論正確，驗證可信，確保技術成熟性、可靠性。4.注重經(jīng)濟性和社會效益原則。本標準編制須以江蘇省實際需要出發(fā)，避免一味追求高性能、高指標，造成不必要的經(jīng)濟浪費。4.2編制內(nèi)容為了為響應國家《交通強國建設綱要》和《“十四五”交通領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》需求，研發(fā)智慧工地的專業(yè)作業(yè)保障裝備技術，開展“智慧工地先導應用”工程，研發(fā)少人或無人化施工技術與裝備，推動機場、道路、隧道、航道、橋梁、高速鐵路等智慧工地的典型應用試點，有效解決和提升施工質(zhì)量、效率、安全、環(huán)保等問題。規(guī)范道面攤鋪壓實智能化無人集群施工技術，保證工程質(zhì)量，制定本文件。本標準規(guī)定了道面攤鋪壓實智能化無人集群施工的術語和定義、系統(tǒng)組成、技術要求、施工、質(zhì)量控制。（1）范圍本文件規(guī)定了標準范圍和適用界限。本文件規(guī)定了攤鋪壓實智能化無人集群的系統(tǒng)組成、技術要求、施工、質(zhì)量控制等內(nèi)容。本文件適用于高速公路和一級公路的新建、改擴建及養(yǎng)護工程。（2）規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件說明了主要參考的國內(nèi)外標準。在標準編制過程中，以《全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術規(guī)范》（CH/T2009）、《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG3450）、《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTGF80/1）等作為上位標準。（3）術語和定義本章節(jié)主要對智能攤鋪壓實設備、智能攤鋪壓實管控平臺、智能攤鋪壓實作業(yè)系統(tǒng)等術語進行定義，在理解的基礎上更好地控制各技術要求；同時在本學術范圍內(nèi)形成統(tǒng)一的名稱，便于學術交流。（4）系統(tǒng)組成本章主要規(guī)定了智能攤鋪壓實設備的組成，智能攤鋪壓實管控平臺的模塊組成，RTK基站的要求，數(shù)據(jù)采集設備應具備的識別裝置等相關要求。（5）技術要求本章節(jié)主要規(guī)定施工設備及管控平臺的功能要求、數(shù)據(jù)采集設備的功能要求；施工設備及管控平臺的技術指標，如定位精度、作業(yè)精度、環(huán)境感知及緊急避險性能等相關要求。（6）施工本章節(jié)主要規(guī)定了作業(yè)人員要求、施工設備準備、基站搭建、數(shù)據(jù)采集等內(nèi)容，以及設備狀態(tài)檢查相關要求。（7）質(zhì)量控制本章節(jié)主要規(guī)定了道面攤鋪壓實智能化無人集群施工工藝的相關要求，以確保最佳施工質(zhì)量。五、技術指標確定的依據(jù)5.1已有科研研究基礎本文件規(guī)定了一種實現(xiàn)瀝青路面智能施工的方法，通過綜合數(shù)據(jù)檢測分析，并結合施工質(zhì)量在線實時智能感知、無人裝備智能控制等理論方法研究和技術研發(fā)，實現(xiàn)瀝青路面的智能檢測、空間溫度場檢測、智能攤鋪、智能壓實，最終達到無人智能施工這一行業(yè)最終目標，同時通過研發(fā)數(shù)字化施工數(shù)據(jù)處理平臺，實現(xiàn)施工大數(shù)據(jù)的溯源管理，為道路工程管理方實現(xiàn)智慧管養(yǎng)提供數(shù)據(jù)服務。本文件對瀝青路面智能施工的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)功能進行了技術規(guī)定，包括定位實現(xiàn)的方式、系統(tǒng)通訊架構、系統(tǒng)安全性的要求等；本文件對瀝青路面智能施工的流程和工藝進行了技術規(guī)定，包括智能施工進行的碾壓遍數(shù)、碾壓方式，對于瀝青混合料的溫度控制等。5.2規(guī)范性引用文件本標準的制定未違反相關法律法規(guī)及強制性標準，不存在與國家標準、行業(yè)標準內(nèi)容相同情況。下列文件對于本文件的應用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。CH/T2009全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術規(guī)范JTG3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程JTGF40公路瀝青路面施工技術規(guī)范JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準六、重大分歧意見的處理無七、廢止現(xiàn)行有關標準的建議本標準是首次制定，無廢止現(xiàn)行有關標準的建議。八、與相關法律法規(guī)和標準的關系本標準不違背現(xiàn)有法律法規(guī)，與現(xiàn)行的相關國際標準、國家強制/推薦標準、行業(yè)標準、省地方標準無交叉，本標準重點規(guī)定采用智能化無人集群技術和設備進行集群攤鋪、壓實施工相關技術要求，是對《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40-2004）、《公路路面基層施工技術細則》（JTG/TF20-2015）、《高速公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（DB32/T1087-2022）等標準在智能化、無人化施工方面的技術性要求和補充，與現(xiàn)有施工標準配合使用。