招商交科新一代隧道智能管控平台为智慧隧道赋能
2024-08-31 09:25:00
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招商交科CMCT智能交通管控团队自2001年主持西部交通建设科技项目“秦岭终南山特长公路隧道监控技术研究”至今,在公路隧道智能运营管理方向深耕20余年,两获国家科技进步一等奖,主编/参编公路工程行业标准、中建标团体标准10余部。近年来,团队自主研发的创新成果“新一代高速公路隧道智能管控平台”(以下简称“管控平台”),实现了公路隧道交通运行“精准感知—风险研判—决策预警—应急管控”的闭环管理,在国内10余省(自治区、直辖市)得到规模化推广应用,率先实现了长大公路隧道的少人化值守、智能化管控、低碳化运行。团队不断大胆探索、开拓创新,助力我国高速公路隧道运营管理水平迈上新台阶。

《公路隧道运营数据信息化管理标准》
一、总体架构
管控平台构建了数据同源、业务协同的公路隧道运营架构体系,既满足主流的“区域控制器+服务”的分布式架构模式,又适应“云-网-边-端”的智慧高速体系架构,在保证数据与业务统一性的基础上,实现综合实时监测分析及跨部门协同管控。管控平台可高效迭代更新,支撑智慧隧道各项创新应用落地。

平台总体架构
二、核心技术
(一)公路隧道运营数据编码标准方法
针对公路隧道监控软件控制场景不直观、可视化程度低、编码不规范、运营数据与业务流程结合不紧密等问题,团队制定了面向业务协同模式的公路隧道运营数据编码标准,进一步优化了公路隧道机电设施运营数据管理、共享与协同机制。公路隧道运营数据编码标准已纳入公路工程行业标准《公路隧道运营技术规范》(报批稿)。
(二)公路隧道机电设施全品类协议解析技术
针对公路隧道机电设施品牌多、型号杂、兼容性差、集成管控难、改造难度大等问题,团队攻克了公路隧道机电设施全品类协议解析与多线程并发控制技术,完成国内外主流公路机电设施的协议解析入库,同时构建了动态扩充更新的机电设施物联网平台,大幅缩短平台部署与机电设施联调测试周期。

平台综合监控系统页面
(三)基于四元控制模型的公路隧道智能照明控制技术
针对公路隧道洞内照明亮度不足、智能化控制程度不高、隧道路段出入口存在“白洞”和“黑洞”效应等问题,建立了基于洞内外亮度和交通流参数的公路隧道照明自适应控制模型。可根据不同工况、不同区段照明需求,自动匹配公路隧道照明控制策略,实现智能调光控制,在保证行车安全的基础上,可实现节能20%以上,科技赋能效应不断显现。

照明专项管控功能页面
(四)公路隧道“一隧一方案”分区智能联动控制技术
团队研发了公路隧道群-路段-互通协同控制技术,建立了公路隧道机电设施动态协同管控方法,形成相应的管控预案库,按照“一隧一方案”制定了基于事件类型及隧道分区的应急控制策略,并成功应用到陕西秦岭终南山隧道、江苏太湖隧道等重点工程,实现了突发事件快速响应、一键联动,提高运营管理单位的突发事件处置和协同管理能力。研究成果已纳入交通运输行业标准《高速公路隧道运营突发事件应急预案编制要求》(送审稿)。

联动控制功能页面
(五)基于机器学习的公路隧道运营监测数据研判及预置参数标定技术
团队研发了基于机器学习的公路隧道监测数据准确性研判模型,构建了公路隧道运营监测数据-特征体系,实时运营监测数据研判准确性达到94.7%。同时建立了运营监测数据预置参数库,在环境监测设备故障情况下,根据特征量匹配智能算法快速预置参数,实现了机电设备的精准管控。

公路隧道监测数据准确性研判模型
(六)基于数字孪生的公路隧道实景化管控技术研究
团队研发了基于数字孪生的公路隧道实景化管控技术,融合监测设备采集的数据,实现二维监控画面、实时监控视频以及三维场景交错显示及设备管控多维度显示设备实时运行状况,有效提升现有的管控平台性能与可视化水平。

交通运行数字孪生功能页面
三、工程案例
管控平台在全国10余个省(自治区、直辖市)的200余座公路隧道得到成功应用,以智慧化手段提升了隧道通行能力,增强了安全风险识别预警、快速响应和联动处置水平,综合运营成本同比降低超20%,事故发生率降低超25%,突发事件应急处置效率提升超20%,经济社会效益显著。中国公路学会组织专家对平台进行鉴定,评价为总体达到国际先进水平,并荣获等多项殊荣。


平台应用案例




平台获奖情况
技术咨询:
付立家 正高级工程师 18008377658
杨 桪 高级工程师 18008376102