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基于绿色理念下高速公路养护机械设备选型与配置优化策略
摘要:在生态优先、绿色发展的时代背景下,高速公路养护的绿色转型刻不容缓。养护机械设备的选型与配置优化是实现这一转型的关键。通过遵循低能耗、低排放、适应性强等原则,依据养护任务与路况精准规划设备配置,借助智能化技术促进设备协同作业,能有效降低养护成本,减少环境污染,提升养护效率与质量,推动高速公路养护迈向绿色可持续发展新征程。
关键词:绿色理念;高速公路养护;机械设备选型;配置优化;可持续发展
引言
高速公路承载着区域间人流、物流的高效流通,是经济发展的动脉。然而,传统养护机械设备依赖化石能源,作业时能耗高,尾气、噪声污染严重,且设备功能单一、资源利用率低。在 “双碳” 目标和环保法规日益严格的当下,基于绿色理念重新审视和优化高速公路养护机械设备的选型与配置,成为养护行业突破发展瓶颈、践行绿色发展的必由之路,对促进交通与环境协调发展意义重大。
一、绿色理念下高速公路养护机械设备选型原则
1.1 低能耗与高效率原则
在能源紧张和环保要求趋严的形势下,选择低能耗、高效率的养护机械设备是必然趋势。低能耗设备可降低运营成本,减少对有限能源的依赖。以混合动力清扫车为例,其能耗相比传统燃油清扫车可降低约 30%-50%,每年能节省大量燃油费用。且在清扫效率上,这类新型清扫车凭借优化的清扫系统和动力分配,每小时作业面积比传统设备提升 20% - 30%,能在单位时间内完成更大面积的路面清扫工作。高效率设备则可显著缩短养护作业时间,减少对交通的干扰。如新型的快速除雪设备,采用液压破冰和螺旋铲雪技术,除雪速度比传统设备快一倍,能在短时间内清理高速公路积雪,保障道路畅通,据统计,因除雪及时,可降低约 40% 因交通延误造成的经济损失。
1.2 低排放与环保性原则
养护设备的排放直接影响周边环境质量。低排放设备可减少有害气体和颗粒物的排放,保护生态环境。采用尾气净化技术的铣刨机,通过三元催化等装置,能将氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物的排放降低 60% - 80%,有效减少对空气的污染。同时,环保性还体现在设备的噪声控制上,低噪声设备可降低对沿线居民和生态的干扰。一些静音型的小型养护设备,运用隔音材料和优化的发动机设计,在夜间或靠近居民区的路段作业时,能将噪声控制在 50 分贝以下,远低于传统设备,减少扰民现象,保障周边居民的生活质量。
1.3 适应性与多功能性原则
高速公路路况复杂多样,不同路段的养护需求各异。适应性强的设备能在不同地形、气候条件下稳定作业。在山区高速公路,坡度大、弯道多,具备大扭矩发动机和特殊悬挂系统的养护设备,可轻松应对爬坡和复杂路况。多功能性设备则可减少设备数量,提高资源利用率。例如,集清扫、洒水、吸尘功能于一体的综合养护车,一次作业就能完成多种任务,相较于单一功能设备同时作业,可减少约 30% 的设备投入,避免多台单一功能设备同时作业带来的资源浪费和交通拥堵,提升养护工作的灵活性和高效性,还能降低设备的维护成本。
二、高速公路养护机械设备配置优化方法
2.1 基于养护任务与路况的设备配置规划
养护任务和路况是设备配置的重要依据。日常养护中,针对路面清洁,小型电动清扫车车身小巧、操作灵活,在车流量较小的匝道、服务区等路段,每小时可完成约 5 万平方米的清扫面积;而在车流量大的主干路段,大型高效清扫车凭借其宽幅清扫装置和大功率动力系统,每小时清扫面积可达 10 万平方米以上,能快速完成大面积清扫任务。对于不同路况,在易积水路段,配备大功率的排水疏通设备,可在暴雨后 1 小时内完成主要积水区域的排水工作;在冬季降雪频繁地区,根据降雪量和积雪厚度,小雪时用小型抛雪机,大雪时则启用大型吹雪车,确保除雪及时,保障道路安全畅通。
2.2 设备协同作业与资源整合优化
实现设备协同作业可提高养护效率。在路面修复作业中,铣刨机、摊铺机和压路机协同工作,通过精准的时间和流程控制,可将原本需要 3 天的作业时间缩短至 2 天,减少作业时间和资源浪费。资源整合优化则包括设备的共享和合理调配。建立设备共享平台,不同养护单位可根据需求租用设备,据调查,通过共享平台,设备闲置率可降低 40% - 50%;在同一养护单位内,根据不同路段的养护任务,合理调配设备,例如将繁忙路段更换下来的还可使用的设备调配到车流量小的路段,提高设备利用率,降低设备购置和维护成本。
2.3 智能化与信息化技术在配置优化中的应用
智能化与信息化技术为设备配置优化提供了新手段。通过物联网技术,可实时监测设备的运行状态、位置和工作参数,实现设备的远程监控和管理。例如,根据设备的实时位置和路况信息,利用智能调度算法,可将设备调配时间缩短 30% - 50%,提高响应速度。利用大数据分析技术,可根据历史养护数据和路况信息,预测养护需求,提前配置设备,如通过分析历年冬季降雪数据,提前调配除雪设备到易积雪路段,优化设备调度计划,提升养护工作的科学性和精准性,减少因设备调配不当造成的养护延误。
三、绿色选型与配置优化的效益评估与发展趋势
3.1 经济效益与环境效益综合评估
绿色选型与配置优化能带来显著的经济效益。低能耗、高效率设备可降低能源消耗和维修成本,设备协同作业和资源整合优化减少了设备购置和运营成本。从长期来看,可节省大量养护资金。在环境效益方面,低排放设备减少了污染物排放,降低了对空气和土壤的污染,保护了生态环境。例如,使用电动养护设备可大幅减少二氧化碳排放,助力实现 “双碳” 目标,同时减少对周边植被和野生动物的影响。
3.2 对高速公路养护质量与效率的提升分析
合理的设备选型与配置优化能提升养护质量。适应性强、多功能性的设备可更好地应对各种养护需求,确保养护工作的全面性和精细化。智能化与信息化技术的应用,使养护工作更加精准高效。例如,通过实时监测设备运行状态,及时发现并解决设备故障,保证养护作业的连续性,提高路面平整度和行车舒适性,减少因养护不及时导致的路面病害,延长高速公路使用寿命。
3.3 未来绿色养护机械设备的发展趋势展望
未来,绿色养护机械设备将朝着更加智能化、电动化和多功能化方向发展。智能化技术将进一步融入设备,实现设备的自主作业和智能调度。电动化设备将不断升级,续航能力和动力性能将大幅提升,应用范围也将更广。多功能化设备将集成更多先进技术,满足多样化的养护需求。同时,绿色材料和制造工艺将不断创新,降低设备生产和使用过程中的环境影响,推动高速公路养护行业向绿色、智能、高效的方向持续发展。
四、结论
基于绿色理念的高速公路养护机械设备选型与配置优化,是顺应时代发展、实现交通与环境和谐共生的重要举措。通过遵循低能耗、低排放、适应性强等选型原则,运用科学的配置优化方法,实现了经济效益、环境效益和养护质量的多赢。
参考文献:
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