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建养并重,公路智能养护行业未来可期
2023-02-27 来源:ITS智能交通 作者:叶翠莉

  近日,位于深圳市深汕特别合作区的G228国道赤河广场至旅社路口路段工程首次应用了数字化智能控制技术和超薄罩面技术,切实提升道路科学管养水平和施工效率,也标志着深圳市路面施工向数字化、智能化更进一步。

  据悉,超薄罩面预防性养护技术主要应用于高等级道路的非结构性损坏的养护,该技术具有快速施工和开放交通,提高行车安全性和舒适性,极大地改善路面抗滑性和平整度,同时还具有降低路面全寿命周期成本和节能环保的特点。

  公路交通作为最基础、最广泛的运输方式,在综合交通运输体系中具有不可替代的作用。公路养护的好坏,将直接影响到公路的使用状态和服务水平,最终将影响公路的经济效益和社会效益。

  公路养护产业迎来机遇

  十四五全面推进公路“建、养、管、运、服”协调发展,强化科技创新赋能,促进公路交通数字化、智能化。

  公路交通固定资产投资规模直接决定了我国公路发展的质量和规模,是国民经济发展的重要驱动因素。2022年,我国公路完成固定资产投资2.9万亿元,同比增长9.7%。截至2022年底,全国综合交通网络的总里程超过600万公里。公路通车的里程是535万公里,其中高速公路通车里程是17.7万公里,公路密度也突破50公里/百平方公里。

  今年将继续保持交通固定资产投资的高位运行,从近日各省市交通部门工作会议公布情况来看,据不完全统计,21个省份已公布其2023年交通建设计划投资情况,总投资超3万亿。

  在建养并重的发展思路下,着眼公路养护管理科学化、规范化、标准化,加大力度投入养护市场体系建设。统计显示,十三五期间全国累计投入公路养护资金1.29万亿元,实施预防养护135.6万公里、修复养护165.2万公里,实施公路安全生命防护工程116万公里,改造危桥5.8万座,基本完成乡道及以上行政等级公路安全隐患治理。

  我国公路网路建设突飞猛进的过去十年,公路养护的压力与日俱增,随着重交通和重载现象日趋严重,沥青路面的表面功能衰减加快,对汽车的行驶安全和舒适性造成直接影响,如何改善已建高等级公路的使用功能是公路养护普遍关注的问题。

  传统的道路巡检方式和纸面养护工作流程已不能满足日常养护管理工作的需求,道路养护工作急需大力拥抱智能交通新技术,因此,大规模智能交通养护时代已经到来,公路养护产业发展前景可观。

  趋势一:智能化巡检

  道路巡检是道路日常管养的第一要务,但目前现有的道路巡查方式自动化、信息化、智能化水平较低。在日常巡检中借助智能化、信息化手段,不仅可以降低成本、提高效率,也能较为精准的识别出业主方需求的路面病害识别、交通设施异常识别等,还能形成结构化数据,从而提升巡检数据的价值;同时,考虑到中国大体量的城市道路设施漏检,城市道路智能化巡检具有极大的市场空间。

  以需求为导向的人工智能算法会逐步成熟和完善,从目前以路面病害为主的检测范围扩大到养护单位和其他业主同样关心的标识标牌损坏或遮挡、标线模糊等问题,同时随着前端硬件逐步升级,采集的图像更加精细,边缘计算算力更加强大,智能化巡检也将完全脱离人工干涉,在一定程度上完全替代传统的人工巡检模式。

  各技术应针对养护对象、养护目的分类应用,采集便捷化、精准化、可视化应是发展关键,采集数据代表性、实时性、追溯性是发展核心。

  趋势二 公路长期性能观测与研究

  公路长期性能观测与研究是全面掌握公路基础设施性能演变科学规律,指导公路基础设施建设、养护与管理的必要手段,是实现公路基础设施建养数字化、信息化的基础性工作和全面提升公路交通基础设施设计、施工水平及使用寿命 的科学依据,也是全面提高路网运输效能,降低物流运输成本,提升养护管理智能化与养护决策科学化水平的重要途径。

  目前我国的道路长期性能观测网密度低,观测持续度不足,与开展路面长期性能研究的要求相差甚远。

  对此,交通运输部和科技部目前正在规划组建公路长期性能野外科学观测研究站, 为从业人员研究公路全寿命周期服役性能演化规律及衰变机理,长寿命路面设计新理论、新方法、新模型,路面结构与材料长期性能试验的新方法与新设备,打造多维度、多源数据资料的共享平台提供重要支撑。

  趋势三:绿色养护方向

  当前,我国交通运输体系的碳排放量占全社会碳排放量的9%,而且还在以每年5%的速度增长。综合考虑交通基础设施建设、养护期间的能源消耗量以及原材料生产过程中产生的二氧化碳量,目前我国交通行业的碳排放量约在20%以上。由此可见,在“双碳”背景下,公路养护技术的发展面临重大挑战。

  当前,我国道路材料再生利用面临诸多问题:沥青路面铣刨料级配破坏严重,铣刨前的加热造成了沥青的二次老化;再生利用技术十分粗放,新料与旧料直接掺拌使用,导致再生混合料的品质不高;养护施工中,通常将废弃料降级使用,再生混合料的使用效率低。可见,绿色养护技术研究已成为大势所趋。

  提高路面养护质量,延长路面使用寿命,攻坚长寿命公路养护技术体系,破解规模化公路养护难题,推进基础设施数字化、养护管理智慧化、养护作业绿色化和养护市场产业化等成为未来公路养护发展的重点与方向。

  趋势四:推进信息化和智能化养护施工

  在信息化发展新时代下,针对公路养护工程施工需要注重与时俱进的原则,大力发展智能化养护施工及管理。比如在实践过程中,养护中心等单位应完善养护数据共享共建机制,针对辖区内的所有公路养护数据进行集约化管理,通过养护业务联动、信息共享等,指导具体的养护工程实践措施。同时应用信息化技术,消除信息孤岛现象,并实现信息增值,如将非结构性、离散性和随机性数据进行整合,以构建完善的养护数据库,有效优化养护管理体系,最大限度地提升公路养护施工技术水平。

  智慧养护工作可从数字化管养、智慧化巡查、智能化监测、结构类智慧养护、无人化养护等多个层次场景着手,加快推动人工智能与大数据等技术在智慧养护中的综合应用。

  “十四五”将以推动高质量发展为主题,着力推进设施数字化、养护专业化、管理现代化、运行高效化和服务优质化。因此,推进新一代信息技术与公路交通运输深度融合,推动推动数字化、智能化升级改造,是全面提高公路养护管理效能,推动公路养护管理高质量发展的有效路径。



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