随着人工智能、大数据和物联网等技术的发展，无人驾驶技术逐渐被应用于道路建设中，推动了传统施工方式的智能化变革。道路建设是现代城市建设的重要组成部分，不仅关系到城市交通的流畅性和安全性，还直接影响到城市居民的生活质量和城市的整体形象。
一、无人驾驶施工装备的应用现状
（一）无人驾驶压路机的应用
无人驾驶压路机是道路建设中最早实现无人化的施工装备之一，主要用于路面的压实施工。通过引入无人驾驶技术，压路机可以实现高精度的路径规划和自动化施工，减少人为操作误差，提高路面压实质量。无人驾驶压路机的核心技术包括GPS定位、激光扫描和自动控制系统。通过GPS定位和激光扫描，压路机能够精确定位自身位置，并根据预设的施工路径进行压实作业。这种方式不仅提高了施工效率，还大大减少了因操作不当导致的重复作业和材料浪费。此外，无人驾驶压路机还具备智能障碍物检测功能，能够实时感知施工现场的障碍物并做出避让动作，确保施工过程的安全性。目前，无人驾驶压路机已经在多个道路建设项目中成功应用，取得了显著的施工效果。例如，在某高速公路的建设过程中，通过应用无人驾驶压路机，实现了路基压实质量的显著提高，施工时间缩短了20%以上。同时，由于无人驾驶技术的应用，施工人员的劳动强度得到了显著降低，施工现场的安全性也得到了有效提升。
（二）无人驾驶摊铺机的应用
无人驾驶摊铺机主要用于路面沥青的摊铺施工，摊铺机的自动化程度直接影响到路面的平整度和施工质量。通过无人驾驶技术，摊铺机可以实现精准的摊铺路径规划和自动厚度控制，确保路面材料的均匀分布和摊铺质量。无人驾驶摊铺机通过高精度的传感器和激光控制系统，对施工现场进行实时监测，并根据施工需求自动调整摊铺速度和材料厚度。与传统人工操作相比，无人驾驶摊铺机可以有效避免人为操作失误导致的路面不平整和材料浪费，从而提高施工效率和质量。此外，无人驾驶摊铺机还可以与其他施工装备进行协同作业，例如与无人驾驶压路机的联合作业，进一步提升施工的整体效率。在某城市主干道的改造工程中，无人驾驶摊铺机的应用大幅度提高了路面摊铺的精度和均匀性。通过无人驾驶技术的支持，摊铺过程中的材料浪费率降低了15%，路面的平整度达到了更高的标准，施工效率提高了约25%。
二、无人驾驶施工装备提升施工效率的关键技术
（一）高精度定位与导航技术
无人驾驶施工装备的高效运行依赖于高精度的定位与导航技术。无论是压路机、摊铺机还是铣刨机，在施工过程中都需要精准的定位，以确保施工的精度和效率。高精度的定位技术主要包括GPS和北斗卫星定位系统，结合惯性导航系统和差分定位技术，可以实现厘米级的定位精度。在实际施工中，通过高精度的定位系统，无人驾驶施工装备能够实时获取自身的位置和姿态信息，并根据施工区域的设计图进行路径规划和施工控制。例如，无人驾驶压路机在进行路面压实时，能够精确控制每一遍压实的重叠度，确保路基的压实均匀性和质量。同时，结合惯性导航系统，施工装备在卫星信号受限的环境中（如隧道和高架桥下）也能够保持较高的定位精度，从而保证施工的连续性和一致性。
（二）智能感知与环境建模技术
无人驾驶施工装备的智能化程度依赖于其对施工现场的感知能力。智能感知与环境建模技术通过传感器（如激光雷达、摄像头、超声波传感器等）对施工现场的环境信息进行采集，并通过数据融合技术建立施工现场的数字化模型，为施工决策提供支持。激光雷达和摄像头是无人驾驶施工装备的主要感知设备，激光雷达可以对周围环境进行高精度的扫描，获取施工现场的三维点云数据，而摄像头则用于识别施工现场的标志物、障碍物和其他动态目标。通过多传感器数据融合，无人驾驶施工装备能够实时了解周围环境的变化，并做出相应的决策，例如避让障碍物、调整施工路径等。在无人驾驶摊铺机的应用中，智能感知技术使其能够实时监测摊铺区域的施工情况，并根据路面的高低起伏调整摊铺厚度，确保路面的平整度和质量。这种智能感知能力不仅提高了施工的精度，还显著降低了对人工测量和监控的依赖，提高了施工的自动化程度。
（三）自动化控制与协同作业技术
无人驾驶施工装备的高效运行离不开自动化控制与协同作业技术。自动化控制技术通过对施工装备的行驶速度、方向、施工参数等进行实时控制，实现施工过程的全自动化。而协同作业技术则是指多台施工装备之间的联动和协作，以实现整体施工效率的提升。自动化控制系统通过集成定位、导航、感知和执行等模块，对施工装备的运动状态和施工参数进行实时控制。例如，无人驾驶摊铺机在进行路面摊铺时，可以根据实时感知的数据自动调整摊铺速度和摊铺厚度，确保施工质量的均匀性。同时，协同作业技术可以实现多台施工装备的协调联动，例如无人驾驶摊铺机与压路机的联合作业，摊铺机负责均匀摊铺沥青，压路机紧随其后进行压实，形成高效的施工流水线。在某市政道路建设项目中，通过自动化控制与协同作业技术，无人驾驶摊铺机和压路机的联合作业将施工效率提高了40%以上。同时，通过信息化平台对施工装备进行统一调度和监控，实现了施工过程的可视化管理和高效调度，有效减少了施工过程中因装备调度不当造成的停工等待时间。
结束语
无人驾驶施工装备作为道路建设领域的重要技术创新，正在逐步改变传统的施工方式，提高施工效率、施工质量和施工安全。本文从无人驾驶施工装备的应用现状、关键技术和发展前景三个方面进行了探讨，分析了无人驾驶技术在道路建设中的优势和面临的挑战。未来，随着技术的不断进步，无人驾驶施工装备将在道路建设和其他基础设施建设中发挥更加重要的作用，为城市的可持续发展和智能化建设提供有力支持。
参考文献
[1]张伟. (2021). "无人驾驶施工装备在道路建设中的应用研究". 建筑工程技术, 42(3), 345-352.
[2]李华. (2020). "无人驾驶摊铺机的技术应用与发展分析". 道路工程, 38(7), 129-136.
