道路无人化智能化施工是路面工程机械发展的一个重要方向。
欧美等西方发达国家的发展经验表明，工业化深化到一定程度后，工业经济的增长在很大程度上将取决于工业装备水平的提高，所以工程机械机群的智能化、系统化、无人化将是未来工程机械发展的重要趋势。
武汉英途工程智能设备有限公司（以下简称武汉英途）通过探索路面施工无人驾驶，针对行业痛点开发出摊铺机及压路机远程控制系统、无人驾驶系统、无人驾驶辅助功能、自动驾驶系统等一系列技术性变革，让操作手从此远离高温、沥青烟尘烟气污染，有效化解了路面施工环境差、操作手短缺等难题，极大地提升了施工效率，大大降低了施工成本，使成本降低了60%以上，受到了广大用户的好评和欢迎，助推道路施工步入智能化、无人化时代。
施工利润大幅下滑，中小企业面临巨大生存压力
随着中国人口逐渐步入老龄化社会，劳动力短缺已经成为普遍现象，中国劳动力成本的不断攀升，人工高成本成为施工企业面临的最大痛点之一。据行业人士介绍，一方面，人工成本越来越高；另一方面，施工利润却越来越低。养不起人、请不起人却又不得不高薪请人成为许多施工老板面临的两难甚至多难处境。以养小挖为例，一台6吨小挖一年工作1500小时，毛收入大概是15万元左右，除去司机工资8万元，剩下7万元才是老板的收入。而这里面还没有扣除设备维修保养的费用，如果收账不顺利就连这点钱也没有保障。因此，有老板调侃：“我们是干着操白粉的心，拿着卖白菜的收入。”其中的心酸与无奈令人动容。除了人工工资高外，操作手尤其是有经验的操作手难找成为令许多老板头疼的问题。尤其是行业红火的2017-2019年，操作手难找、流失率高成为大多数老板担忧的头等问题。今年由于行业不景气，操作手供求短缺的矛盾虽然有所缓解，但由于行业不景气，大批老板和操作手转行，一旦行业复苏，操作手紧缺的现象必然会再次上演。
面临重重压力，许多老板不得不改变经营方式：以前是一台设备配一名操作手，现在是两台设备或是三台设备配一名操作手。有的老板为了减轻压力，干脆将大部分设备卖掉，仅留下少量的设备自己开，或者是仅留下少量的操作手以维持正常运转……
当传统行业发展到一定程度后，必然要被新的生产方式所取代。那么，该如何解决这个问题呢？这也是武汉英途工程智能设备有限公司成立的初衷。用叶盛锦总经理的话是“走施工机械化、机械智能化之路”。
亟需升级，六大痛点困扰路面施工用户
要想富，先修路。路面施工是道路建设的最后一环，也是最重要的环节。当前的沥青路面施工需要多个机种的参与，存在的弊端显而易见：①能耗大，生产率低。沥青是不可再生能源，在生产过程中存在着较大的污染。一台沥青摊铺机往往配备两名操作手和十几名现场施工人员，需要耗费大量的人工成本和材料成本。②劳动强度大，养护人员施工风险大。十年前，大部分摊铺机的智能化程度较低，主要靠人工操作，养护人员冒着高温在地面操作，风险较大。③摊铺机通常采用的敞篷驾驶室，没有冷暖空调，操作人员需要冒着高温、高噪音、振动力大、沥青油烟重等恶劣环境作业。④劳动力成本不断上涨，设备操作人员的工作环境恶劣导致工资高招聘难，同行低价恶意竞争等多种因素，工程价格一再被压低，利润空间越来越小，回款难，让大部分施工企业举步维艰。⑤工程机械设备施工内卷导致行业利润大幅度下滑，许多企业在亏损严重的情况下熬日子。⑥全球疫情尚未得到根本控制，多点爆发的疫情让人们防不胜防，很多地方容易封城，没有操作手，工地就无法施工。
