在加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的指引下,我國(guó)公路交通領(lǐng)域再結(jié)碩果。通過(guò)系統(tǒng)性創(chuàng)新與實(shí)踐,交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院承擔(dān)的公路基礎(chǔ)設(shè)施延壽與綠色建養(yǎng)、公路智能交通技術(shù)與裝備、公路安全新技術(shù)、公路運(yùn)輸模式創(chuàng)新4項(xiàng)試點(diǎn)任務(wù)取得突破性進(jìn)展,在公路基礎(chǔ)設(shè)施提質(zhì)更新、路網(wǎng)安全高效運(yùn)行、智慧綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展、運(yùn)輸服務(wù)模式創(chuàng)新等方面形成了十大標(biāo)志性技術(shù)成果。這些成果不僅詮釋了我國(guó)公路交通從規(guī)模擴(kuò)張向質(zhì)量效益的深刻轉(zhuǎn)變,更為全球交通治理貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧。本文將呈現(xiàn)“十大標(biāo)志性成果”,解碼其技術(shù)內(nèi)核與示范價(jià)值,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新范式、注入新動(dòng)能。
足尺路面試驗(yàn)環(huán)道大科學(xué)試驗(yàn)裝置。
服役壽命30年的新一代耐久瀝青路面技術(shù)與實(shí)證
當(dāng)前,我國(guó)高速公路約99%里程都是瀝青路面,而現(xiàn)階段我國(guó)瀝青路面的設(shè)計(jì)壽命僅為15年,只相當(dāng)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的30%—50%。針對(duì)瀝青路面服役壽命短、養(yǎng)護(hù)頻繁的行業(yè)難題,面向國(guó)家公路網(wǎng)綠色、耐久、高質(zhì)量發(fā)展需求,聚焦瀝青路面長(zhǎng)期服役的演化機(jī)理、設(shè)計(jì)理論和建造技術(shù),以服役壽命30年為目標(biāo),創(chuàng)新提出使用年限30年的瀝青路面“材料設(shè)計(jì)均衡化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能化、施工工藝均一化、質(zhì)量控制過(guò)程化”四化建造技術(shù)體系,并通過(guò)足尺環(huán)道實(shí)證和實(shí)際工程驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全壽命由15年提升為30年、路表功能壽命由5—8年提升為15年的“雙壽命倍增”。研究揭示了超長(zhǎng)周期下瀝青路面時(shí)變損傷機(jī)理與性能演化規(guī)律,首創(chuàng)以結(jié)構(gòu)剛度為核心的使用年限30年瀝青路面設(shè)計(jì)新理論,創(chuàng)立路面混合料性能均衡設(shè)計(jì)新方法,創(chuàng)建低變異性耐久瀝青路面施工新技術(shù),為我國(guó)公路瀝青路面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)研究提供重要支撐。
新建高速公路區(qū)域路網(wǎng)指路標(biāo)志信息選取設(shè)計(jì)。
公路交通安全設(shè)施可靠性設(shè)計(jì)方法
面向安全保障完善可靠、增強(qiáng)設(shè)施耐久性和可靠性等交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)要求,針對(duì)指路標(biāo)志信息選取對(duì)區(qū)域路網(wǎng)信息一致性考慮不足、對(duì)出行路徑規(guī)劃引導(dǎo)和路網(wǎng)流量調(diào)配不夠,以及護(hù)欄設(shè)計(jì)可靠度均衡性不足等問(wèn)題,以強(qiáng)化安全設(shè)施功能、提升系統(tǒng)可靠性為核心,重點(diǎn)突破路徑信息優(yōu)化算法與護(hù)欄防護(hù)功能函數(shù)等基礎(chǔ)理論瓶頸,創(chuàng)新建立“方向—地點(diǎn)—距離”多維信息的指路標(biāo)志智能視覺(jué)理解模型,指路標(biāo)志路徑指路信息準(zhǔn)確率達(dá)到93%,交通標(biāo)志的識(shí)別速度達(dá)到毫秒級(jí),為標(biāo)志設(shè)計(jì)信息化與科學(xué)化提供技術(shù)基礎(chǔ);構(gòu)建主動(dòng)引導(dǎo)與被動(dòng)防護(hù)高度協(xié)同的安全設(shè)施可靠性設(shè)計(jì)方法,有效支撐交通安全設(shè)施傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法的變革,促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。研究成果在江蘇、安徽等地區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用,可支撐行標(biāo)《公路工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中護(hù)欄可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定,持續(xù)提升群眾出行獲得感,助力人民滿意交通建設(shè)。
綜合降噪組合技術(shù)示范段。
城鎮(zhèn)化地區(qū)公路交通噪聲綜合防治方法
