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延崇高速公路(北京段)的建設背景是——新時代建設交通強國,北京區(qū)域先行。賦予的使命是——交通運輸部首批綠色公路、智慧公路示范工程之一。扮演的角色是——2019年北京世園會和2022年北京冬奧會的重要交通保障。所以,延崇高速公路的底色是綠色的,底蘊是智能的。
延崇高速公路(北京段)工程全長約33公里,起點為北京市延慶區(qū)大浮坨村西側,與興延高速公路相接,終點在市界,與延崇高速公路(河北段)相接。延崇高速公路的建設具有重要意義:一是作為2019年世園會園區(qū)道路和2022年冬奧會賽場聯(lián)絡通道,為世園會和冬奧會的順利召開起到了重要的交通保障作用。二是京津冀一體化西北高速通道之一,是連接北京城區(qū)、延慶新城與河北張北地區(qū)的快速交通干道,對于疏解西北通道G6京藏高速公路、G7京新高速公路客貨運交通壓力,提高道路通行能力和行車安全都具有重要意義。三是實現(xiàn)京津冀協(xié)同發(fā)展交通一體化建設。四是帶動北京、河北張北、內蒙古沿線區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,促進旅游事業(yè)進步。
北京市首都公路發(fā)展集團有限公司(簡稱“首發(fā)集團”)承擔的延崇高速公路(北京段)工程建設任務,是2022年冬奧會直接服務的通道,平原段已于2018年底建成通車,為2019年世界園藝博覽會服務,山區(qū)段將于2019年建成通車,為2022年冬奧會及冬奧會前的各項測試賽服務,工程橋隧比達到92%。
延崇高速公路作為北京延慶與河北崇禮賽場的直達高速通道,目前正處于施工建設的關鍵時期。一方面,首發(fā)集團持續(xù)努力破解工程中的各類難題,按時實現(xiàn)通車目標,全力打造“品質工程”,為冬奧會、世園會的籌辦提供有力保障。另一方面,延崇高速公路作為交通運輸部首批“綠色公路”“智慧公路”示范工程,在施工過程中要力求最小破壞、最大保護,建成后實現(xiàn)與周邊景觀完美融合;同時,還要積極踐行創(chuàng)新發(fā)展理念,加強基礎設施數(shù)字化和路運一體化車路協(xié)同與自動駕駛技術的研究與應用。
海綿濕地建設效果圖
有機顆粒型環(huán)保主動融雪抑冰路面鋪裝技術應用效果
橋面徑流收集池
超級電容路燈
隧道智慧照明
隧道疲勞喚醒系統(tǒng)效果圖
在交通運輸部指導下,首發(fā)集團將通過踐行生態(tài)文明和交通強國戰(zhàn)略,把延崇高速打造成一條保障冬奧世園的矚目之路,一條融合首都歷史文化的傳承之路,一條集成綠色、智慧公路科技創(chuàng)新與應用的示范之路,一條落實綠色交通發(fā)展新理念的生態(tài)環(huán)保之路。
根據(jù)交通運輸部《關于實施綠色公路建設的指導意見》及《關于開展綠色公路典型示范工程建設的通知》要求,延崇高速公路被列為全國首批8個綠色公路示范工程之一,要求“建設以質量優(yōu)良為前提,以資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務提升為主要特征的綠色公路,實現(xiàn)公路建設健康可持續(xù)發(fā)展”。
首發(fā)集團高度重視國家生態(tài)文明戰(zhàn)略和綠色公路建設工作,并于2018年與北京市交通委聯(lián)合組織編制完成并發(fā)布《北京市綠色公路建設技術指南》,組織編制完成并下發(fā)《延崇高速公路(北京段)工程綠色公路總體建設方案》,用于指導延崇高速公路(北京段)工程綠色設計、建設和運營,有助于在國際一流和諧宜居之都實現(xiàn)綠色公路、智慧公路、品質工程綜合示范的典型行業(yè)標桿。延崇高速公路工程項目將在深入研究綠色公路必備品質、關鍵環(huán)節(jié)和評估標準的基礎上,從生態(tài)保護、污染控制、資源節(jié)約和節(jié)能減排等方面入手,探索生態(tài)文明戰(zhàn)略框架下綠色公路品質提升、持續(xù)發(fā)展的可行模式和建設方案。
延崇高速公路(北京段)綠色公路建設理念進一步明確——生態(tài)引領、低碳集約、景觀融入、服務共享、智慧創(chuàng)新、品質提升工程。
生態(tài)引領。將“BIM+GIS”技術應用于設計、施工階段,在敏感區(qū)路段開展路線比選和方案優(yōu)化,模擬重要施工工藝;試驗鋪設675 米自主研發(fā)的防冰雪路面,通過添加有機顆粒型環(huán)保主動融雪抑冰添加劑,達到路面主動融雪抑冰效果;全線采用橡膠改性瀝青路面31 公里;設置橋面徑流雨水收集處理系統(tǒng),立交區(qū)建設海綿濕地景觀,管理區(qū)和服務區(qū)污水處理中水回用,實現(xiàn)污水零排放。
低碳集約。項目橋隧比92%,較用地指標少占地約1 平方公里;采用耐候鋼鋼箱梁,減少對環(huán)境的影響和養(yǎng)護成本;隧道內應用智慧照明技術,通過調節(jié)照度和色溫,解決隧道洞口駕駛員眼部適應問題,并實現(xiàn)節(jié)能減排效果。