时至今日，全球范围内车辆的无人驾驶技术已经日趋完善。无人驾驶技术利用多传感器融合感知技术、智能决策控制技术、信号处理技术等，通过集成视觉、激光雷达、毫米波雷达、高精度地图、gnss等等多种信息来辨识车辆所处的环境和状态，并对所获得的道路信息、车辆位置和障碍物信息做出分析，控制车辆行驶，从而实现无人驾驶。该领域的研究为就地热再生施工装备无人化发展奠定了基础，也为道路施工无人化提供了方向。
锚定无人驾驶，武汉英途勇挑重担
近年来，国内一些企业开始研究无人驾驶道路施工，很多在道路智能化施工方面已经取得了很大成就，武汉英途就是其中优秀的代表。
叶盛锦高中毕业后便进入武汉市政集团工作，2007年自己创办武汉市惠祥盛市政有限公司，凭借出色的技术与管理，发展到拥有4台摊铺机、10多台压路机，及沥青洒布车、汽车随车吊等众多沥青道路施工设备。2010年以来，沥青道路施工领域涌入大量个体户，导致行业竞争越来激烈，工程价格一再被压低，回款更是越来越不容易。在环保日趋严格的背景下，工程量也随之被压缩，内卷导致行业利润大幅度下滑，许多企业在亏损严重的情况下熬日子。
作为一名有着四十多年丰富施工经验的老市政工作者，叶盛锦对路面施工的痛点与难点看得非常清楚。在他看来，无人驾驶施工是缓解当前困局的一种途径。2017年，叶盛锦成立了武汉英途工程智能设备有限公司，将自己的大部分精力都投入到无人驾驶和智能化驾驶研发与应用上来。
产品开发，定位是关键。开发初期，他便立下了两条标准：智能产品必须符合大多数用户的使用习惯，能够真正帮助用户降低成本，提高施工效率；能够让大多数人都买得起、用得起。
根据道路施工痛点，武汉英途先后研发了路面工程机械摊铺机及压路机的远程控制系统→无人驾驶系统→无人驾驶辅助功能→多机协同调度系统。
该无人化机群由四大关键技术支撑：摊铺机远程遥控+视频监控系统;压路机远程遥控+自动驾驶集群化施工系统;防撞系统及群控安全技术;自动驾驶自动识别施工环境、自动规划路径、自动躲避障碍物。实现了路面施工高度智能化、无人化，翻开了高速公路无人化养护施工的新篇章。
单机远程控制驾驶技术，在远程遥控摊铺机配电柜内额外加装控制器与车身can总线或对接电磁阀输出等控制设备行走、转向以及车身各部分功能。操作面板与车辆处于同一组网下，通过MESH组网连接，主控系统安装在摊铺机上，对接摊铺机原来的控制平台，实现对摊铺机的数据采集和作业控制。为方便安装，并结合信号传输特性，主控系统将分为两个部分：1、配电柜中的主机；2、安装在操作台中的操作板
多机协同控制无人驾驶系统，利用多线激光雷达、IMU 与 RTK定位导航等传感器数据融合定位， 实现 2 厘米定位精度；可应用到市政道路、高速路的连续定位作业。压路车前后安装了 360 度旋转的多线激光雷达，可实现运行场景的全方位危险评估及防撞，最小防撞物体高 0.2m，最远感知大于 50m.
