基于雷视融合感知技术的公路隧道交通管控系统研究

为提高公路隧道交通信息感知水平,实现公路隧道发展数字化、智能化运营管理需求,基于雷视融合感知技术,建立了公路隧道交通管控系统,通过时空匹配、ROI目标融合和距离融合方式依次实现雷视融合感知;构建了公路隧道交通管控系统体系架构,包括设备层、通信层、数据层、应用层和用户层5个层次;以雷视融合、数字孪生等关键技术驱动,建立了三维实景化管控、数据分析研判、应急联动管控和信息共享四大应用平台,实现了全息感知、多源融合、事件研判、辅助决策、智能控制、精细管理等功能。通过济莱高速公路隧道群实例证明：基于雷视融合的公路隧道交通管控系统可精准感知隧道运行状态,为公路隧道信息感知和智能化管控提供技术支撑。     

智慧道路交通城市级云平台构建

分析了国内智慧道路建设存在的问题及建设需求，认为构建智慧道路交通城市级云平台是建设智慧道路的关键。在此基础上，提出了智慧道路交通城市级云平台的总体方案架构、软件功能模块和运营管理模式。通过运用数字孪生、CIM（城市信息模型）、大数据、云计算、物联网、人工智能等先进数字技术，建设城市级数据中心，实施软硬件一体化集成，开发部署城市级云控平台，对城市路网及沿线设施进行全要素数字孪生，实现设施管养、交通管控、应急决策业务应用的数字化赋能，最终构建面向未来的智慧道路交通体系。     

全要素智能建造技术在乐西高速中的应用研究

交通强国建设的首要任务是进行科技创新,产业数字化是公路行业领域的必然发展趋势。目前我国智慧高速建设仍处于初步发展阶段,尚无标准化定义及功能框架,为展开交通基础设施全要素数字化管理,以乐西高速公路项目为例,从规划、设计、施工、运营、养护等全寿命周期出发,应用高速公路全要素协同数字孪生智能建管一体化平台,为实现公路建设全寿命周期信息化管理奠定良好基础。     

基于BIM+GIS的特大桥梁轻量级建设管理系统研发

BIM模型和施工管理信息化已在桥梁建设中得到广泛应用,但特大桥的建设管理平台的轻量化,尤其是携带建筑信息模型和地理信息的特大桥梁轻量级建设管理平台的研发和应用对于提高特大桥建设管理效率具有重要意义。为实现建设管理平台的轻量化,提出了基于BIM+GIS的特大桥梁轻量级建设管理平台,通过优化地理信息数据和模型构件信息,搭建轻量级应用模型。在桥梁建设过程中,将各类业务数据进行线上记录并与模型构件进行关联,实现特大桥梁建造的数字孪生。研究开发的轻量级建设管理平台在黄河特大桥建设中得以应用,实现了该特大桥建设管理数字化,应用结果验证了轻量级建设管理平台的有效性和可操作性。     

基于GIS的BIM轻量化技术在桥梁工程中应用研究

交通建设项目多为带状分布,横跨多个区域,如何使交通基础设施BIM模型与周围地理环境进行无缝结合,是交通建设BIM应用与研究的重要方向。依托甬台温高速公路复线灵昆至阁巷段工程,以B/S系统架构为基础,通过对WebGL轻量化技术、BIM模型与GIS技术结合的应用研究,提高了交通建设BIM应用范围,为同类BIM项目应用提供借鉴。     

基于 CIM 的市政交通设施数字底板构建方法

结合全国自然灾害风险普查、城市生命线工程、加强城市地下基础设施建设等行业重要工作方向,从平台架构、数据标准、数据管理、平台构建等角度提出了市政交通设施工程CIM数字底板的构建方法与实现手段,为市政交通领域的BIM技术标准编制、成果应用,以及CIM平台的建设,提供了可供借鉴的样板。     