針對(duì)城鎮(zhèn)高密度居住區(qū)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)公路交通噪聲精準(zhǔn)控制和科學(xué)防治難題,為有效解決老百姓“家門(mén)口”的噪聲污染,研究突破低頻噪聲精準(zhǔn)識(shí)別、聲源—傳播—受聲點(diǎn)全路徑降噪組合設(shè)計(jì)和降噪功能綠色快速修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)難題,形成覆蓋聲源識(shí)別、系統(tǒng)防治、功能修復(fù)的全鏈條綜合降噪解決方案,實(shí)現(xiàn)城市復(fù)雜交通環(huán)境與生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域交通噪聲的高效、精準(zhǔn)治理。成果形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《聲學(xué) 道路表面對(duì)交通噪聲影響的測(cè)量 第2部分:近距法》、交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面對(duì)輪胎噪聲影響的近距測(cè)試方法》,綜合降噪方法與材料在廣西、江西、江蘇等地示范應(yīng)用超過(guò)100公里,胎—路噪聲數(shù)據(jù)采集超過(guò)2000公里,綜合降噪量達(dá)到10—15分貝。成果有效支撐城鎮(zhèn)化地區(qū)噪聲治理與生態(tài)環(huán)境改善,加快基礎(chǔ)設(shè)施綠色轉(zhuǎn)型,助力綠色交通發(fā)展和宜居城市建設(shè)。
交通安全設(shè)施人工智能識(shí)別模型。
公路機(jī)電設(shè)備數(shù)字化管理平臺(tái)。
公路設(shè)施設(shè)備高效感知與評(píng)估決策技術(shù)
為實(shí)現(xiàn)公路設(shè)施設(shè)備狀態(tài)高效采集、識(shí)別、評(píng)估和數(shù)字化運(yùn)維管理,助力公路行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展,研究突破了公路基礎(chǔ)設(shè)施信息快速智能采集、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)施服役狀態(tài)智能診斷等關(guān)鍵技術(shù),形成了公路服役性能檢測(cè)裝備、設(shè)施高精采集處理裝備,開(kāi)發(fā)了公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)一體化管理平臺(tái)、公路機(jī)電設(shè)備數(shù)字化管理平臺(tái),為公路設(shè)施設(shè)備精細(xì)化管理提供技術(shù)支持。成果支撐了《交通運(yùn)輸部關(guān)于推進(jìn)公路數(shù)字化轉(zhuǎn)型 加快智慧公路建設(shè)發(fā)展的意見(jiàn)》等文件的編制,形成《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線編碼》等10余項(xiàng)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在深中通道、黃茅海跨海通道、常泰大橋、北京東六環(huán)隧道等10余個(gè)重大工程進(jìn)行了示范應(yīng)用,研發(fā)的快速無(wú)損車載式一體化采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全國(guó)500余萬(wàn)公里的數(shù)字化檢測(cè)評(píng)定與管理,年產(chǎn)業(yè)應(yīng)用超過(guò)30億元,為我國(guó)公路數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了有力的技術(shù)保障。
長(zhǎng)治市國(guó)道環(huán)線自由流收費(fèi)前端系統(tǒng)。
公路自由流收費(fèi)新技術(shù)及裝備
面向當(dāng)前公路通行效率和公眾出行體驗(yàn)提升的迫切需求,在兼容高速公路現(xiàn)有ETC系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,融合北斗技術(shù)應(yīng)用,研究突破了車輛在全天候(雨雪霧、強(qiáng)光、黑夜)、高速(時(shí)速120公里)行駛狀態(tài)下對(duì)所有收費(fèi)車型(含拖掛車、專項(xiàng)作業(yè)車等)的準(zhǔn)確識(shí)別、精準(zhǔn)計(jì)費(fèi)和通行費(fèi)用實(shí)時(shí)結(jié)算等技術(shù)難題,在路網(wǎng)層面實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)模式從原有停車收費(fèi)或低速(時(shí)速小于等于20公里)不停車收費(fèi),向無(wú)物理收費(fèi)站、無(wú)需減速通行的根本性轉(zhuǎn)變,通行能力提升83%。成果支撐了我國(guó)第一條開(kāi)放式自由流收費(fèi)公路(山西省長(zhǎng)治市國(guó)道環(huán)線)的建設(shè)運(yùn)營(yíng),自2023年2月通車以來(lái)計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確率99.9%、平均實(shí)收率保持在60%以上,年計(jì)費(fèi)額較原有固定收費(fèi)站模式提升近2倍,提出的“長(zhǎng)治自由流收費(fèi)”模式也支撐了山西省G108臨汾段、G208晉中段自由流收費(fèi)工程的開(kāi)展,具備良好的行業(yè)推廣價(jià)值。
新一代道路運(yùn)輸車輛專用自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)裝備隧道環(huán)境測(cè)試。
基于車路協(xié)同的道路運(yùn)輸車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)技術(shù)及裝備
