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精准感知精心服务 为公路添智慧

2022-03-21 11:16:35 来源:中国交通报 作者:范东涛 -标准+

近日,江苏省交通运输科技与成果转化项目——126省道南京段全寿命周期智慧公路科技示范工程工作大纲通过评审。该项目由华设设计集团股份有限公司(简称华设集团)承担。针对该项目,华设集团开展新一代信息技术在规划设计、建设管理、公路养护、路网管理全寿命周期探索应用。

“十三五”期,江苏作为交通运输部国家交通控制网和智慧公路首批试点省份、交通强国首批试点省份,开展了一批智慧公路试点示范项目建设。华设集团牵头组织了多个项目的设计、科研、开发、实施工作,围绕智能感知、智能服务、智能管控和基础支撑开展了一系列探索和实践工作,打造了一批智慧高速公路标杆项目及普通国省道智慧公路试点示范工程。

智慧公路的建设应从建设者、使用者、管理者的角度出发,打造智慧公路全生命周期数字化主线,通过精准感知、精确分析、精细管控、精心服务,实现公路通行效率、通行安全和驾乘体验三大提升。


打造未来高速 引领高速未来

作为江苏省重要的交通中轴通道,五峰山未来智慧高速公路即五峰山过江通道及其接线示范段具有重载比例高、混合交通流复杂,易出现大雾、冰雪极端天气等特点。

为此,华设集团提出了“安全保障全天候、出行服务全方位、运营维护全数字、绿色建管全寿命”的理念,阐释了面向未来的新一代高速公路的基本内涵、特征和技术框架。在该项目建设过程中,华设集团还提出了高速公路广义车路协同,基于V2X终端和手机App实现20多个场景,支持车路协同货车编队行驶。该项目在国内首次实现了开放式8车道高速公路车路协同试验及示范。

车路协同系统.png

车路协同系统。

该项目建成了全国首条车道级雾天行车诱导系统,研发了超微功率地面诱导灯和超低功耗诱导运行控制技术,保障了恶劣天气下的行车安全;研发了面向极端气候的相变调温路面材料和装备,实现了路面温度的自我调节,满足“夏季降温、冬季除冰”智能控制需求;搭建了高速公路数据底座和综合管理平台,并通过在BIM模型上加载动静态数据,实现了建管养运全生命周期的信息传递。

车道级雾天行车诱导系统。

不仅五峰山未来智慧高速公路,在交通运输部科技示范工程、江苏省品质工程示范项目苏锡常南部高速公路太湖未来隧道建设过程中,华设集团也针对项目特点,着力打造面向未来的新一代智慧隧道。

苏锡常南部高速公路太湖未来隧道是我国最长最宽的双向6车道高速公路水下隧道,具有安全运营和畅通要求高、水下隧道管养难度大、环保与节能要求严三大特点。

华设集团首次提出了利用分布式光纤测隧道接缝三维九个自由度变量的测量方法,实现长大水下隧道低成本、高精度、全寿命基础设施健康监测。

隧道健康监测

在隧道内实现“5G+北斗”的长大水下隧道亚米级车辆高精度定位,为重点车辆运行状态监测及应急救援等提供支撑;构建了水下隧道风机群效能控制系统,可实现正常与特殊工况(交通、排烟)下风机群运营节能控制,隧道运营期风机群节能达到30%以上。


推动全路网、全周期智慧化建设

在开展智慧高速公路的同时,华设集团率先探索了普通国省道智慧公路建设模式,进一步推动全路网、全周期智慧化建设。

针对已建成、大流量普通国省道智慧化建设,华设集团围绕“安全提升、效率提升、服务提升”三大目标,对智慧公路建设技术指南、技术应用体系、关键核心技术进行研究,构建先进实用可推广的全国普通国省道智慧公路。

342省道无锡段智慧公路是江苏省交通新基建第一批示范项目,被列入交通强国江苏方案创新驱动发展样板。该项目沿线横穿城镇密集带,汇集各类应用场景。

该项目针对普通国省道复杂环境,研发了道路区域自适应分割方法、路面异常和路权侵占事件检测等,提升了典型公路事件的检测精度。

公路事件检测。

该项目首次实现了基于微观交通仿真的低时延、长里程实时路网监测、动态推演和决策支持,可快速查看15分钟、30分钟后的交通运行状态,实现交通拥堵预警并生成诱导管控方案。

微观交通仿真。

先后被列入《江苏省交通运输新基建建设行动方案(2020—2025)》《江苏省“十四五”智慧交通发展规划》的126省道南京段智慧公路示范段全长35.47公里。

华设集团针对该项目,分阶段进行智慧化转变。在规划设计方面,提升路段动态设计能力,推进126省道BIM正向设计,基础设施三维数字化率达到100%。建设管理方面,提升智能建造能力,充分发挥建设期数据价值,实现公路建设期相关质量、管理数据永久性溯源。公路养护方面,提升设施服役能力,构建重大基础设施实时健康监测体系,实施公路病害实时预警、科学研判。路网管理方面,提升出行服务能力,研究多模式管控方式及多策略协同管控手段实现全线24小时平安通畅。

126省道智慧公路研究内容。

推出技术指南 助智慧公路更好落地

近年来,华设集团编制了多部智慧公路相关技术指南和标准规范,并率先推出了江苏省普通国省道智慧公路、智慧高速建设技术指南,对智慧公路形成了较为深刻的认识和理解。

从华设集团对智慧公路的建设实践,放眼当前全国在智慧公路方面的探索,不难发现智慧公路的建设不是一蹴而就的,而是一个长期演进、不断优化的过程,要充分考虑系统性、实用性、安全性、先进性、经济性、可扩展性原则。

华设集团将围绕智慧公路发展方向继续探索,助力打造管理更智能、服务更人本、决策更智慧的“新一代公路”,构建全寿命周期智慧公路建设运营管理范式,推动实现公路数字化变革、标准化引领、创新性应用,持续支撑公路现代化建设。

(作者系华设集团副总裁、综合规划研究院院长、智慧产业事业部总经理

编辑:张超群

审核:卫涛