日本鹿島建設(shè)株式會(huì)社于2026年5月27日正式宣布，成功開(kāi)發(fā)出名為“A4CSEL AGV”的自動(dòng)駕駛車輛。該設(shè)備專門用于牽引“Geo-DX Compaction”（地理數(shù)字化壓實(shí)）質(zhì)量管理系統(tǒng)中的測(cè)量裝置，旨在通過(guò)自動(dòng)化手段解決高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中路基壓實(shí)質(zhì)量管理的痛點(diǎn)。這一進(jìn)展標(biāo)志著鹿島建設(shè)在將其自主研發(fā)的自動(dòng)化施工系統(tǒng)“A4CSEL”從單純的機(jī)械作業(yè)向全流程數(shù)字化質(zhì)量管理延伸方面取得了關(guān)鍵突破。

此次開(kāi)發(fā)的核心背景在于日本基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域?qū)趧?dòng)力短缺和工程質(zhì)量精細(xì)化控制的迫切需求。在傳統(tǒng)的路基填土施工中，壓實(shí)度的檢測(cè)往往依賴于人工鉆孔、取樣和實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)，不僅效率低下，且存在數(shù)據(jù)滯后性，難以實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中的即時(shí)反饋與調(diào)整。鹿島建設(shè)此次引入的AGV（自動(dòng)導(dǎo)引車）技術(shù)，正是為了消除這程斷點(diǎn)，將質(zhì)量數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)完全嵌入到自動(dòng)化施工鏈條中。

在新名神高速公路的大津JCT（暫定名）至城陽(yáng)JCT標(biāo)段工程中，鹿島建設(shè)已全面應(yīng)用A4CSEL系統(tǒng)。該工程采用了自動(dòng)推土機(jī)進(jìn)行土方平整，以及自動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)。新開(kāi)發(fā)的A4CSEL AGV被部署在這一自動(dòng)化閉環(huán)中，負(fù)責(zé)牽引兩種關(guān)鍵傳感器：用于面狀測(cè)量含水量的RI（放射性同位素）水分計(jì)和電阻率測(cè)定裝置。AGV在行駛過(guò)程中，這些傳感器緊貼地面移動(dòng)，能夠以非破壞性的方式，實(shí)時(shí)獲取填土區(qū)域廣域、面狀的質(zhì)量數(shù)據(jù)。

這種“Geo-DX Compaction”技術(shù)并非全新發(fā)明，而是鹿島建設(shè)在2024年成瀨大壩堤體澆筑工程中，針對(duì)CSG（水泥砂礫）材料首次開(kāi)發(fā)并應(yīng)用的質(zhì)量管理手法。其原理是通過(guò)連續(xù)測(cè)量地基的電阻率和含水量，利用算法模型反算出壓實(shí)質(zhì)量。此次針對(duì)路基填土工程進(jìn)行的改良，重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)了可牽引式RI水分計(jì)，使得AGV能夠在自動(dòng)行駛中完成高精度的面狀數(shù)據(jù)采集，從而將原本離散的點(diǎn)狀檢測(cè)升級(jí)為連續(xù)的面狀監(jiān)控。

除了硬件設(shè)備的革新，鹿島建設(shè)還同步開(kāi)發(fā)了基于AI的路徑規(guī)劃系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)自動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)已完成的碾壓區(qū)域信息，自動(dòng)生成AGV的行駛路徑，確保測(cè)量覆蓋無(wú)死角。操作人員只需在遠(yuǎn)程控制中心下達(dá)指令，AGV即可按照預(yù)設(shè)路線自主作業(yè)。這種遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)執(zhí)行相結(jié)合的模式，不僅大幅提升了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的安全性，還實(shí)現(xiàn)了牽引設(shè)備駕駛員崗位的“去人工化”，即一名操作員可同時(shí)監(jiān)管多臺(tái)設(shè)備或完全脫離駕駛艙。

A4CSEL系統(tǒng)從單機(jī)自動(dòng)化邁向全流程數(shù)字化

A4CSEL系統(tǒng)是鹿島建設(shè)近年來(lái)重點(diǎn)推進(jìn)的自動(dòng)化施工平臺(tái)。此前，該系統(tǒng)主要聚焦于土方作業(yè)的物理自動(dòng)化環(huán)節(jié)，包括自動(dòng)挖掘機(jī)裝車、自動(dòng)自卸卡車運(yùn)輸、自動(dòng)推土機(jī)攤鋪以及自動(dòng)壓路機(jī)碾壓。這些環(huán)節(jié)的打通，已經(jīng)顯著減少了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)重型機(jī)械操作手的依賴。然而，缺乏實(shí)時(shí)質(zhì)量數(shù)據(jù)反饋一直是制約其全面智能化的瓶頸。

