薄冰难除、路面难保，智能除冰车来帮忙

路面友好型智能除冰车模型展示   南通大学供图

路面友好型智能除冰车模型展示   南通大学供图

路面友好型智能除冰车模型展示   南通大学供图

薄冰道路一直是冬季行车的重大安全隐患之一，北方城市春秋两季多发雨后结冰现象，南方城市初冬时节常因冻雨、突发降雪成冰，极易造成交通事故。近日，南通大学学生团队针对冬季道路薄冰难除的问题，研发了一款路面友好型智能除冰车，为冬季道路的安全出行保驾护航。

道路冰雪根据其密度、硬度、湿度等不同，表现出较大差异，一般分为自然积雪、压实积雪和融冻冰雪三种形式，且一旦形成积雪，极易产生路面结冰。清除薄冰是公路养护管理中的重点和难点，尤其对十字路口、停车区、急弯陡坡等重要路段更是难上加难，亟需有效的薄冰清除设备为交通出行提供安全保障。作为目前应用最广泛的除冰方式，机械除冰虽能有效清除路面绝大多数积雪结冰，但现有设备对1-5毫米的薄冰清除效果甚微，且常规作业后仍有少量残余冰雪附着在路面，依然存在重大交通安全隐患。此外，人工除冰虽能清除彻底，但需要耗费大量的人力和物力，且多数工作只能在白天进行，为道路畅通带来极大挑战。给出行带来极大的不便。

除冰机具的研发制造是除冰机械的重中之重，为有效解决薄冰难除的问题，南通大学学生团队采用多根半刚性钢丝绳组合成除冰刷盘，并以钢丝绳端面为铣削面，对压实积雪和薄冰以先震动压溃再铣削扫净的方式进行清除。团队从除冰机理、材料选取、机械设计等多个方面逐一深入研究，最终选用工程退役的钢丝绳作为刷头原材料，在提高废旧资源利用率的同时，综合考虑除冰效率和路面保护，通过组合不同刚度的钢丝绳，使冻结冰层在外力作用下发生脆性断裂，既达到铣削除冰的工作效果，又能够减少对路面的损伤。

在半刚性铣削式除冰刷的基础上，团队将计算机模块搭载在清除车内，连接GPS导航器、雷达、通信器、动力电池、无线受电装置等组件，构成感知模块、通信模块、电源模块，能在电力驱动下无人力地完成清雪除冰工作，实现清雪除冰工作智能化，合理分配人力资源，提高工作效率。另外，薄冰清除车利用除冰刷头组的浮动机构以及机械升降，作业过程中可以完成对路面的仿形，对被压实的积雪清扫更加彻底有效，同时配合导向套中的调节弹簧，能适应各种复杂路况，在路面损伤较小的情况下完成薄冰积雪清除作业，真正解决“薄冰难除”“路面难保”的问题。

“这种设备具有智能化、小型化、灵活度高的特点，是一种能快速有效去除路面薄冰的稳定高效的除冰装备，在道路清洁设备领域具有较大的应用价值和市场前景。”团队负责人邱将杰介绍道。

目前，该团队与葫芦岛公交客运有限公司、铁岭市公交公司、黑龙江省高速公路管理局等多家单位签订了合作协议。未来，他们将致力于除冰机械完全智能化，在不断更新除冰刷头技术的基础上，提升除冰机械自动驾驶、远程控制性能，打造更为自动化、环保化的无人薄冰清除车。