夏冉 李国铭 刘锦翼

摘要：高速养护作业任务日益繁重，现场安全要求高，因此提高现场的机械化程度是大趋势。目前，国内在公路养护作业时交通锥的摆放与回收均采用人工操作，尚缺少自动收放设备。传统的人工摆放和回收不仅作业速度慢，安全危险性高，因此本文对现场交通锥自动收放装置进行设计和验证，对提高工作效率和安全取得了很好的效果。

【关键词】公路;交通锥;自动收放;装备

高速公路是国家的基础设施，随着高速公路营运里程的增加，已通车高速公路的维修养护工作日益繁重，高速公路养护机械化势在必行。

目前，高速公路日常养护作业时摆放及回收交通锥主要是由人工操作完成的，存在“作业速度缓慢、作业危险性高”的问题。因此，江苏现代路桥有限责任公司与南京晨光集团有限责任公司共同提出研制一种新型交通锥收放设备来代替人工。

1.交通锥自动收放机整体设计

1.1方舱设计

本次拟研制的交通锥自动收放机由方舱、收放锥装置、电控系统等组成。

方舱（如图1）用于存放日常养护作业所需的交通锥、护栏板、隔离栅、立柱、专用工具等物品，方舱上设置四条支腿，用于支撑设备，使之在不工作时可以与汽车底盘分离并单独放置。

1.2收放锥设计

收放锥装置（图2）是交通锥自动收放机样机的核心功能部件，主要用于实现交通锥的自动布放及自动回收功能。收放锥装置包括倾角输送机和移动机构，输送机用于将设备上的交通锥传送到路面或将路面的交通锥收起。特别设计了移动机构，驱动输送机左右移动，同时连接方舱及输送机。

1.3电控系统设计

电控系统用于控制设备上的各个执行元件，包括控制起竖电动缸、推杆电机、移动电机等，同时配置一个3kW的柴油发电机，可以同时输出两路220V电源，当日常养护施工时可以为携带的切割机等工具提供电源。

交通锥自动收放机样机整机操作均由电气系统完成。该系统由3kW柴油发电机提供动力，由控制器、传感器、开关、电缆等组成。该系统可以实现交通锥自动收放机样机的展开撤收、作业范围的左右控制、紧急停止控制等功能。

2.交通锥自动收放机性能验证

经过交通锥自动收放样机的研制试验，交通锥的自动布放、回收这一核心功能已经得到验证。因此关于厂内试验部分，主要为调试汽车行驶速度与收（放）锥速度的匹配并获取最佳经验数据，通过试验，我们得出如下的速度匹配表（汽车行驶速度5km/h）：

3.工程应用

交通锥收放机研制出来后，为了进一步验证现场使用效果，共进行了三次现场试用：

3.1第一次现场试用

2018年6月7日，交通锥收放机在宁杭高速公路上行K2065-K2068段落进行第一次路试。首先进行的是交通锥的自动摆放试用。装置安装在双排货车上，车每向前走几步，就从车上稳稳地滑出一个交通锥，所有的交通锥都摆放在一条直线上，几分钟过后，70个交通锥全部摆放完毕，效果非常显著，节省了人力并提高了工作效率。

接着进行交通锥自动回收试用。但是在试验中发现，摆臂拨杆的受力面积过小，导致在拨杆拨到交通锥的时候，交通錐发生形变，没有产生整体小角度倾斜，从而无法通过传送带回收到车内。针对该问题，经过探讨，增大了摆臂拨杆的受力面积，同时调整传送带的匹配倾斜角度，使交通锥可以在尽可能小的倾斜角度内更容易进入传送带。

3.2第二次现场试用

通过对第一次高速公路试验中发现的问题进行改进，2018年6月24日进行第二次道路测试，本次试验段落为上行K2058-K2061之间，本次试验整体情况良好，在摆放和回收的过程中有个别交通锥卡顿的情况，技术人员通过现场检查，判断为控制摆臂拨杆的传感器存在感应不灵敏情况，需更换灵敏度更高的传感器。同时对其他小瑕疵问题一并处理调试，将各部件协调性调试到最佳状态。

3.3第三次现场试用

2018年6月27日进行第三次路试，经验证，该交通锥收放机运行情况良好。

4.结束语

经过反复试验，该装置特别适合长距离施工区域交通锥的摆放及回收。例如在高速公路中分带绿化修剪等单次施工需要摆放几公里交通锥，施工时间往往超过6小时，该装置在摆放及回收交通锥的过程中不仅有效增加了工作效率，也极大的降低人工作业时的安全隐患。

同时在交通堵塞、安保任务、恶劣天气等情况下交警部门会要求养护单位配合摆放交通锥进行交通分流，该装置兼具了快速摆放、回收交通锥和有效降低安全隐患的优势。

【参考文献】

[1]崔龙飞，张龙，马大为， 等.某路锥收放车回转升降机构有限元分析与结构优化[J].机床与液压，2014，（3）：142-147.

[2]叶亚昌.交通路锥收放箱机构设计与动态特性研究[D].江苏：南京理工大学，2015.

[3]杜晨健.基于图像处理的交通锥识别与定位算法研究[D].河南：郑州大学，2017.