此次A4CSEL AGV的引入，填補(bǔ)了這一空白。通過(guò)將質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備集成到自動(dòng)駕駛平臺(tái)，鹿島建設(shè)實(shí)現(xiàn)了從“施工動(dòng)作自動(dòng)化”到“質(zhì)量控制自動(dòng)化”的跨越。這意味著，路基填土工程中的每一個(gè)壓實(shí)步驟，其質(zhì)量數(shù)據(jù)都能被實(shí)時(shí)記錄、可視化呈現(xiàn)并存檔。這種全鏈路的數(shù)字化管理，不僅提高了工程驗(yàn)收的效率，也為后續(xù)的數(shù)字孿生交付和運(yùn)維管理提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在非破壞性檢測(cè)方面，RI水分計(jì)的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)檢測(cè)方法需要人工挖掘土樣，既破壞了已壓實(shí)的路基結(jié)構(gòu)，又耗費(fèi)大量時(shí)間等待實(shí)驗(yàn)室結(jié)果。而AGV牽引的RI水分計(jì)能夠在不破壞路基的前提下，連續(xù)掃描大面積區(qū)域，即時(shí)生成含水量分布圖。結(jié)合電阻率數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)識(shí)別出壓實(shí)不足或過(guò)壓的區(qū)域，指導(dǎo)壓路機(jī)進(jìn)行針對(duì)性補(bǔ)壓，從而避免返工，提升整體施工效率。

日本基建自動(dòng)化趨勢(shì)與行業(yè)啟示

日本建筑業(yè)正面臨嚴(yán)峻的人口老齡化與勞動(dòng)力短缺挑戰(zhàn)。根據(jù)日本國(guó)土交通省的推動(dòng)，“i-Construction”戰(zhàn)略旨在通過(guò)ICT（信息通信技術(shù)）和機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的省力化、高效化和高質(zhì)量化。鹿島建設(shè)的這一舉措，正是對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略的積極響應(yīng)。目前，日本主要建筑巨頭如前田建設(shè)工業(yè)、清水建設(shè)、戶田建設(shè)等，均在AI質(zhì)檢、無(wú)人機(jī)巡檢、自動(dòng)化打設(shè)等領(lǐng)域加大投入，試圖通過(guò)技術(shù)手段彌補(bǔ)人力缺口。

例如，前田建設(shè)工業(yè)利用AI和拍攝機(jī)器人判定綠色切割作業(yè)的質(zhì)量；戶田建設(shè)則為隧道襯砌自動(dòng)澆筑機(jī)器人增加新功能，將施工人員減半。鹿島建設(shè)的A4CSEL AGV則代表了另一種思路：不單純追求單一工序的自動(dòng)化，而是通過(guò)集成現(xiàn)有成熟技術(shù)（如RI水分計(jì)、自動(dòng)駕駛底盤），構(gòu)建一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)反饋質(zhì)量數(shù)據(jù)的閉環(huán)系統(tǒng)。這種“輕量化”且注重?cái)?shù)據(jù)連貫性的解決方案，對(duì)于正在推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的中國(guó)建筑企業(yè)而言，具有較高的參考價(jià)值。

對(duì)于中國(guó)基建行業(yè)而言，隨著“新基建”和智能建造政策的深入推進(jìn)，工程質(zhì)量管理的數(shù)字化已成為必然趨勢(shì)。鹿島建設(shè)的實(shí)踐表明，自動(dòng)化施工的價(jià)值不僅在于替代人力，更在于通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的可追溯性和可控性。中國(guó)企業(yè)在學(xué)習(xí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)裝備的同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注如何將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與質(zhì)量管理平臺(tái)深度融合，構(gòu)建從施工到驗(yàn)收的全生命周期數(shù)字檔案。此外，非破壞性檢測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用，也是提升工程效率、降低人為誤差的重要方向。

鹿島建設(shè)表示，未來(lái)將繼續(xù)優(yōu)化A4CSEL系統(tǒng)的功能，擴(kuò)大適用機(jī)種范圍，使其能夠靈活適應(yīng)各種復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，推動(dòng)該系統(tǒng)在日本乃至全球市場(chǎng)的普及。這一戰(zhàn)略動(dòng)向反映出，建筑科技的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)正從單一的機(jī)械性能比拼，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成能力、數(shù)據(jù)算法優(yōu)勢(shì)以及全流程數(shù)字化管理能力的綜合較量。