針對(duì)道路運(yùn)輸車輛事故嚴(yán)重程度高、易發(fā)生群死群傷惡性事故等問(wèn)題,面向低能見(jiàn)度、濕滑路面、急彎陡坡、隧道等復(fù)雜環(huán)境下道路運(yùn)輸車輛碰撞事故預(yù)防迫切需求,突破了基于車路協(xié)同的碰撞風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)融合感知與車輛預(yù)見(jiàn)性制動(dòng)控制等技術(shù)難題,研發(fā)了新一代道路運(yùn)輸車輛專用自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)裝備與測(cè)試裝置,有效提升了我國(guó)道路運(yùn)輸車輛復(fù)雜環(huán)境下緊急避險(xiǎn)的安全性與可靠性。成果有效推動(dòng)我國(guó)新出廠道路運(yùn)輸車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的全車型100%裝配應(yīng)用,支撐了《營(yíng)運(yùn)貨車安全技術(shù)條件 第1部分:載貨汽車》等5項(xiàng)交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂,落實(shí)了《“十四五”全國(guó)道路交通安全規(guī)劃》與《交通運(yùn)輸系統(tǒng)安全生產(chǎn)治本攻堅(jiān)三年行動(dòng)方案(2024—2026年)》中關(guān)于推進(jìn)我國(guó)道路運(yùn)輸車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的普及應(yīng)用相關(guān)要求。核心技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)出廠前列裝我國(guó)客貨運(yùn)輸車輛頂尖生產(chǎn)企業(yè)銷售車型,覆蓋全國(guó)20多省運(yùn)輸企業(yè),事故率平均降低34.7%。
車載式智能化公路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估裝備及系統(tǒng)。
路域內(nèi)外因素耦合的高速公路安全風(fēng)險(xiǎn)智能化評(píng)估技術(shù)與裝備
隨著高速公路建設(shè)向地質(zhì)條件復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境脆弱的深山峽谷延伸,疊加水文、地質(zhì)變化與極端天氣,以及沿線周邊安全風(fēng)險(xiǎn)隱患增多等因素,公路安全運(yùn)行重大災(zāi)害事件時(shí)有發(fā)生。研究應(yīng)用深度學(xué)習(xí)與大模型技術(shù)建立針對(duì)交通環(huán)境的多任務(wù)感知模型,實(shí)現(xiàn)標(biāo)志標(biāo)線破損及視認(rèn)距離、護(hù)欄技術(shù)狀況、標(biāo)志設(shè)置及內(nèi)容語(yǔ)義理解等風(fēng)險(xiǎn)要素的智能識(shí)別,準(zhǔn)確率達(dá)到90%。建立了涵蓋氣象、災(zāi)害、結(jié)構(gòu)、路域內(nèi)外環(huán)境等多要素動(dòng)態(tài)耦合的高速公路運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,構(gòu)建了高速公路運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,參數(shù)覆蓋四大類27項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)鏈路。成果支撐交通運(yùn)輸部2025年汛期公路災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患排查工作,在全國(guó)20個(gè)省份落地應(yīng)用,累計(jì)評(píng)估3萬(wàn)公里,顯著提升風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和防控的精準(zhǔn)性與時(shí)效性。
公路橋梁災(zāi)損檢測(cè)診斷評(píng)估機(jī)器人。
公路災(zāi)損全域多功能智能檢測(cè)評(píng)估裝備
針對(duì)區(qū)域性自然災(zāi)害、事故災(zāi)難等災(zāi)損信息快速獲取難度大、人員抵近現(xiàn)場(chǎng)難、災(zāi)損快速檢測(cè)評(píng)估能力不足等問(wèn)題,面向區(qū)域、道路、災(zāi)損點(diǎn)位三個(gè)維度的災(zāi)損智能檢測(cè)與快速評(píng)估需求,研發(fā)了面—線—點(diǎn)協(xié)同的多功能災(zāi)損智能檢測(cè)裝備,攻克了區(qū)域?yàn)?zāi)損識(shí)別率低、路面災(zāi)損檢測(cè)越障能力差、橋梁狀態(tài)評(píng)估移動(dòng)作業(yè)難等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。開(kāi)發(fā)了公路基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)損檢測(cè)飛行機(jī)器人及診斷評(píng)估系統(tǒng),研發(fā)了復(fù)雜環(huán)境下快速抵進(jìn)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估災(zāi)損情況的檢測(cè)機(jī)器人智能平臺(tái),以及集成遠(yuǎn)端執(zhí)行器的車臂協(xié)同穩(wěn)定性控制與多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的橋梁自主檢測(cè)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)50公里路域?yàn)?zāi)損信息的采集與評(píng)估小于24小時(shí),為災(zāi)中指揮、災(zāi)后救援與搶通保通提供有力決策支持。成果支撐了地震、地質(zhì)災(zāi)害條件下公路設(shè)施狀況和災(zāi)損情況的快速檢測(cè),為快速掌握災(zāi)后公路基礎(chǔ)設(shè)施受損情況、確定應(yīng)急救援通道和實(shí)施救援提供基礎(chǔ)支撐。
