市政工程道路的智能化設(shè)計思路

付秀光

（中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司）

1 市政道路工程設(shè)計的重要性和必要性

1.1 重要性

我國科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市規(guī)劃建設(shè)速度逐漸提升，越來越多的人口涌入城市生活。同時，國民經(jīng)濟(jì)和生活質(zhì)量提升，私家車數(shù)量逐漸升高，對城市交通體系建設(shè)規(guī)模以及完善性提出新的要求。現(xiàn)階段，多數(shù)城市道路建設(shè)已經(jīng)無法滿足人們?nèi)粘３鲂行枨螅瑸樘嵘嗣袢罕娀A(chǔ)生活質(zhì)量，城市積極優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中市政道工程建設(shè)屬于重要內(nèi)容，其建設(shè)科學(xué)性、合理性對城市現(xiàn)代化、智能化建設(shè)發(fā)展存在一定影響。

另外，城市道路工程設(shè)計對周邊環(huán)境也存在影響，對人民群眾日常出行和生產(chǎn)生活存在影響。合理設(shè)計道路工程，與周圍環(huán)境形成有機(jī)整體，保證道路通達(dá)性，縮減人民出行花費(fèi)的時間，實現(xiàn)各項生產(chǎn)活動高效開展，最大程度降低交通事故發(fā)生幾率，促使現(xiàn)代化、智能化城市建設(shè)更進(jìn)一步發(fā)展。此外，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要商品的流通，完善的道路交通體系對商品運(yùn)輸質(zhì)量和效率具有積極作用，加強(qiáng)市政道路工程智能化設(shè)計有助于提升交通運(yùn)輸整體效率，從而實現(xiàn)當(dāng)?shù)匾约叭珖?jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.2 必要性

市政道路工程和一般公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)存在差距，相比于一般公路建設(shè)，其標(biāo)準(zhǔn)要求更高，施工更復(fù)雜。在施工前需考慮自行車道、綠化帶、城市管道等問題，在設(shè)計環(huán)節(jié)綜合考慮各種因素。在城市規(guī)劃建設(shè)中，市政道路工程屬于重要內(nèi)容，如果道路規(guī)劃建設(shè)不合理將對人民群眾出行產(chǎn)生影響，造成交通擁堵和影響社會安定和諧。因此，市政道路工程的規(guī)劃設(shè)計要以城市服務(wù)為標(biāo)準(zhǔn)，在完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時推動城市建設(shè)發(fā)展。

2 市政道路工程智能化設(shè)計思路

2.1 路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計思路

路燈是市政道路工程智能化設(shè)計中必不可少的一個重要組成部分。就目前的情況來看，隨著企業(yè)以及居民用電量的不斷增加，資源節(jié)約逐漸被提上了日程，而要想減少電力資源的浪費(fèi)就可以通過路燈智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)，通過路燈終端、智能控制系統(tǒng)以及節(jié)能理念的相互結(jié)合，使路燈的開關(guān)系統(tǒng)智能化，讓路燈更加符合人們的生活規(guī)律，減少資源的浪費(fèi)。

路燈智能控制系統(tǒng)主要是以路燈為載體，再通過傳感器中數(shù)據(jù)信息的收集以及與無線技術(shù)的連接，對路燈實行遠(yuǎn)程控制，這就需要在路燈的頂端安裝一個光照度傳感器，如果條件允許，也可以在燈具的附近安裝一個視頻監(jiān)控設(shè)備，通過監(jiān)控設(shè)備實時查看車流狀態(tài)，對路燈進(jìn)行智能控制。現(xiàn)階段，比較常見的技術(shù)主要有PLC電力線載波技術(shù)，該技術(shù)已在國內(nèi)得到了大范圍的推廣和應(yīng)用，其主要是將輸電線路作為信號載體實現(xiàn)信息通訊，有效避免了電力資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