九、推廣實施建議智能化無人集群施工提高了施工質(zhì)量，提升了人員安全和施工效率，降低了碳排放，帶動了上下游供應鏈發(fā)展，具有巨大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。依托本任務研究成果，可以作為全省智能化無人化施工的依據(jù)。為了加強推廣力度，首先，我們應積極爭取政府對推進攤鋪壓實智能化無人集群施工工程樣板建設工作的支持，讓標準有序長效的運行，在總結、借鑒、提煉的基礎上推廣成功經(jīng)驗，鞏固標準成果，以提升江蘇省公路建養(yǎng)智能無人施工技術應用水平，填補攤鋪壓實智能化無人集群施工技術標準的空白。此外，還應加強宣傳引導，充分利用各種媒介，大力宣傳智能化無人集群施工的意義和要求，組織開展品質(zhì)工程樣板建設相關主題活動，擴大在全國行業(yè)內(nèi)外的影響力。十、起草單位和起草人員信息及分工10.1主要起草單位及分工在本標準的修訂過程中，開展了廣泛的調(diào)研和技術分析工作，得到了相關單位的支持、協(xié)助，取得了大量標準制定建議，保證了標準修訂質(zhì)量。各協(xié)作單位的主要工作如下：①徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司負責方案確定并負責集群施工控制技術把控和驗證，負責標準主要編寫。②東南大學協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，協(xié)助完成國內(nèi)外相關研究資料的收集工作，對溫度、厚度、壓實度、平整度等采集裝置提出了改進意見，幫助提高了標準編寫的科學性和合理性。③徐州市公路事業(yè)發(fā)展中心協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，負責施工應用及驗證，對技術指標評價提出了合理性建議，確保了技術指標的準確性。④蘇交科集團股份有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，協(xié)助完成國內(nèi)外相關研究資料的收集工作，結合相關工程經(jīng)驗對質(zhì)量控制內(nèi)容提出了修改意見，幫助提高了標準的合理性。⑤江蘇高速公路工程養(yǎng)護有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對施工集群控制策略和工藝流程提出了修改意見，幫助提升了標準的可實操性。⑥江蘇現(xiàn)代路橋有限責任公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對施工集群控制策略提出了修改意見，幫助提升了標準的可實操性。⑦南京寧通智能交通技術研究院有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，協(xié)助完成行業(yè)內(nèi)相關論文等研究資料的收集工作，參與標準的校稿工作，幫助提高了標準的準確性和規(guī)范性。⑧蘇州市公路事業(yè)發(fā)展中心協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對集群安全控制策略提出了修改意見，幫助提升了標準的合理性。⑨江蘇高速公路工程養(yǎng)護技術有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對集群施工工藝流程提出了修改意見，幫助提升了標準的可實操性。⑩河南交投平宛高速公路有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對集群施工工藝流程提出了修改意見，幫助提升了標準的可實操性。?江蘇集萃道路工程技術與裝備研究所有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，協(xié)助完成地方標準、技術資料等的收集工作，對標準編制進度提出了合理性建議，提高了標準編制工作的統(tǒng)籌性。?江蘇東交智控科技集團股份有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對集群安全控制策略提出了修改意見，幫助提升了標準的合理性。?江蘇經(jīng)緯交通集團有限公司協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，結合工程經(jīng)驗對集群安全控制策略提出了修改意見，幫助提升了標準的合理性。?南京工業(yè)大學協(xié)助參與方案確定并給出指導意見，對數(shù)據(jù)采集設備功能提出了修改意見，幫助提升了標準的科學性。10.2主要起草人及其所做的工作本標準主要起草人：郭朝暉、高亮、許飛云、賈巖、吳春穎、畢連居、邵珠楓、孫志剛、徐洪躍、孟斌、王飛、周保剛、陳明、王捷、張陳、郭啟林、王曉東、蔡莉莉、李捷、孫小中、劉曉紅、胡建中、樓望新、周韡、梅晨悅、李昂、張東、朱富萬、黃麒、蘇宏濤。各起草人主要工作見表各起草人主要工作見表1。表1標準主要起草人及工作姓名職稱工作單位項目分工郭朝暉高級工程師徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司技術負責高亮高級工程師徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司技術負責許飛云教授東南大學技術支持賈巖副主