
通讯员 周欣童
伴随着沉闷的机械轰鸣,“车子失控了,紧急制动!”渝昆铁路川渝段工地现场,千吨级运梁平板车驶出隧道的一瞬间,车载导航系统骤然紊乱,巨大的车体循迹发生偏移。现场人员立刻下达指令,车辆抱死程序紧急启动,巨型车轮在扬起的尘土中戛然而止,一场风险得以化解。
这场惊心动魄的实车测试插曲,发生在武汉科技大学智驭科技团队的试验现场。前不久,这支全部由在读本科生组成的科创队伍,获评全国仅99个名额的2025年度“中国大学生自强之星科创团体”。让他们脱颖而出的,正是其自主研发的智能系统——他们成功给千吨级重载运输车装上了智能“大脑”。
本科生扛起工业级“硬骨头”
铁路工地上,千吨级混凝土梁全靠大吨位多轴超长平板运输车运输。但这种几十米长的“铁疙瘩”痛点繁多:在狭窄、曲线路段难以精确行驶,几十组轮子难以协同;避障能力不足,易发安全事故;烧油污染大,而电池驱动在低温下又寿命缩短、续航堪忧。
“这是我国基建工程里十分重要的运输工具,它的痛点就摆在我们面前,我们希望能真正解决现实问题。”第一次站在施工现场,团队负责人夏周洋内心受到极大震撼。
然而,一支全员本科生的队伍要攻克这一工业级难题,从诞生之初便面临外界的多重质疑:本科生缺乏工程实践,纸面理论如何转化为实体样机?项目研发周期漫长,学生毕业流动极易导致科研断层;工程落地更需要老练的企业对接能力,学生团队能行吗?
智驭科技团队用一场跨越多届本科生的六年漫长接力做出了回答。
第一批学生在没有任何参考资料的情况下,从零完成方案论证,打下“地基”;第二批学生攻克机械结构搭建,做出第一台原型样机;第三批学生重点突破控制算法,在现场试验中发现理论缺陷。前辈们留下了样机和代码,更留下了完整的试验记录、踩坑笔记和调试文档。
2024年,夏周洋等人加入了平板运输车智能控制兴趣小组,成为第四批接力成员。在前辈的远程指导下,他们逐步摸清现场线路工况,随后彻底脱离指导,开启了独立攻关的新征程,先后奔赴渝昆高铁、成宜铁路和南玉铁路开展实地考察。
性格迥异的“协作共同体”
智驭科技团队由车辆工程、自动化、计算机等专业的本科生组成,这群性格迥异的年轻人,在工地上形成了一个“你中有我”的协作共同体。
如果有试验任务,队员们就必须直面工地酷暑严寒的多变环境。工地的试验节奏由不得学生掌控,超过一半的实车试验只能在凌晨开展,队员们要在不远处架桥施工的轰鸣声中见缝插针地测试。雨天泥水飞溅,晴天满身大汗,一轮试验下来,头发和脸上落满尘土。即便是期末考试前夕,夏周洋申请了两门缓考,在赶赴工地的往返客车上,他依然在抓紧时间复习备考。
真实的工地比实验室更残酷。文章开头那次惊险的“紧急刹停”,正是因为隧道内外卫星定位信号被遮挡,出洞瞬间信号跳变导致的。为了化解信号盲区的危机,夏周洋带着团队连夜排查,最终融入惯性导航技术,实现了两种模式的无缝衔接。
可扬尘带来的感知难题紧随其后。在一次空气干燥的测试中,漫天黄沙让团队原本寄予厚望的激光雷达产生了光散射,传回了错误的探测结果。
面对技术卡点,队员们的性格特质成为了破局的利刃。牵头负责避障开发的徐坤一丝不苟,一次代码运行异常,他查出是脚标标注问题,却并未把代码抛回给队友,而是自己加班加点逐条核对排查。“任务交到他手上,这就是他的责任。”队友们如此评价。心思缜密的肖凌岚则在导航与避障研发之外,承担了大量查漏补缺的工作,排除了诸多隐性隐患。
作为队长的夏周洋和主攻转向模块的李可则热情且乐于沟通,哪里有技术缺口就补哪里。夏周洋还承担了从设备采购到企业对接的统筹工作,成为团队内外的沟通纽带。结合现场工程师的建议,团队反复推演,最终用波长更大的毫米波雷达弥补了激光雷达的短板,一套融合了北斗定位、激光雷达、机器视觉与毫米波雷达的多传感器硬件方案成功落地。
实验室里的曙光与提速4倍的工程奇迹
在漫长的研发中,实验室里的一束微光,曾给过他们最大的力量。
那是第一次试验避障功能。为了复刻隧道无光、狭窄的环境,团队用黑布在实验室搭建了一段4米长的带岔道简易隧道。空间太小,所有人只能趴在地面上,紧紧盯着模型车。当模型车成功探测障碍物、自主切换岔道并平稳回切左道时,所有人一跃而起,抱作一团欢呼。“那一刻,所有熬夜调试的辛苦都值了。”夏周洋回忆道。
从实验室走向工程现场,他们的心血结出了惊人的硕果。
团队研发的多轴车辆转向模型,将平板车复杂环境下中线跟踪最大偏差死死控制在了5cm的安全值内。指导老师、武科大教授龚京风算了一笔账:这套智能系统将纠偏精度提升至厘米级,使得狭窄路况的运行速度提升了3-4倍,隧道复杂工况由原来的1-2km/h提升至8km/h,彻底改善了以往危险低效的运输场景。而他们研发的“能量回馈与电池温度管理技术”,不仅能在下坡时回收动能发电,还能用多余热量自制“暖宝宝”保温,实现了28.5%的节电率。
指导老师、硕导游向荣对这批年轻人满是惊喜:“一开始我只期待他们能产出竞赛成果。但他们愿意深入工程一线,把系统打磨到投入项目使用,超出了我的预期。”
2021到2026,从0到1的奠基,到应用至光伏板运输车等多款工程装备,四代本科生接力结出累累硕果。团队累计斩获“挑战杯”大挑全国一等奖(实现武科大该赛事一等奖“零”的突破)、小挑全国金奖等9项国家级奖项、13项省级奖项;拥有19项发明专利、7项软著,发表5篇SCI/EI论文。夏周洋本人也获评2025年度宝钢优秀学生奖。
如今,这套自主研发的智能控制系统,已成功应用在多家工程局大型运输车上。“科研之路充满艰辛,我们的研究能够直面现实难题,用技术带来实实在在的改变,这赋予了我们满满的成就感。”夏周洋感慨道。