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无人驾驶汽车融雪剂喷洒系统研究

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白秀忠，于洋，于健

（1.山东省交通规划设计院2.齐鲁交通养护股份有限公司3.齐河城投黄河大桥经营管理有限公司）

[摘要]齐河黄河大桥上部构造是钢混叠合梁结构，因钢箱梁防水、防锈要求高，冬季除冰融雪作业对融雪剂要求非常高，齐

河桥不允许使用无机融雪剂，无腐蚀的有机融雪剂效果好但价格非常高，目前使用的融雪剂达8000元/t，经计算仅主桥双

向车道一遍融雪剂用量大约6t，一场中雪至少喷洒4遍，合计约20万元。因此合理节约使用融雪剂意义重大。目前的定点

喷洒有漏喷和重喷，浪费严重；车载人工喷洒喷洒不均，存在浪费和安全隐患，为此我们开始研发无人驾驶汽车智能喷洒系

统，雪天可以喷洒融雪剂，平时可以洒水作业，融雪剂喷洒均匀，作业快捷、便利，时间节省80%，融雪剂节省40%，安

全可靠值得推广。

[关键词]无人驾驶;智能喷洒系统

1现状及需求

齐河黄河大桥，桥面结冰容易发生在11月底

到下一年4月初的一段时间内。雨雪天气出现桥面

结冰现象，由于全桥位于平曲线上，结冰容易造成

交通事故，主桥是钢混结构。雪水下渗会发生钢结

构锈蚀，钢结构检查维修困难，严重降低桥梁的使

用寿命，融雪防冰是必须采取的养护措施，且对融图1

雪剂腐蚀性要求高。最初采用人工清扫，由于不中上图是目前自动喷水系统典型作业效果图，最

断交通，作业非常危险；之后采用人工喷洒融雪剂，大喷洒半径15m，喷嘴间距18m，间距减小重叠范

浪费严重且喷洒不均，遗漏的局部冰雪仍然会造成围加大，间距加大缺失面积增加，喷洒强度由近及

车辆打滑，仍有安全隐患。因此必须严控融雪剂腐远逐渐减弱，喷洒角度0~180°，但180°浪费严重，

蚀性，严防超量喷洒和漏喷。齐河黄河大桥桥面融一般是160°（如上图），定点喷洒有上述缺陷。另

雪剂的喷洒方案，既要及时适量喷洒、防止桥面结外，喷洒受压强制约管道不能太长，为保证压力全

冰，保证行车安全，又要缩短作业时间，尽量减少线不能同时喷洒，一般只开2个喷嘴，控制室和加

对交通影响，还要保证作业人员安全，降低养护成压设备需要专门房间，融雪剂需要存储池、配电箱

本。因此需要研究确定最佳的喷洒方案。等，日常维护、监管费用较高，只能用于雨雪天气，

1.1国内喷洒方式及特点利用率很低。

目前我国融雪剂喷洒方式主要包括定点喷洒总之，浪费、缺失、重叠、不均和存在无喷洒

和车载人工喷洒作业二种。其中定点喷洒是指在大区域都是固有缺陷，每次开启2个喷嘴作业用时长、

桥两侧安装喷洒装置，在结构布局上会造成漏喷或融雪剂浪费和维护费用高也是定点喷洒难以解决

重喷，严重浪费融雪剂，并且融雪剂也会溅到桥梁的问题。

其他部位造成污染，喷嘴安装在桥的两侧影响桥的而车载人工喷洒和洒水车雷同，主要存在喷洒

美观，加压控制间桥上不能放，桥下高差大、无功不均匀和融雪剂浪费严重问题，并且低速行驶存在

压力损失大，桥下看管养护都有困难，会显著增加一定的安全风险。

成本；定点喷洒系统特点如下图：1.2无人驾驶汽车喷洒系统的优势

本文提出一种无人驾驶汽车喷洒系统，主要由

人工智能识别、车辆可控底盘、车辆控制器、互联