沥青混凝土路面施工机群施工过程智能化控制分析

农建州

【摘 要】众所周知，沥青混凝土路面施工具有工期长和施工量大的特点，在工程项目施工时经常会受到外在因素的干扰，这就需要开展机群施工模式，并且在机群施工中实现施工过程智能化控制，在保证各项仪器设备稳定运行的同时，提升沥青混凝土路面施工效率和质量。

【关键词】沥青混凝土路面；施工机群施工；智能化控制

【中图分类号】U415.5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）06-0075-02

0 引言

当前，在公路路面施工时经常会使用到沥青混凝土材料，这种材料能提升公路路面的施工质量和美观性。沥青混凝土路面的施工较为复杂，在工程项目施工时会使用到一系列机械设备，这就需要对沥青混凝土路面施工中各类机械设备实施智能化控制，减少各类仪器设备在运行时出现问题的可能性，有效提升沥青混凝土路面施工质量。

1 沥青混凝土路面施工过程智能控制体系

从沥青混凝土路面施工的角度出发，明确沥青混凝土路面施工具备以下特点：第一，沥青混凝土路面施工流程包括沥青混凝土搅拌、运输、摊铺及压实等作业，必须按照规定的施工流程进行沥青混凝土路面的施工，彰显工程项目施工的层次性。第二，在沥青混凝土路面施工时，需要使用多种机械设备，但是多数机械设备只与区域内的机械设备有所关联，并不会影响其他区域的机械设备，这说明沥青混凝土路面施工具备区域性特点。第三，尽管沥青混凝土路面施工时存在多种机械设备配置方案，但是在整个工程项目施工现场，每一个机种的作用是固定的，并不会因为配置方案变化而出现机种作用变化的现象。

在沥青混凝土路面施工智能控制体系建设过程中，应充分考虑沥青混凝土施工的特点，并按照其特点构建智能化控制系统，保证各类机种处于稳定运行的状态。就目前来看，在沥青混凝土施工时所应用的智能化控制系统主要为分布—分层式树状控制体系，包括中央智能控制、拌和智能控制、运输智能控制、摊铺智能控制和压实智能控制5个子系统。而且在对该种智能化控制系统进行深入研究的过程中，施工技术人员要了解该种智能化控制系统每一层次的控制主体和核心任务存在本质上的差异，能够满足沥青混凝土路面施工机群施工的多项要求。中央智能控制系统能够综合施工现场的各项信息对原有沥青混凝土路面机群施工方案进行优化与调整，全面提升沥青混凝土路面机群施工的合理性。拌和智能控制主体、运输智能控制主体、摊铺智能控制主体及压实智能控制主体等系统，主要负责沥青混凝土施工过程中各项专项工作，具备一定的权限性。因此，进行沥青混凝土路面施工时，应保证施工人员对智能化控制系统各项子系统的作用有所了解，只有这样，才能充分发挥智能化控制系统的优势。

2 沥青混凝土路面施工过程智能化控制

为了彰显智能化控制的实用性价值，必须按照规定的程序进行沥青混凝土路面施工智能化控制。从智能化控制主体和其他项目控制的角度出发，机群施工智能化控制过程具体包括下几个方面：首先，在进行沥青混凝土路面施工之前，需要相关人员对施工现场环境和各项机械设备的运行参数进行有效分析，必要时还可以调度数据库中的数据，按照各项数据信息的要求进行沥青混凝土路面施工现场机械资源的科学合理配置。其次，需要专业人员对智能控制系统进行有效分析，并对沥青混凝土路面施工任务进行合理的分配与调整，确定投入沥青混凝土路面施工现场的各类机械设备的数量。最后，在沥青混凝土路面机群施工时，还需要采取通信模块对各种机械设备实施有效控制，尽可能地保证智能化控制系统中子系统运行模式与中心控制系统运行要求处于相互衔接的状态，这对于提升各项智能化控制系统的运行效果也是非常重要的。

2.1 物料存量控制

在进行沥青混合料生产的过程中，必须保证其中所投放的原材料数量符合公路路面施工要求，避免出现原材料浪费和不充足的情况。因此，沥青混凝土路面施工需要应用物料存量控制系统，充分考虑物料的时效性特点，按照沥青混合料配比要求进行原材料的投放，避免原材料投放超标或者没达到相应的标准。从智能化控制系统的角度出发，应保证拌和智能主体与物料存量处于相互平衡的状态，全面提升物料投放的合理性。

2.2 物料鏈控制

对于沥青混合料生产来说，应保证沥青混合料生产符合工程项目实际需求和物料产量要求，这就需要施工技术人员对沥青混合料生产进行物料链控制，在保证拌和系统和装载系统合理性的同时，确保沥青混合料配比能够满足工程项目施工实际的需求。此外，各个智能化控制系统能够利用发消息的方式实现信息交流，提升各项智能化控制系统运行的连贯性，这对于提升沥青混凝土路面机群施工效果是非常重要的。