2.2 交通智能控制系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)階段，在我國交通領(lǐng)域中依然存在公共交通發(fā)展緩慢、交通管理能力不足等現(xiàn)實問題，而交通智能控制系統(tǒng)設(shè)計可以切實提升交通管理水平，從而為人們的安全出行提供有力保障。交通智能控制系統(tǒng)與路燈智能系統(tǒng)相比，功能基本相似，主要的區(qū)別在數(shù)據(jù)信息的采集層和業(yè)務(wù)層。同時，由于交通智能控制系統(tǒng)對圖像可視化的效果要求較高，需要通過高德地圖與視頻相結(jié)合的方式準(zhǔn)確呈現(xiàn)道路交通運(yùn)行情況，從而為汽車的出行創(chuàng)造有利條件。除此之外，對于交通智能控制系統(tǒng)的日常維護(hù)，還需要安裝交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，當(dāng)遭遇交通擁堵或者突發(fā)問題時，通過交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，可以疏散、調(diào)配車輛運(yùn)行狀況，減少和避免更嚴(yán)重的交通擁堵。

3 市政道路工程設(shè)計

3.1 道路參數(shù)的設(shè)計

市政道路工程的設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開展，路面不同，其使用年限也存在差異，按照不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計具有針對性的方案。根據(jù)市政道路規(guī)劃建設(shè)實際情況合理選擇路面施工材料。例如，水泥混凝土材料的路面使用年限約為20a～30a，瀝青材料路面使用年限約為15a，但是道路在實際投入使用后受多種因素的影響，如地下水滲透、重載車輛碾壓、養(yǎng)護(hù)工作不足、氣候因素等，造成實際使用年限少于預(yù)期使用年限。因此，設(shè)計人員需預(yù)判道路未來使用情況，將道路損壞情況加入設(shè)計環(huán)節(jié)中，預(yù)留相關(guān)參數(shù)，保證市政道路工程的科學(xué)性、安全性。

3.2 交叉路口的設(shè)計

在市政道路工程中，交叉路口的設(shè)計極為重要。城市規(guī)劃建設(shè)速度不斷提升，車輛運(yùn)輸流量逐漸增加，對于交叉路口的安全性設(shè)計提出更高要求。在設(shè)計時應(yīng)盡量確保交叉口線形使用直線，中線的交角不可小于70°，在特殊情況下交角不可少于45°，交叉口的三角視距范圍內(nèi)，不得存在高度超過1.2m 的障礙物，否則會阻擋駕駛員視線，交叉口的進(jìn)口道縱坡度不可超過25°，對于交叉口的豎向設(shè)計考慮因素比較多，例如排水系統(tǒng)、行車舒適性等。

3.3 道路線路設(shè)計

城市建設(shè)速度不斷加快，人們生活質(zhì)量不斷提升，在未來生活中，城市車流量將不斷增加，對于城市道路建設(shè)體系要求逐漸提高，為確保行車安全性和通暢性需要科學(xué)設(shè)計道路線路，著重考慮安全性，盡量選用半徑較大的圓曲線，相比于直線，圓曲線設(shè)計效果更佳，在主干道沿線盡可能避免設(shè)計轉(zhuǎn)彎處，以免發(fā)生交通事故。另外，對于道路路線的設(shè)計并不只是單一的對道路本身設(shè)計，也應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境，將周圍環(huán)境和道路線路整合為整體，例如，管道設(shè)施、綠化工程等，確保道路工程建設(shè)和周圍環(huán)境相融合。

3.4 綠化設(shè)計

市政道路工程中道路綠化屬于重要內(nèi)容，對于城市環(huán)境的美化和道路周圍環(huán)境保護(hù)發(fā)揮著積極作用，市政道路工程設(shè)計時應(yīng)考慮到駕駛員視野問題。通過綠化設(shè)計為駕駛員駕駛車輛提供引導(dǎo)作用。例如，在道路凸形豎曲線、彎道外側(cè)位置設(shè)計種植高大喬木起到警示作用，使駕駛員預(yù)判前方道路行駛方向。同時，綠化可作為道路的隔離帶，但中間的喬木不可選擇過高植物，以免遮擋變、轉(zhuǎn)道車輛駕駛員的視野。另外，設(shè)計綠化工程時，加強(qiáng)植株觀賞性重視程度，按照市政道路線路確定綠化類型。