BIM+GIS技術應用
景觀融入。注重景觀提升、隧道洞口及邊坡生態(tài)修復;橋墩處綠化采取“一墩一方案”原則。
服務共享。阪泉服務區(qū)建設云平臺、房車露營地,應用智能機器人、清潔能源,提供預約及旅游服務。
智慧創(chuàng)新。在阪泉服務區(qū)、管理區(qū)、隧道管理所、隧道間橋梁罩棚等區(qū)域設置光伏設施,為道路沿線照明、服務區(qū)電動汽車充電樁及其它用電設備提供電能;鋪設超級電容路燈設備突破光伏照明的傳統(tǒng)儲能技術瓶頸,無需利用市電,達到運營期節(jié)能減排效果;長大隧道內采用疲勞喚醒技術,通過景觀和顏色變化調節(jié)駕駛員激素水平,起到喚醒作用。
根據(jù)交通運輸部《關于推進智慧交通發(fā)展行動計劃(2017-2020年)的通知》《關于加快推進新一代國家控制網(wǎng)和智慧公路試點的通知》及北京市交通委《關于智慧交通試點相關工作的函》的要求,延崇高速公路(北京段)明確了智慧公路建設的主要內容,《延崇高速公路(北京段)工程智慧公路總體建設方案》于2018年組織編制完成,并取得北京市交通委的批復。
延崇高速公路L4級時速80公里自動駕駛測試現(xiàn)場
2018年底,延崇高速公路(北京段)開展了全國首例高速公路封閉環(huán)境下,時速80公里每小時L4級自動駕駛和基于蜂窩網(wǎng)絡C-V2X技術車路協(xié)同測試工作。成功實現(xiàn)限速標識識別、前方緊急制動預警、自動變道超車、施工減速避讓、超速警告、事故提醒、變道輔助預警、盲區(qū)預警、異常闖入提醒10余項高速公路關鍵場景的測試。
延崇高速公路(北京段)智慧公路建設的三大主要內容包括——基礎設施數(shù)字化、路運一體化車路協(xié)同與自動駕駛、智慧綠色服務區(qū)建設。
基礎設施數(shù)字化。利用高速公路精準感知技術和基礎設施數(shù)字化技術,實現(xiàn)基礎設施的全要素感知和數(shù)字化管理,提升交通基礎設施資產動態(tài)管理能力,為精細化的高速公路管理和信息服務提供基礎數(shù)據(jù)支撐,進一步提升延崇高速公路基礎設施數(shù)字化管理與服務水平。
組圖:延崇高速公路車路協(xié)同V2V場景
組圖:延崇高速公路車路協(xié)同V2I場景
通過“BIM+GIS”技術的應用,打造展示直觀、定位精準、感知及時和評價預警智能的基礎設施數(shù)字化智慧管控平臺,提升延崇高速公路基礎設施數(shù)字化管理與服務水平;建設交通基礎設施健康監(jiān)測子系統(tǒng),包括基于北斗的高精度橋梁群智能監(jiān)測和邊坡健康監(jiān)測,以及覆蓋結構應變、沉降、裂縫、溫度、氣體等多要素監(jiān)測與健康安全預警的隧道健康監(jiān)測系統(tǒng);構建高速公路設施資產動態(tài)管理子系統(tǒng),實現(xiàn)路面以上基礎設施的自動化綜合管理,為公路路政、養(yǎng)護等資產管理決策提供有力支撐。
路運一體化車路協(xié)同與自動駕駛。通過自動駕駛和車路協(xié)同支撐系統(tǒng)的建設,加快技術應用落地,重點以客貨運輸營運車輛實時信息交互、主動安全輔助,以及部分自動駕駛等功能為抓手,滿足提升交通運行效率、避免擁堵、減少污染排放的需求,形成國內首條自動駕駛創(chuàng)新示范路,提升北京奧運交通運輸服務科技高度,引領國內自動駕駛技術的發(fā)展。
選取延崇高速山區(qū)段約17公里作為車路協(xié)同示范路段,在延崇高速公路部署車路協(xié)同系統(tǒng)主要提供合流區(qū)預警、施工區(qū)預警、彎道/坡道提醒、交通信息提示、危險路段預警、交通事件預警、路面狀態(tài)提示、不良視距預警、動態(tài)限速提示、車內標牌提示、高精度地圖提供、路側碰撞風險提示和車輛精準定位等功能。
智慧綠色服務區(qū)。根據(jù)延崇高速公路北京段實際情況,建設集服務區(qū)與換乘樞紐站為一體的智慧化綠色服務區(qū),實現(xiàn)奧運信息服務、高速公路與賽場/景區(qū)無人駕駛接駁服務、停車預定與充電服務、增值服務、服務區(qū)光伏發(fā)電等,形成集智慧與綠色于一體的先進服務區(qū)典型示范。
以延崇高速公路(北京段)工程阪泉服務區(qū)為依托工程,考慮智慧公路示范展示需求,除了為司乘人員提供便利、快捷、舒適的停車、就餐、休息如廁服務以外,將本著以人為本、高效便捷、全方位智能的原則進行設計;建立車流客流大數(shù)據(jù)可視化分析系統(tǒng)、智能化服務系統(tǒng)、智能終端綜合信息查詢系統(tǒng)、換乘樞紐服務系統(tǒng)(停車誘導、停車換乘子系統(tǒng))、充電停車位及其配套設施子系統(tǒng)、太陽能并網(wǎng)發(fā)電服務系統(tǒng)。
在建設延崇高速公路(北京段)的進程中,首發(fā)集團不斷推進創(chuàng)新能力建設,統(tǒng)籌重大科技研發(fā),促進成果推廣應用,為構建安全可靠、便捷高效、經(jīng)濟適用、綠色環(huán)保高速公路和城市道路交通運輸體系提供支撐。
路側單元RSU
高速公路自動駕駛調頭閥調頭
高速公路自動駕駛變道超車