招商交科新一代隧道智能管控平臺為智慧隧道賦能

       招商交科CMCT智能交通管控團(tuán)隊自2001年主持西部交通建設(shè)科技項目“秦嶺終南山特長公路隧道監(jiān)控技術(shù)研究”至今，在公路隧道智能運營管理方向深耕20余年，兩獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，主編/參編公路工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、中建標(biāo)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)10余部。近年來，團(tuán)隊自主研發(fā)的創(chuàng)新成果“新一代高速公路隧道智能管控平臺”（以下簡稱“管控平臺”），實現(xiàn)了公路隧道交通運行“精準(zhǔn)感知—風(fēng)險研判—決策預(yù)警—應(yīng)急管控”的閉環(huán)管理，在國內(nèi)10余?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）得到規(guī)模化推廣應(yīng)用，率先實現(xiàn)了長大公路隧道的少人化值守、智能化管控、低碳化運行。團(tuán)隊不斷大膽探索、開拓創(chuàng)新，助力我國高速公路隧道運營管理水平邁上新臺階。

 

《公路隧道運營數(shù)據(jù)信息化管理標(biāo)準(zhǔn)》

 

       管控平臺構(gòu)建了數(shù)據(jù)同源、業(yè)務(wù)協(xié)同的公路隧道運營架構(gòu)體系，既滿足主流的“區(qū)域控制器+服務(wù)”的分布式架構(gòu)模式，又適應(yīng)“云-網(wǎng)-邊-端”的智慧高速體系架構(gòu)，在保證數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)統(tǒng)一性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)綜合實時監(jiān)測分析及跨部門協(xié)同管控。管控平臺可高效迭代更新，支撐智慧隧道各項創(chuàng)新應(yīng)用落地。

 

平臺總體架構(gòu)

 

 

（一）公路隧道運營數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)方法

       針對公路隧道監(jiān)控軟件控制場景不直觀、可視化程度低、編碼不規(guī)范、運營數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)流程結(jié)合不緊密等問題，團(tuán)隊制定了面向業(yè)務(wù)協(xié)同模式的公路隧道運營數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步優(yōu)化了公路隧道機(jī)電設(shè)施運營數(shù)據(jù)管理、共享與協(xié)同機(jī)制。公路隧道運營數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)已納入公路工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道運營技術(shù)規(guī)范》（報批稿）。

（二）公路隧道機(jī)電設(shè)施全品類協(xié)議解析技術(shù)

       針對公路隧道機(jī)電設(shè)施品牌多、型號雜、兼容性差、集成管控難、改造難度大等問題，團(tuán)隊攻克了公路隧道機(jī)電設(shè)施全品類協(xié)議解析與多線程并發(fā)控制技術(shù)，完成國內(nèi)外主流公路機(jī)電設(shè)施的協(xié)議解析入庫，同時構(gòu)建了動態(tài)擴(kuò)充更新的機(jī)電設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)平臺，大幅縮短平臺部署與機(jī)電設(shè)施聯(lián)調(diào)測試周期。

 

平臺綜合監(jiān)控系統(tǒng)頁面

 

（三）基于四元控制模型的公路隧道智能照明控制技術(shù)

       針對公路隧道洞內(nèi)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”效應(yīng)等問題，建立了基于洞內(nèi)外亮度和交通流參數(shù)的公路隧道照明自適應(yīng)控制模型?？筛鶕?jù)不同工況、不同區(qū)段照明需求，自動匹配公路隧道照明控制策略，實現(xiàn)智能調(diào)光控制，在保證行車安全的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)節(jié)能20%以上，科技賦能效應(yīng)不斷顯現(xiàn)。

 

照明專項管控功能頁面

 

（四）公路隧道“一隧一方案”分區(qū)智能聯(lián)動控制技術(shù)

       團(tuán)隊研發(fā)了公路隧道群-路段-互通協(xié)同控制技術(shù)，建立了公路隧道機(jī)電設(shè)施動態(tài)協(xié)同管控方法，形成相應(yīng)的管控預(yù)案庫，按照“一隧一方案”制定了基于事件類型及隧道分區(qū)的應(yīng)急控制策略，并成功應(yīng)用到陜西秦嶺終南山隧道、江蘇太湖隧道等重點工程，實現(xiàn)了突發(fā)事件快速響應(yīng)、一鍵聯(lián)動，提高運營管理單位的突發(fā)事件處置和協(xié)同管理能力。研究成果已納入交通運輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高速公路隧道運營突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案編制要求》（送審稿）。

 

聯(lián)動控制功能頁面

 

（五）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的公路隧道運營監(jiān)測數(shù)據(jù)研判及預(yù)置參數(shù)標(biāo)定技術(shù)

       團(tuán)隊研發(fā)了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的公路隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性研判模型，構(gòu)建了公路隧道運營監(jiān)測數(shù)據(jù)-特征體系，實時運營監(jiān)測數(shù)據(jù)研判準(zhǔn)確性達(dá)到94.7%。同時建立了運營監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)置參數(shù)庫，在環(huán)境監(jiān)測設(shè)備故障情況下，根據(jù)特征量匹配智能算法快速預(yù)置參數(shù)，實現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備的精準(zhǔn)管控。

 

公路隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性研判模型

 

（六）基于數(shù)字孿生的公路隧道實景化管控技術(shù)研究

       團(tuán)隊研發(fā)了基于數(shù)字孿生的公路隧道實景化管控技術(shù)，融合監(jiān)測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)二維監(jiān)控畫面、實時監(jiān)控視頻以及三維場景交錯顯示及設(shè)備管控多維度顯示設(shè)備實時運行狀況，有效提升現(xiàn)有的管控平臺性能與可視化水平。

 

交通運行數(shù)字孿生功能頁面

 

       管控平臺在全國10余個省（自治區(qū)、直轄市）的200余座公路隧道得到成功應(yīng)用，以智慧化手段提升了隧道通行能力，增強(qiáng)了安全風(fēng)險識別預(yù)警、快速響應(yīng)和聯(lián)動處置水平，綜合運營成本同比降低超20%，事故發(fā)生率降低超25%，突發(fā)事件應(yīng)急處置效率提升超20%，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。中國公路學(xué)會組織專家對平臺進(jìn)行鑒定，評價為總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，并榮獲等多項殊榮。

 

平臺應(yīng)用案例

平臺獲獎情況

 

 

       付立家   正高級工程師   18008377658

 

       楊   桪     高級工程師      18008376102