研究方向
1.公路養護裝備動力學匹配與機電液融合控制
開展公路養護專用裝備的工況分析及其與之適應的工作模式研究,進行負載功率匹配關鍵元件功能及特性設計與研究;開展多工況及特種工況作業情況下的負載功率匹配建模研究,進一步展開負載功率匹配仿真研究;提出對不同工況作業大型養護裝備發動機功率匹配控制方案,根據負荷多變工況條件下發動機-變數泵系統節能要求,分析發動機功率極限負荷的控制機理,運用轉速感測控制原理,總結變數泵隨發動機功率變化進行功率匹配的動態調節方法;建立功率匹配控制算法,並推導系統控制調節傳遞函式,將上述技術在同類養護裝備上廣泛創新套用,提高我國公路養護裝備在多元化、可控性、經濟性等方面的水平,縮短與國外設備的差距並逐步超越。
2.道路無損檢測智慧型化技術及裝備
研究雷射檢測技術、電磁波套用技術、頻譜分析檢測技術及圖像處理技術在道路檢測中的套用,研製高效、快捷、精準的道路無損檢測技術及裝備,為道路預防性養護提供數據支持,提高公路建設與養護作業效率、質量和經濟效益。將快速、無損、連續的先進檢測技術及裝備,套用於公路建養工程的質量控制、過程評價和工法決策,促進我國在公路檢測方面的裝備技術水平實現跨越式發展。
3.瀝青路面常溫鋪面作業專用裝備技術及施工工藝
在已有的研究成果及技術優勢基礎上,立足構建符合資源節約、環境友好的綠色公路路面工程技術體系,深入研究常溫鋪面築路機械與材料的匹配效應,強化常溫鋪面材料與裝備一體化技術研發。
系統考察乳化瀝青混合料力學性能和體積參數在施工過程中的演變規律,為常溫鋪面施工工藝的設計提供技術參考,在此基礎上對常溫鋪面成套裝備進行整體結構設計,開展不間斷供料技術、多物料精確配比計量技術、高效快速拌合技術和連續攤鋪技術等關鍵技術研究,完成關鍵部件及核心技術的研發,開展常溫鋪面成套裝備工程化試驗,促進綠色材料、綠色工藝、綠色裝備、綠色評價等之間的交叉融合,為提高我國綠色公路研究套用領域的整體科技水平作出貢獻。
4.瀝青路面冷態深度活化循環再生裝備技術
從根本上解決瀝青路面循環再生的節能高效問題出發,拓寬瀝青路面再生技術的套用範圍,研製計量精確、攪拌均勻、工作穩定、功能協調的瀝青路面活化再生循環利用成套裝備,整套裝備集合物料配送、拌和活化和攤鋪成型於一體,通過智慧型化電子液壓融合控制技術,提高瀝青路面再生裝備動力系統運行效率、降低能源消耗。
通過對控制器、液壓傳動元件、數字感測元件的系統分析取得各項元件關鍵工作數據,開發線上反饋自動控制系統,使再生設備具有常溫條件操作、再生產量高、再生性能穩定的優勢。形成瀝青路面常溫高效活化循環再生的施工工藝、配套裝備、技術規範等一系列關鍵核心技術,取得一批突破性科研成果,為公路建設養護工程領域的“雙碳”戰略落實提供可靠技術支撐。
5.公路養護裝備智慧型化、信息化控制技術
利用計算機技術、電子技術、感測器技術,結合公路養護裝備本身的機電液一體化控制技術,在故障診斷與監控、精確定位與作業、發動機功率匹配控制和人機工程學等方面開展系統研究, 開發出與養護設備相匹配的軟、硬體控制系統。在對設備結構分析的基礎上建立軌跡控制原理,利用模糊化控制器總體設計方案確定各量化因子在自定義模組中的算法。
研究利用GPS 遠程定位、集群無線區域網路、5G 等信息傳輸技術,對路面養護施工過程中的作業裝備關鍵參數信息實現線上遠程監控及設備協同作業控制,建立完善的路面養護施工監控管理系統,實現路面施工的質量評價及養護裝備的全周期服務能力,為拓寬我國養護裝備多樣化、信息化、智慧型化發展方向提供創新資源保障和工程實踐條件。
6.智慧型化多功能模組化養護作業裝備
依託公路養護材料的革命、製造裝備技術的升級,融合數字網路新技術、智慧型感測技術等現代成熟的工業技術,發展創新養護裝備的模組化設計製造技術。
採用模組化設計原理、方法和技術、研發多功能智慧型化模組化養護作業裝備。基於公路病害數據、路基路面檢測數據、產品模組化數位化設計與生產。滿足智慧型養護縮短備料周期、降低養護成本、提高養護效率、提升公眾出行感受的需要。
為行業提供高性能、高可靠性、高機動性、良好的維修性和經濟性的設備。推進養護功能模組技術與新能源動力技術融合、數字信息技術與智慧型感測及控制技術的融合、養護管理系統技術與數字孿生技術的融合,推進聯合施工作業場景下的公路養護工程關鍵裝備成套集成創新研究和示範套用。
組織機構
本工程中心下設三個分支機構,六個專業實驗室、一個中試車間, 一個整機性能試驗場,由依託單位和共建單位按照國家發展改革委、河南省發展改革委的要求及公路養護裝備國家工程研究中心的規划進行該機構的建設、運營和管理工作。具體如下:
公路養護裝備國家工程研究中心交科院分中心:以公路養護裝備標準規範及相關關鍵技術為主研究方向。依託共建單位:交通運輸部科學研究院。
公路養護裝備國家工程研究中心長安大學分中心:以公路養護技術裝備、公路養護新材料、養護數字信息技術、公路養護施工新技術等基礎理論及相關關鍵技術為主要研究方向。依託共建單位:長安大學。
公路養護裝備國家工程研究中心中交西築分中心:以瀝青混合料再生裝備及相關關鍵技術研究為主要研究方向。依託共建單位:中交西安築路機械有限公司。
專業實驗室:公路預防性養護裝備實驗室、多功能集成養護裝備實驗室、智慧型化控制實驗室、路面檢測裝備實驗室、材料加工裝備實驗室、新材料與施工工藝實驗室,依託單位:河南省高遠養護技術有限公司。
中試車間,依託單位:河南省高遠養護技術有限公司。
整機性能試驗場,依託單位:河南高遠公路養護設備股份有限公司。