多机组协同调度技术 针对协同控制涉及的信息融合、传感器测量等先进技术带来的大量数据进行有效分析，并做出合理的决策和任务分配。整个施工过程采取标准化控制方案，后方车辆可以按照要求跟随前方车辆移动，使后车可以完美进行道路重复压实同时弥补路面漏压的情况，使整个机组保持动作一致性和整体性。
无人驾驶辅助功能，监控系统 4 个网络摄像头分别安装在摊铺机和压路机的四个角，操作员（一个人）在使用平板遥控器控制摊铺机或压路机作业时，可以通过平板上显示的监控画面观看摊铺机或压路机周边的情况。通过第三方软件平台对接的方式，将每台摊铺机与压路机的实时监控视频数据通过MESH自组网通信传输至平板遥控器，远程管理系统接入可实现对特定场景生产过程的人、机、料、法、环等数据的全面感知，获取各类业务数据；接入整车数据，获取里程、油耗、故障代码等相关数据信息，可实现对车辆故障代码及其他状态信息的检测。
自动驾驶系统，在摊铺机车辆外围额外安装：车前安装鱼目相机、料位传感器、mesh自组网、GNSS天线、RTK定位导航控制器等设备对定位和环境感数据做采集。设备上的BDS/GPS差分接收机移动站通过无线网络接收基准站发送的伪距差分改正数据，并向移动监控中心调度服务器发送高精度定位数据用于生成地图；同时摊铺机上监控摄像头通过MESH自组网发送视频数据；自动驾驶控制器接通过MESH自组网接收遥控器的操控指令、协同作业调度服务器的调度数据；同时压路机上监控摄像头通过MESH自组网发送视频数据。压路机依据摊铺机施工边缘生成作业路网，规划方案可适应复杂的路沿形态。压路机车辆端-调度系统-云平台端实时数据交互，实现自动驾驶任务从交互到运用的连接。
通过精准控制实现了三个方面的质量提升：一是摊碾最小间距减少至2米；二是合理规划路径，消除停车带；三是碾压到边减少至2厘米。摊铺匀速，不漏压、不过压、不超速，连续不间断作业，实现了自动化、标准化、无人化，施工均匀性更好、施工效率更高。充分响应了社会公众对道路施工的“高效率、高质量、高环保、高安全、零事故”的期待。
根据上述对国内外工程机械无人化现状与关键技术的总结，结合当前无人化浪潮对工业发展的整体化影响，不难发现，道路施工无人化具有许多值得发展与进一步深化的价值。随着科学技术的发展，智能化、机械化将逐渐成为工程机械发展的主流趋势。未来工程机械将从局部的自动化过渡到全面智能化，并且向着无人驾驶和远距离操纵的趋势发展。
道路无人化施工技术具有重大的工业价值和效益，武汉英途通过沥青路面无人化施工技术研发，从当前的劳动密集型、经验型作业方式变成技术集中型产业，将引领新一代道路智能化装备发展的潮流。道路施工无人化思维在工程领域变革中必然发挥更大作用，引领中国公路建设迎来新的技术革命。
欧美等西方发达国家的发展经验表明，工业化深化到一定程度后，工业经济的增长在很大程度上将取决于工业装备水平的提高，所以工程机械机群的智能化、系统化、无人化将是未来工程机械发展的重要趋势。
武汉英途工程智能设备有限公司（以下简称武汉英途）通过探索路面施工无人驾驶，针对行业痛点开发出摊铺机及压路机远程控制系统、无人驾驶系统、无人驾驶辅助功能、自动驾驶系统等一系列技术性变革，让操作手从此远离高温、沥青烟尘烟气污染，有效化解了路面施工环境差、操作手短缺等难题，极大地提升了施工效率，大大降低了施工成本，使成本降低了60%以上，受到了广大用户的好评和欢迎，助推道路施工步入智能化、无人化时代。
施工利润大幅下滑，中小企业面临巨大生存压力
随着中国人口逐渐步入老龄化社会，劳动力短缺已经成为普遍现象，中国劳动力成本的不断攀升，人工高成本成为施工企业面临的最大痛点之一。据行业人士介绍，一方面，人工成本越来越高；另一方面，施工利润却越来越低。养不起人、请不起人却又不得不高薪请人成为许多施工老板面临的两难甚至多难处境。以养小挖为例，一台6吨小挖一年工作1500小时，毛收入大概是15万元左右，除去司机工资8万元，剩下7万元才是老板的收入。而这里面还没有扣除设备维修保养的费用，如果收账不顺利就连这点钱也没有保障。因此，有老板调侃：“我们是干着操白粉的心，拿着卖白菜的收入。”其中的心酸与无奈令人动容。除了人工工资高外，操作手尤其是有经验的操作手难找成为令许多老板头疼的问题。尤其是行业红火的2017-2019年，操作手难找、流失率高成为大多数老板担忧的头等问题。今年由于行业不景气，操作手供求短缺的矛盾虽然有所缓解，但由于行业不景气，大批老板和操作手转行，一旦行业复苏，操作手紧缺的现象必然会再次上演。
