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作品名称：智路净驰--大数据驱动的高速公路智慧清扫养护系统
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：高速智护先锋
队伍编号：211316
参赛学生：罗景文刘佳蕊高靖航王钰凯
指导老师：周英超
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

“高速公路智能养护车系统” 紧扣我国高速公路养护痛点而生。当下，我国高速公路里程已超 19 万公里，传统养护依赖人工驾驶，存在劳动强度大、效率低、安全风险高等问题，且现有少数智能设备缺乏全链路数据支撑，难以满足智慧养护需求。

本系统创新采用 “硬件终端 + 软件中枢 + 云端平台” 三层架构，构建全场景智能养护体系。硬件层面，智能清扫养护车搭载激光雷达、4K 视觉、毫米波雷达等多类型传感器，作为数据采集终端，能实时精准获取路面垃圾、障碍物、交通流等信息。软件层配备车载边缘计算单元，可实现本地化快速决策，像实时避障、清扫模式切换等。云端平台层则整合全国高速公路养护大数据，构建垃圾分布热力图、设备健康档案、作业效率模型，为单台车提供动态参数建议，为多车集群提供协同调度方案。

在技术创新上，硬件端基于多传感器数据融合算法，实现路面垃圾实时分类，还开发了铲斗高度自适应调节机构与盘刷 - 吸尘协同控制模型；车路协同方面，构建多源信息融合框架，实现与路侧单元、其他车辆的信息实时交互；能耗控制上，建立路况 - 功率匹配模型，基于强化学习实现功耗最优控制。软件平台具备车辆实时定位、远程启动控制、作业参数设置、作业状态监控、历史作业记录、车辆健康诊断、协同作业规划等丰富功能。

系统应用成效显著，安全性上，通过车路协同与自动避障，降低人工暴露风险，障碍物清理响应速度大幅提升；效率性方面，云端优化路径与参数，单台车日均作业面积增加，多车协同无重叠作业；智能化上，基于历史数据训练的垃圾识别模型，提高分类准确率，支持资源化处理；环保性上，可自动调节车速，实现 “垃圾多慢过，垃圾少快过”。

应用场景广泛，日常养护时，云端依据路面清洁度数据规划重点区域，终端自动调节盘刷转速与吸尘功率；遇大型垃圾等特殊情况，终端识别后云端同步调度附近车辆协同清理；恶劣天气等应急场景下，系统整合气象与路侧设备信息，优先调度车辆清理积水、积雪路段；运营方可通过云端平台监控全国路网养护状态，生成各类报表支撑决策。

该系统以 “数据驱动养护” 为核心，突破单一设备局限，升级为覆盖 “感知 - 决策 - 执行 - 优化” 全流程的智能养护体系，既满足国家 “四新技术”（新技术、新材料、新工艺、新设备）要求，也为智慧交通网络提供关键养护支撑，具有广阔的应用前景与市场价值。