道路冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和掌上冷運(yùn)App界面。
基于電子運(yùn)單的道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)和冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
聚焦專業(yè)化物流運(yùn)輸領(lǐng)域,針對(duì)危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸電子運(yùn)單數(shù)據(jù)質(zhì)量、跨區(qū)域查詢時(shí)效性、安全監(jiān)管有效保障等方面存在的不足,以及道路冷鏈運(yùn)輸有效監(jiān)測(cè)手段缺乏、難以支撐貨物在途溫控信息追溯等實(shí)際情況,突破危險(xiǎn)貨物電子運(yùn)單跨區(qū)域批量交換、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合校驗(yàn)、應(yīng)急處置信息精準(zhǔn)匹配,以及冷藏車輛溫控監(jiān)測(cè)信息動(dòng)態(tài)采集、全程可溯、綜合評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)難題,研發(fā)升級(jí)基于電子運(yùn)單的道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)和道路冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng),有效提升危貨運(yùn)輸監(jiān)管能力和冷鏈運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)效。成果有效推動(dòng)危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸電子運(yùn)單在全國(guó)范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用。截至2025年第二季度,危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸企業(yè)運(yùn)單月均覆蓋率達(dá)99.02%,車輛月均覆蓋率達(dá)94.55%,部省上傳接口正常率100%,查詢接口正常率98.70%;危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸應(yīng)急處置知識(shí)庫(kù)注冊(cè)用戶數(shù)突破1.9萬(wàn),日均訪問(wèn)量超過(guò)2300人次。道路冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接入企業(yè)40余家、車輛1000余輛,支撐了《危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸規(guī)則 第5部分:托運(yùn)要求》《冷鏈運(yùn)輸電子運(yùn)單技術(shù)要求》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定。
路面高速沉彎儀數(shù)字化計(jì)量示范應(yīng)用。
公路基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)計(jì)量體系及數(shù)智化計(jì)量新模式
針對(duì)公路基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)在動(dòng)態(tài)、復(fù)雜、極端條件下的“測(cè)不了、測(cè)不準(zhǔn)、測(cè)不全”等難題,以測(cè)量裝置、測(cè)量方法、校準(zhǔn)規(guī)范、計(jì)量模式為主線,開(kāi)展了沖擊力、摩擦力、承載性能等關(guān)鍵參量的量值溯源新模式研究,突破了動(dòng)態(tài)微形變數(shù)字化復(fù)現(xiàn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系化研發(fā)、在線遠(yuǎn)程計(jì)量模式構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,形成了全面、高效支撐基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量提升的數(shù)智化計(jì)量新模式。制修訂《橋隧結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線校準(zhǔn)方法》《激光式高速?gòu)澇翜y(cè)定儀校準(zhǔn)規(guī)范》等國(guó)家、行業(yè)計(jì)量技術(shù)規(guī)范10余部。成果成功示范于全國(guó)30余個(gè)省級(jí)行政區(qū),實(shí)現(xiàn)了西藏、青海等高海拔地區(qū)的常態(tài)化計(jì)量服務(wù),支撐公路基礎(chǔ)設(shè)施高效、準(zhǔn)確、可靠檢測(cè)200余萬(wàn)公里,進(jìn)一步完善了行業(yè)質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施(NQI)體系,為公路基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量和安全性能提升提供了有力支撐。
(本文刊發(fā)于《中國(guó)交通報(bào)》2025年9月26日第9版)
來(lái)源:科學(xué)技術(shù)處、中國(guó)交通報(bào)
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