面临重重压力，许多老板不得不改变经营方式：以前是一台设备配一名操作手，现在是两台设备或是三台设备配一名操作手。有的老板为了减轻压力，干脆将大部分设备卖掉，仅留下少量的设备自己开，或者是仅留下少量的操作手以维持正常运转……
当传统行业发展到一定程度后，必然要被新的生产方式所取代。那么，该如何解决这个问题呢？这也是武汉英途工程智能设备有限公司成立的初衷。用叶盛锦总经理的话是“走施工机械化、机械智能化之路”。
亟需升级，六大痛点困扰路面施工用户
要想富，先修路。路面施工是道路建设的最后一环，也是最重要的环节。当前的沥青路面施工需要多个机种的参与，存在的弊端显而易见：①能耗大，生产率低。沥青是不可再生能源，在生产过程中存在着较大的污染。一台沥青摊铺机往往配备两名操作手和十几名现场施工人员，需要耗费大量的人工成本和材料成本。②劳动强度大，养护人员施工风险大。十年前，大部分摊铺机的智能化程度较低，主要靠人工操作，养护人员冒着高温在地面操作，风险较大。③摊铺机通常采用的敞篷驾驶室，没有冷暖空调，操作人员需要冒着高温、高噪音、振动力大、沥青油烟重等恶劣环境作业。④劳动力成本不断上涨，设备操作人员的工作环境恶劣导致工资高招聘难，同行低价恶意竞争等多种因素，工程价格一再被压低，利润空间越来越小，回款难，让大部分施工企业举步维艰。⑤工程机械设备施工内卷导致行业利润大幅度下滑，许多企业在亏损严重的情况下熬日子。⑥全球疫情尚未得到根本控制，多点爆发的疫情让人们防不胜防，很多地方容易封城，没有操作手，工地就无法施工。
时至今日，全球范围内车辆的无人驾驶技术已经日趋完善。无人驾驶技术利用多传感器融合感知技术、智能决策控制技术、信号处理技术等，通过集成视觉、激光雷达、毫米波雷达、高精度地图、gnss等等多种信息来辨识车辆所处的环境和状态，并对所获得的道路信息、车辆位置和障碍物信息做出分析，控制车辆行驶，从而实现无人驾驶。该领域的研究为就地热再生施工装备无人化发展奠定了基础，也为道路施工无人化提供了方向。
锚定无人驾驶，武汉英途勇挑重担
近年来，国内一些企业开始研究无人驾驶道路施工，很多在道路智能化施工方面已经取得了很大成就，武汉英途就是其中优秀的代表。
叶盛锦高中毕业后便进入武汉市政集团工作，2007年自己创办武汉市惠祥盛市政有限公司，凭借出色的技术与管理，发展到拥有4台摊铺机、10多台压路机，及沥青洒布车、汽车随车吊等众多沥青道路施工设备。2010年以来，沥青道路施工领域涌入大量个体户，导致行业竞争越来激烈，工程价格一再被压低，回款更是越来越不容易。在环保日趋严格的背景下，工程量也随之被压缩，内卷导致行业利润大幅度下滑，许多企业在亏损严重的情况下熬日子。
作为一名有着四十多年丰富施工经验的老市政工作者，叶盛锦对路面施工的痛点与难点看得非常清楚。在他看来，无人驾驶施工是缓解当前困局的一种途径。2017年，叶盛锦成立了武汉英途工程智能设备有限公司，将自己的大部分精力都投入到无人驾驶和智能化驾驶研发与应用上来。
产品开发，定位是关键。开发初期，他便立下了两条标准：智能产品必须符合大多数用户的使用习惯，能够真正帮助用户降低成本，提高施工效率；能够让大多数人都买得起、用得起。
根据道路施工痛点，武汉英途先后研发了路面工程机械摊铺机及压路机的远程控制系统→无人驾驶系统→无人驾驶辅助功能→多机协同调度系统。
该无人化机群由四大关键技术支撑：摊铺机远程遥控+视频监控系统;压路机远程遥控+自动驾驶集群化施工系统;防撞系统及群控安全技术;自动驾驶自动识别施工环境、自动规划路径、自动躲避障碍物。实现了路面施工高度智能化、无人化，翻开了高速公路无人化养护施工的新篇章。
单机远程控制驾驶技术，在远程遥控摊铺机配电柜内额外加装控制器与车身can总线或对接电磁阀输出等控制设备行走、转向以及车身各部分功能。操作面板与车辆处于同一组网下，通过MESH组网连接，主控系统安装在摊铺机上，对接摊铺机原来的控制平台，实现对摊铺机的数据采集和作业控制。为方便安装，并结合信号传输特性，主控系统将分为两个部分：1、配电柜中的主机；2、安装在操作台中的操作板
多机协同控制无人驾驶系统，利用多线激光雷达、IMU 与 RTK定位导航等传感器数据融合定位， 实现 2 厘米定位精度；可应用到市政道路、高速路的连续定位作业。压路车前后安装了 360 度旋转的多线激光雷达，可实现运行场景的全方位危险评估及防撞，最小防撞物体高 0.2m，最远感知大于 50m.
