“十三五”以来,公路交通行业突破了一批前沿引领、共性关键和现代工程技术,取得了一批重大科技成果,支撑了一批重大工程建设。为推动科技成果转移转化、支撑加快建设交通强国,部公路院筛选出符合《交通强国建设纲要》要求,代表行业先进水平、技术成熟度高、具有一定行业影响力和应用前景的9项成果,现予以发布。
该成果自主研发了基于多源信息感知、车道级基础设施数字化、多节点边缘控制逻辑的车路协同式公路智能交通管控与服务系统,将公路智能化由“ 可视、可测”逐步升级为“ 可控、可服务”。
该成果在跨界(境)交通组织和控制、大型沉管隧道防排烟和消防救援和跨海集群工程节能减排等方面填补了多项空白,构建了跨境交通控制与管理的组织体系和运作模式,形成了大型跨海集群工程交通工程设计、建造、运维的基本范式和体系架构,充实和完善了我国重大交通基础设施特别是跨海通道工程建设、运营的理论和实践,可对我国跨海通道工程建设提供有效支撑。
该成果涵盖了工程项目从规划、设计、施工到运营维护的全生命周期,利用BIM 建模与模型应用技术优势,在设计与建设阶段进行图纸复核、碰撞检查、模拟验证、协调性检验和可视化技术交底等,在运营维护阶段实现建设数据支撑服务于养护阶段质量追溯以及养管决策的新型养护管理方式,提升了工程建设质量和运维效能,为精益建造、精益管理和智慧养护提供有效支撑。
该技术在碾压集群信息交互与协同控制、“振动轮—土”动力幅频响应机理、路基压实质量全时段智能检测与轨迹诱导等核心技术方面取得重大突破,建立形成公路路基智能压实与全域检测技术科技支撑能力,推动公路“数字化施工”数据采集技术、监控指标体系、检测评价方法的行业标准化。
该技术创新性地将特种高分子材料的单组分固化技术,引入到沥青胶结料中,大幅降低了沥青胶结料在施工温度下的黏度,不仅延长了可碾压工作时间,还降低了施工环境温度的限制。开放交通后,沥青胶结料逐渐固化形成高强度,从根本上解决了“施工低黏”与“服役高黏”之间的矛盾。
该成果面向我国农村公路路网管理应用,通过智能化、自动化、物联网、地理信息等技术手段,融合县乡村三级路长制管理体系的创新养护模式,服务于量大面广的农村公路网建设项目全寿命周期动态管理,为快速掌握大规模农村公路技术状况、动态督导农村公路项目进度与质量、准确分析建设资金投入产出效益提供了有效的技术支持。
该成果,围绕“混凝土工程非荷载裂缝控制”“桥隧工程耐久性防护”及“桥隧工程多功能化”技术需求,引入了功能/结构一体化、多功能仿生等创新理念,突破以力学性能为核心设计混凝土材料与结构的传统方法,满足了混凝土工程力学性能、耐久性、美观性和经济性等综合需求,大幅度提升桥隧建造与养护质量。
该成果集成功能性、高效化、耐久化设计方法及多场景应用实施方案;提出了吸声性能与道路交通流特性适配的大空隙路面降噪功能设计方法;构建了极薄磨耗层(0.5-1.5cm)与超大空隙沥青面层(25%以上)组合的耐久性高降噪路面结构和混合料技术体系; 提出了使用寿命15 年以上的大空隙路面混合料多维度设计和施工方法;提出了抗凝冰涂层/自融冰的大空隙路面结构,提升了高架桥低温结冰状态的行车安全性。
该成果为基础前沿引领技术成果,其涉及的非线性沥青路面设计方法、荷载与环境耦合性能模型和路面性能长期性能监测大数据分析方法,已得到行业广泛认可,可引领我国长寿命沥青路面的设计及建造技术研究。