4 市政道路工程智能化技術(shù)以及質(zhì)量控制

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷提升，在市政工程中對于先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用逐漸普遍。對促進(jìn)市政道路工程向現(xiàn)代化、智能化方向發(fā)展起到積極作用。同時，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)有助于提高設(shè)計質(zhì)量和效率，提升設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性。

4.1 BIM技術(shù)應(yīng)用

在市政道路工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)可有效提升各方面效果。

①使用BIM 技術(shù)分析道路工程沿線地勢以及地形，收集施工現(xiàn)場地勢和地形情況為方案設(shè)計和后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。同時，BIM技術(shù)中具有三維建模功能。設(shè)計人員全面勘察分析工程現(xiàn)場地質(zhì)情況，并盡量結(jié)合原有地形情況分析，為BIM技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)搜集結(jié)束后將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至BIM系統(tǒng)中，BIM系統(tǒng)對此整理分析，自動生成三維效果圖，為設(shè)計工作的開展提供參考[1]。

②BIM 技術(shù)應(yīng)用在市政道路工程設(shè)計環(huán)節(jié)。對于BIM 技術(shù)的應(yīng)用便是搜集相關(guān)工程參數(shù)，在全景視圖模式下分析所涉及參數(shù)，并在設(shè)計過程中計算施工材料性能、材料種類以及使用量，三維建模，以便設(shè)計人員第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的不合理內(nèi)容并調(diào)整，不斷優(yōu)化和完善設(shè)計方案。同時，使用BIM技術(shù)的仿真模擬特性對市政道路工程關(guān)鍵部位設(shè)計情況進(jìn)行可行性評估，確保設(shè)計方案的合理性、可行性。

③利用BIM 技術(shù)分析市政管線管網(wǎng)設(shè)計，對于該技術(shù)的應(yīng)用需要配合相關(guān)軟件具體使用。市政道路工程設(shè)計時需充分考慮多方面因素以及影響，確保施工過程中不會受到市政管道因素影響。

4.2 市政道路工程質(zhì)量控制措施

市政道路工程施工質(zhì)量對城市道路體系建設(shè)具有重要影響，對城市居民出行安全性和舒適度也存在影響。其作為城市規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分，起到重要的促進(jìn)作用。因此，在實際的市政道路工程中，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制管理力度。設(shè)計工作的開展對后續(xù)項目施工的有序、科學(xué)開展存在直接影響，在設(shè)計階段，設(shè)計人員要全面考察項目工程現(xiàn)場實際情況，按照當(dāng)?shù)貙嶋H巖性、水文地質(zhì)情況開展設(shè)計工作。在設(shè)計時積極應(yīng)用新型設(shè)備和技術(shù)，有效提升設(shè)計質(zhì)量和效率。另外，加強(qiáng)人員培養(yǎng)，提升其質(zhì)量意識和職業(yè)道德素養(yǎng)，確保人員在實際工作中保持積極的態(tài)度，應(yīng)用智能化設(shè)備開展各項工作，使其在市政道路工程中結(jié)合智慧城市建設(shè)以及城市未來發(fā)展趨勢進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)市政道路工程設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國綜合國力的不斷提升，城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展速度逐漸提升，城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)亟待完善，其中市政道路工程屬于重要組成部分，其設(shè)計科學(xué)性對人們出行舒適性、安全性存在直接影響。為實現(xiàn)市政道路工程設(shè)計方案的科學(xué)性，需要積極開展智能化設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)市政道路工程高質(zhì)量施工。