作为世界最长高速公路隧道之一,G0711乌尉高速天山胜利隧道穿越多条地质断裂带,且长期处于高寒、缺氧等复杂环境。
隧道越长、结构越复杂,运维链条越长、风险点越密集,对日常巡检精度、故障预警效率和突发事件处置速度提出更高要求。
业内普遍认为,超长隧道的安全运维,既考验工程管理能力,也考验装备体系的可靠性与协同能力。
问题在于,传统人工巡检与常规装备在超长隧道场景面临明显瓶颈。
一方面,作业强度大、点位多、间隔长,使得人工巡检难以实现高频次、全覆盖;另一方面,部分高危区域可达性差,人员进入存在安全风险。
特别是在火灾等突发情况下,隧道空间密闭、烟气蔓延快、能见度骤降,救援路径长、信息不对称等问题叠加,往往导致处置窗口期被压缩,成为长期以来制约隧道安全的关键痛点。
造成上述难题的原因,既有自然条件与工程结构带来的客观约束,也有运维方式和装备能力的匹配不足。
从环境看,高寒缺氧、断裂带密集意味着设备必须具备更强的适应能力和更稳定的运行可靠性;从管理看,运维现场需要把“发现问题—判断风险—组织处置—验证效果”串成闭环,但依赖人工采集和分散处置容易出现信息延迟与处置断点;从装备看,传统轮式、履带式机器人在台阶、沟槽、碎石、积水等非理想路况下通过性受限,难以覆盖隧道内复杂工况,影响其在实战中的连续作业能力。
针对这些痛点,由中交二公院交通公司牵头、联合中电云计算技术有限公司等单位攻关的相关重点项目,近日在天山胜利隧道完成核心装备测试,四足式智能巡检救援机器人原型机通过现场调试。
项目以国产芯片与国产操作系统为技术底座,围绕隧道场景的感知、定位、决策与处置等关键环节,突破多模态大模型、动态路径规划与调度、高精度定位、智能决策等核心技术,构建起“巡检—灭火—救援”全天候一体化平台,实现从隐患排查到应急处置的全流程闭环作业。
相关负责人表示,核心技术实现自主可控率达100%。
从影响看,该成果的意义不仅在于“能用”,更在于“可复制、可推广、可持续”。
四足平台相较轮式、履带式机型,在复杂地面条件下的通过性和场景适配性更强,能够更接近隧道真实环境的作业需求;多传感器融合与软硬件协同提升了对烟尘、低照度等工况的感知能力,有助于把风险识别前移、把处置关口前移。
更重要的是,闭环机制的建立使运维从“分段处置”向“全流程联动”迈进,为超长隧道实现更精细化、智能化的风险防控提供了支撑,也为交通基础设施全生命周期管理积累了可沉淀的技术体系与数据资产。
对策层面,业内人士认为,推动此类装备规模化应用,需要在“技术迭代、标准体系、场景融合、协同联动”上同步发力:一是持续提升极端环境适应性与作业精度,在高寒、缺氧、潮湿、烟尘等条件下验证稳定性,强化可靠性评估;二是完善与隧道机电系统、消防系统、指挥调度系统的接口与联动机制,确保在应急状态下信息流、指令流、处置流贯通;三是推进运维流程标准化与数据规范化,为跨隧道、跨区域推广提供统一的技术与管理依据;四是结合实战演练和典型场景试点,形成可评估、可追溯的应用成效指标体系,推动从“项目示范”走向“体系化应用”。
展望未来,随着我国交通基础设施进入存量运维与安全韧性提升并重阶段,超长隧道、复杂地质环境设施对智能化、国产化装备的需求将持续增长。
以自主可控为基础的隧道智能运维体系,有望在风险识别、应急救援、运维降本增效等方面释放更大潜力,并带动相关软硬件、算法平台、运维服务形成协同发展。
研发团队表示,下一步将继续推进技术迭代,提升四足机器人的极端环境适应性与作业精度,完善国产化智能装备体系,推动成果在更多复杂场景落地。
天山胜利隧道四足巡检机器人的成功应用,不仅是一项技术突破,更是我国交通基建智能化转型的重要里程碑。
这一创新成果充分展现了我国在高端装备制造领域的自主研发能力,为未来智慧交通建设提供了可复制的技术范式。
随着国产化智能装备体系的不断完善,我国交通基础设施运维水平将迈上新台阶,为构建现代化综合交通运输体系奠定坚实基础。