从物料链控制的角度出发，明确物料链控制流程如下：在拌和智能控制系统接收中央控制系统指令之后，会按照工程项目实际施工要求和其他子系统运行需求，进行物料需求和决策控制。如果出现控制系统不能稳定运行的现象，就需要对物料链系统进行优化重组，或者按照工程项目施工要求添置新的仪器设备。如果原材料拌和不能满足相关要求，可以向中央控制系统传输需求原材料的信息，以获取更多的原材料，在改善原料运输状况的同时，实现物料链稳定运行的目标。

2.3 混合料质量控制

运输智能控制主体承担的主要责任是在运输物料温度及物流等众多因素的控制下，让材料拌和智能主体与物料运输智能主体之间联系紧密，保证材料运输的连续性和有效性。从系统简化处理的层面进行分析，可以将运输过程看做是一个带时滞性的控制过程。运输智能控制主体控制指令下达过程中会对众多因素进行分析，其中包括运输设备的数量、运输设备的总承载能力、材料运输距离，在不考虑其他偶然因素影响下的运输周期，通过信息融合的方式将众多运输参数进行时滞量的转变，在此基础上结合环境温度因素进行深层次的新融合。完成以上操作后，系统会将数据自动化转变为全系统的时滞量，利用预估子系统对工程项目建设中所需混合材料的生产效率、材料拌和温度及物料消耗速度、摊铺温度换算成时间量。量化数值在智能化控制系统的操作下可以反映在在线装卸运输装置的数量和延时情况上。对智能化运输体系进行规划，进行闭环调节控制系统的建设。

对工程施工过程进行智能化控制的过程中，无论是拌和智能化控制主体还是摊铺智能化控制主体都会在众多质量监控智能主体的监督下运行，利用信息融合实现整个过程的智能化控制，保证工程智能化建设施工质量可以达到预期效果，避免对工程项目建设施工质量造成不良影响。在实际施工阶段，中央智能化控制中心会应用通信设备完成信息的采集工作，动态化、实时化地对各个子系统的任务执行情况进行分析，与此同时还会了解路面摊铺质量控制情况，智能化地诊断工程项目建设中可能存在的质量问题。在物料运输体系连续作业及其他约束条件的影响下，找寻体系的最佳工作状态，降低体系运行的资源消耗量，缩减成本投入。对目前采用的任务分配方式进行优化和改良，然后进行任务的重新分配，从而进一步提高资源配置效率，进一步强化系统的运行工作效率。

3 智能决策调度支持系统

要想实现对上述内容的全面控制，就必须依靠智能决策调度支持系统。通过对智能决策调度支持系统的分析发现，智能决策调度支持系统由5个部分组成，分别是知识库系统、模型库系统、数据库系统、图形库系统和总控系统。当智能决策调度支持系统运作时，还必须与其他4个系统进行相互配合，从而实现与外界的信息交流。其中，知识库系统主要负责数据的搜索工作，从庞大的数据库中找到需要的数据信息，并对数据信息进行一定的推理，从而确定好模型的种类，并将需要的模型从模型库中调出，为接下来的计算奠定坚实的基础。与此同时，还可以对模型需要的一些参数进行确定，为模型运算提供参数支持与保障。当计算结束后，还可以将计算的结果及时反馈到数据库中，让数据库得到进一步的完善。图形库系统的应用可以使数据库中繁琐的数据资料转变为更加直观的图形，便于使用者对数据的全面理解和掌握。在智能决策调度支持系统的运行过程中，还必须充分发挥信息收发系统和人机接口的作用，真正实现用户对系统的良好应用，并且使应用信息得以及时输出，为接下来调度指令的发出提供支持与保障。作为智能决策调度支持系统协调运作的核心和关键，推理机制对智能决策调度支持系统的运行效果有着极其重要的影响。目前，推理机制不仅可以实现正向推理，还可以保证逆向推理的正常运行。当智能决策调度支持系统在接受信息，并结合信息内容做出相应的调度反应时，所依托的就是推理机的正向推理。若是对智能决策调度支持系统的推理机制进行优化和改良，将MAPE结构应用到其中，就可以对上级和下级的信息進行全面接收，并进行相应的分析，提高决策的准确性。

4 结语

综上所述，机群施工在沥青混凝土路面施工中具有非常重要的作用，在这个过程中对机群施工进行智能化控制，能够减少各项仪器设备在运行时出现质量问题的可能，这对于提升各项机械设备运行效果和沥青混凝土路面施工质量具有非常重要的作用。上文从物料存量控制、物料链控制及混合料质量控制等方面对沥青混凝土路面施工机群施工智能化控制过程进行了阐述，以期帮助施工单位提升智能化系统的运行效果，推进沥青混凝土路面施工的顺利开展。

参 考 文 献

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[责任编辑：钟声贤]