盧毅
(江蘇省交通工程建設局,江蘇 南京 210004)
當前,我國智慧高速公路的建設已逐漸鋪開,但由于總體發展時間較短,在施工技術、施工管理等方面還存在著不少問題,特別是涉及眾多前瞻技術、先進技術的設計、管理及應用等方面,還存在技術成熟度不高與示范應用落地難等問題,若不能較好地解決,將會影響智慧高速公路的建設進度和效果。
根據《江蘇省智慧高速公路建設技術指南》,近期江蘇將在交通流量大的主干通道以及對區域經濟發展起到關鍵支撐作用的核心路網開展智慧公路試點示范,實現公路建管養運全壽命周期數字化和智能化;遠期將在全路網范圍內實現“人、車、路”智能網聯和高效協同,實現全智能化的高速公路業務管理,支撐實現L3級以上自動駕駛。
圍繞智慧高速公路建設,江蘇將在五峰山未來智慧高速項目開展車道級霧天行車安全誘導系統、匝道分流誘導與合流警示、車道級定位控制和誘導、5G網絡全覆蓋、全數字GIS+BIM管養平臺、太陽能光伏人行路面發電等前瞻技術研究,以及駕駛行為監測警示、匝道流量管控、車路協同、交通事故智能取證、數字智能交通、交通事件極速感知、無線探針交通狀態識別、4K+5G的無人機數據采集與分析等先進技術應用。

圖1.五峰山智慧高速建設框架與內容
此外,江蘇還將圍繞駕駛員及運維管理需求,并結合公安、交管等內容,基于綠色公路、數字交通、智慧公路和品質工程等發展要求和政策導向,針對典型特征和典型應用場景,從行車安全誘導、數字智能交通、綠色循環低碳三方面提出綠色智能高速公路體系框架,同時融合集約各項建設內容,構建綠色智慧公路的評價體系和運行效益分析模型。
智慧高速公路建設項目工序繁瑣、交叉工程量大、工期較長,要求主線交通工程設施預留預埋設計與公路主體土建工程施工圖設計同步完成,收費土建等與房建有交叉界面部分的預留預埋與房建工程施工圖設計同步完成。
對于智慧高速公路的建設而言,全過程與技術管理的側重點在于施工方法的確定、施工機具的選擇、施工順序的安排和流水施工的組織等方面。考慮到智慧高速公路建設涉及前瞻技術與先進技術等系列內容,還需要明確分工,使設計人員、工程技術人員、生產班組、監理人員形成合力,通盤考慮技術應用研究組織工作和施工建設管理組織工作,確保項目建設取得預期效果。具體到五峰山未來智慧高速項目,其前瞻技術和先進技術的建設與落地工程,主要從設計管理與建設管理兩方面展開。
以五峰山未來智慧高速項目開展的前瞻技術為例,其中,車道級霧天行車安全誘導系統圍繞“霧天行車安全”開展研究,準確感知車輛所在車道,實現安全行車誘導,為霧天行車安全保障提供低功耗、高可靠性的技術和產品支持,并形成技術應用和示范;匝道分流誘導與合流警示系統則考慮在匝道處布設誘導燈,在分流區進行車輛智慧誘導,在合流區實現車輛智能警示,通過車輛檢測器檢測匝道車速,實現車速與燈光閃爍頻率匹配,車速越快,燈光閃爍頻率越高,提升車輛在匝道處的運行安全。
以五峰山未來智慧高速項目開展的前瞻技術為例,其中,駕駛行為監測警示系統通過在路側布設具有事件檢測功能的智能監控攝像機,基于機器視覺、邊緣計算、人工智能等技術,檢測違規停車、占道行駛、互通區車輛逆行、連續變道等危險交通行為,并通過后臺向關聯車輛推送警示信息,如將信息推送至協同指揮調度云平臺,供交警聯動處置,提升公眾的出行安全。匝道流量管控系統通過在匝道安裝車道控制器,由監測中心根據主線交通流量狀況,優化匝道信號控制方案。通過控制匝道流量,減少主線交通壓力,使交通流量均勻平滑,消除或減少交會中的沖突和事故,改善車流狀況,減少不舒適感和環境干擾。消冰除雪系統通過氣象平臺及時了解路面和環境溫濕度的預警信息,在此基礎上,近期手動開啟路面加熱,達到消除冰雪的效果,遠期可考慮實現自動開啟。
在項目建設過程中,將前瞻技術與先進技術全部融入設計方案,形成落地施工圖。面向智慧高速公路的應用,完成涉及路燈照明基礎、監控設備基礎、供配電設備基礎及相關管線通道(孔道)的預留預埋。
在開展基礎設計時,應加強與土建設計單位的溝通,在滿足受力條件的情況下,以整體美觀、方便施工為主,同時還要考慮日后檢修人員作業的便捷性,減少檢修對車道的影響。由于從預留預埋件制作加工到實際使用間隔時間較長,且有一部分是為后期運營做預留,所以應對預留預埋件進行熱鍍鋅或者涂抹環氧樹脂漆防護。完成相關構件的安裝施工后,應對外露螺栓與鋼筋進行包封防護。
完善前瞻成果實施前測試,如五峰山未來智慧高速項目開展的霧天行車誘導系統測試,考慮到地面誘導燈的安裝位置,將電源、控制模塊、發光模塊、通信模塊集成于路面之下,確保其在車輛壓載、大雨等惡劣環境下保持正常工作能力。在此基礎上,還完整選擇和部署了多種測試方案,測試內容包括工作模式、頻率控制、顏色控制、亮度控制、工作狀態等,并開展不同方案的現場測試(含第三方檢測)。
完善先進技術的施工前準備包括:施工資料核驗、設計核實與沖突解決、詳細計劃編制、預留預埋;完善全過程施工的自身管理,如克服管理經驗不足的問題、隱蔽工程全過程跟蹤等。
建設管理即項目方為全方位、全過程規劃組織、控制和協調項目進度、質量、成本,實現日常建設進度控制、項目階段性和結束考核評價,對業務實施的指導性管理。
建設運營主體負責建設項目的宏觀管理和項目管理制度建設;設計和支持單位負責前瞻技術與先進技術的落地;參與的研究和支持單位為資源合理分布、項目生產要素優化配置和動態管理服務;施工和監理單位負責執行項目建設運營主體對項目管理的策略,履行施工合同。
智慧高速公路建設符合交通強國等國家戰略,也是當前的建設熱點。目前,五峰山未來智慧高速項目已經有相當一部分工程建設取得了較好的效果。但考慮到五峰山未來智慧高速項目涉及的相關方眾多,且在建設過程中,存在創新技術應用系統性欠缺、各專業在交通工程大系統中的融合度有待提升、新建道路的特征需求分析不夠充分等問題,本文提出了智慧高速建設全過程與技術管理,強化前瞻技術的研究與落地、先進技術的設計落地、落地施工圖與預留預埋設計管理、技術管理與建設管理要點等內容,以期切實做好智慧高速公路的建設與技術管理。