多机组协同调度技术 针对协同控制涉及的信息融合、传感器测量等先进技术带来的大量数据进行有效分析，并做出合理的决策和任务分配。整个施工过程采取标准化控制方案，后方车辆可以按照要求跟随前方车辆移动，使后车可以完美进行道路重复压实同时弥补路面漏压的情况，使整个机组保持动作一致性和整体性。
无人驾驶辅助功能，监控系统 4 个网络摄像头分别安装在摊铺机和压路机的四个角，操作员（一个人）在使用平板遥控器控制摊铺机或压路机作业时，可以通过平板上显示的监控画面观看摊铺机或压路机周边的情况。通过第三方软件平台对接的方式，将每台摊铺机与压路机的实时监控视频数据通过MESH自组网通信传输至平板遥控器，远程管理系统接入可实现对特定场景生产过程的人、机、料、法、环等数据的全面感知，获取各类业务数据；接入整车数据，获取里程、油耗、故障代码等相关数据信息，可实现对车辆故障代码及其他状态信息的检测。
自动驾驶系统，在摊铺机车辆外围额外安装：车前安装鱼目相机、料位传感器、mesh自组网、GNSS天线、RTK定位导航控制器等设备对定位和环境感数据做采集。设备上的BDS/GPS差分接收机移动站通过无线网络接收基准站发送的伪距差分改正数据，并向移动监控中心调度服务器发送高精度定位数据用于生成地图；同时摊铺机上监控摄像头通过MESH自组网发送视频数据；自动驾驶控制器接通过MESH自组网接收遥控器的操控指令、协同作业调度服务器的调度数据；同时压路机上监控摄像头通过MESH自组网发送视频数据。压路机依据摊铺机施工边缘生成作业路网，规划方案可适应复杂的路沿形态。压路机车辆端-调度系统-云平台端实时数据交互，实现自动驾驶任务从交互到运用的连接。
通过精准控制实现了三个方面的质量提升：一是摊碾最小间距减少至2米；二是合理规划路径，消除停车带；三是碾压到边减少至2厘米。摊铺匀速，不漏压、不过压、不超速，连续不间断作业，实现了自动化、标准化、无人化，施工均匀性更好、施工效率更高。充分响应了社会公众对道路施工的“高效率、高质量、高环保、高安全、零事故”的期待。
根据上述对国内外工程机械无人化现状与关键技术的总结，结合当前无人化浪潮对工业发展的整体化影响，不难发现，道路施工无人化具有许多值得发展与进一步深化的价值。随着科学技术的发展，智能化、机械化将逐渐成为工程机械发展的主流趋势。未来工程机械将从局部的自动化过渡到全面智能化，并且向着无人驾驶和远距离操纵的趋势发展。
道路无人化施工技术具有重大的工业价值和效益，武汉英途通过沥青路面无人化施工技术研发，从当前的劳动密集型、经验型作业方式变成技术集中型产业，将引领新一代道路智能化装备发展的潮流。道路施工无人化思维在工程领域变革中必然发挥更大作用，引领中国公路建设迎来新的技术革命。
