来源：河南省宏远设备工程有限公司 时间：2025-12-12
在大型桥梁集群建设、长距离高铁线路铺设等规模化施工场景中，单台单主梁式架桥机的作业效率已难以匹配工程进度需求。传统多机作业模式依赖人工现场调度，存在任务分配失衡、设备路径冲突、跨机协同滞后等突出问题，不仅导致设备闲置率高、施工周期延长，还易因多机交叉作业引发碰撞风险。尤其在复杂地形桥梁施工中，多机与运梁车、摊铺机等装备的协同配合难度更大，进一步制约了施工效能提升。群体智能与多机协同调度技术通过模拟生物群体协作机制，实现多台架桥机及配套设备的自主协同与全局优化，成为破解规模化施工调度难题、推动桥梁施工智能化升级的关键技术路径。
单主梁式架桥机群体智能协同调度系统采用“分布式感知-集中式决策-分布式执行”的分层架构，构建全场景协同作业体系。系统核心由智能调度中枢、群体通信网络与单机智能终端三部分组成。智能调度中枢作为“大脑”，集成动态任务池与全局优化算法，实时接收施工进度、设备状态、地形环境等多维数据，完成任务拆解与最优分配；群体通信网络采用5G专网与工业WiFi 6冗余设计，确保多机间指令传输延迟低于50ms，同时构建设备状态、作业轨迹的分布式共享数据库，实现信息实时同步；单机智能终端部署于每台架桥机，集成环境感知、姿态控制与安全监测功能，可自主执行调度指令并反馈作业状态，形成“中枢统筹-单机响应”的闭环管控。
群体智能驱动的多机协同调度策略是系统高效运行的核心，主要体现在任务智能分配、路径动态规划与跨机协同控制三个维度。在任务分配上，基于拍卖算法构建动态任务竞标机制，调度中枢将整体施工任务拆解为原子化作业单元，结合各架桥机的负载状态、作业位置、设备健康度等参数，实现任务的最优匹配，避免部分设备过载而部分设备闲置的失衡现象。路径规划环节采用时空预约与冲突消解算法，通过四维时空坐标系计算各机作业路径与时序，提前规避多机行进及作业区域交叉冲突，同时根据临时障碍物动态调整路径，确保作业连续性。跨机协同控制则依托群体智能的自组织特性，实现多机在关键工序的同步动作，如多机联合转运超大跨度梁体时，通过实时共享姿态与受力数据，精准控制各机起升速度与位移，确保梁体受力均衡。
该技术的应用显著提升了规模化桥梁施工的效能与安全性。实践表明，群体智能协同调度系统可使多台架桥机的设备利用率提升34%以上，通过任务均衡分配与路径优化，整体施工效率较传统人工调度提升30%，大幅缩短长距离线路的施工周期。在安全保障方面，动态冲突预警机制可提前3秒识别潜在碰撞风险并触发避让指令，多机交叉作业安全事故发生率降低80%以上。同时，系统可实现架桥机与运梁车、起重机等配套装备的深度协同，如根据架桥机作业进度动态调度运梁车配送时序，避免梁体等待或设备闲置。此外，调度过程积累的作业数据可接入智慧工地平台，为施工进度优化、设备预测性维护提供数据支撑，推动桥梁施工从“单机智能”向“群体智能”跃迁，为规模化、复杂化桥梁建设提供可靠技术保障。
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