新一代阵列光栅光纤传感设备在新型智慧高速中的应用
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完成单位:湖北交投科技发展有限公司、湖北交投高速公路运营集团有限公司、湖北交投鄂州机场高速公路有限公司
登记编号:ZSXC-2023-JT-1-031
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
张再武、熊 巍、胡汉桥、翟全礼、左迎九、夏 隽、罗如意、范锡奎、吕学磊、贺崇文、代永涛、冯仁强
一、成果简介
本项目立足于“技术创新、先行先试”,积极推动产学研一体化,与武汉理工大学姜德生院士团队合作,在国内首次全线引入多参量光栅阵列传感网络,为鄂州机场智慧高速道路植入“触觉感知神经”,具备全路段覆盖和完全不受恶劣天气影响的特征,实现智慧道路的车辆运行状况、路面及桥梁健康状况实时感知与智能监测。按照“统筹标准、集约建设”的建设规划,从全局视角对交通设施、服务资源进行整体规划配置,为新治理模式、新运营组织和新出行体验赋能,重点解决出行公众、政府(行业主管部门)、行政执法部门、涉路投资运营企业四类主体的关切问题。可为山区高速安全运营、新建路段智慧设计、改扩建高速平稳控费积累经验、摸索路径,实现从“做工程”到“解痛点”的变革。遵循“产业运营、生态联盟”的产业化运营思路,充分考虑高警“云哨”平台、“两客一危”、物流、货运等外部资源共享和数据合作应用,以项目为依托向产业链上下游拓展;与百度、高德等导航服务商,京东、顺丰等物流企业及湖北楚象供应链公司,涉路涉车厂商和服务商等商谈,超前谋划“路”与“车”的产业结合,以及与保险、维修、充换电等汽车服务相结合,构建智慧高速生态联盟,推动智慧高速持续、健康发展。
二、主要创新点
1、感知手段创新(态势全感知)
湖北交投集团联合武汉理工大学姜德生院士团队,首次将光纤光栅阵列传感系统应用于智慧高速领域,充分发挥了光纤光栅阵列传感技术的大容量、长距离、高密度等优势,真正实现了对鄂州机场高速交通信息的全时、全域和全天候监测。同时,光栅传感器能实时监测道路桥梁健康状况,及时发现路面坑槽、裂缝及桥梁下挠、错台等病害,为预防性养护提供科学依据。
2、通行方式创新(通行全天候)
通过借助平台精准判断路况、车辆轨迹和位置的能力,在交通安全管理部门协同下,探索不良天气条件下的分类分级动态通行管控。同时,物流企业车辆可通过手机APP实现预约编队低速通行,通过“前车引导、后车跟随”的方式进入高速,确保通行不中断、货物不滞留,真正实现货运无忧。
3、解决方案创新(建设成本优)
通过吸收国内其它省份智慧高速建设经验,对鄂州机场高速13公里的路段,进行了感知设施的“分段设计、分类配置”,将路段划分不同等级的区域,针对不同区域的特点设置不同密度、不同种类的感知设备,实现感知设施按“需”而布。在核心区(从主线收费站到与汉鄂高速相接的东庙枢纽)高密度部署光栅传感、毫米波雷达、多线激光雷达、摄像机、V2X路侧单元等设施;在扩展区(从东庙枢纽到与武黄高速相接的陈桥枢纽),只布设光栅传感、毫米波雷达和摄像机并降低密度;在一般区,只部署少量摄像机等。