道路基础设施数字化研究进展与展望

为进一步促进交通基础设施向数字化、网络化、智能化发展，采用文献研究法对道路基础设施数字化领域的研究进展和发展趋势进行分析。首先通过检索中国知网（CNKI）中文核心合集数据库和Web of Science^TM、IEEE等英文数据库中与主题相关的文献（中文229篇，英文2 395篇），基于科学知识图谱对文献进行梳理与分析，并结合现有研究中的技术领域与工程应用场景，对道路基础设施数字化做出了定义。在此基础上进一步构建了道路基础设施数字化的技术架构，包括：感知获取层、集成处理层、业务应用层、标准与规范体系以及安全与管控体系；此外重点介绍了数字道路信息感知技术、数据管理与分析技术、全生命周期工程应用等关键技术的发展现状，进一步展望了未来技术发展的前景。最终通过梳理道路基础设施数字化现有研究存在的问题和不足，对其今后的发展做出展望。结果表明：道路基础设施数字化是由特定的检测与感知技术、数据传输与通讯网络、信息平台与安全系统构成，具有多元智能性。在路面信息的采集过程中，传感器在耐久性和实用性等方面存在的技术难题仍需进一步解决；物联网、地理信息系统、建筑信息模型、信息物理系统、数字孪生、大数据驱动在内的多种技术手段在道路基础设施性能监测和管理过程中具有广阔的应用前景。     

城市轨道交通工程BIM总体管理模式研究

基于BIM和城市轨道交通工程建设特点，提出城市轨道交通工程BIM实施的总体管理模式。论述了城市轨道交通工程BIM总体管理模式的发展历程、特点及工作内容，包括目标设定、工作原则、组织与管理、BIM模型构建及交付标准制定、BIM数据集成与管理平台建设、BIM应用与成果管理和数字化交付管理等。实践证明，建设管理方主导+BIM总体管理模式适应于当前的城市轨道交通BIM建设和管理，并可为数字轨道交通生态链体系建设奠定基础。     

BIM技术在“智慧交通”桥梁工程中应用

针对桥梁工程建设过程中相应的问题,提出通过BIM、GIS与三维成像技术等集成应用解决的思路,从分析BIM和GIS技术特征着手,研究BIM和GIS技术两者相互结合在桥梁工程模型建立过程中的可能性与优势,依托荔浦至玉林公路工程平南三桥BIM技术在建设各阶段的应用资料,探究BIM技术对于桥梁工程中应用的具体效果,从桥梁设计勘察、施工管理、运维阶段三大板块进行分析BIM技术应用的好处,将数字化模型与云平台相结合,实现多终端实时管控。最后,分析了BIM技术对于"智慧交通"建设的作用,并指出BIM技术在"智慧交通"建设的应用前景。     

集成GIS/BIM的公路隧道数字化管理研究及应用

为解决公路隧道建设过程中产生的海量工程数据缺乏存储规则与管理效率低下等问题,依托云南省老营隧道工程,采用GIS/BIM数据集成方法开展公路隧道数字化管理研究。首先,对公路隧道海量工程数据进行分类并形成数据字典,提出统一的数据存储标准;其次,通过CAD到ArcGIS的数据转换,以主题图的形式在地理场景中表达二维图形,生成工程底图和数字化对象;再次,分离三维BIM模型单元的属性与几何信息,在Unity软件中实现几何模型的拼接、渲染与添加脚本,发布成Unity3D文件;最后,提出工程数据与GIS、BIM集成的技术方案,并利用开发的公路隧道数字化管理系统实现GIS/BIM一体化联动、数据实时录入与资料在线查询等功能。     

基于细观结构特征的沥青混合料性能数字孪生模型研究综述

针对现有宏观均质模型无法反映多尺度、多相和多组分对沥青混合料细观非均质影响的局限性,从沥青混合料细观结构特征方面构建沥青混合料性能数字孪生模型以实现对路面性能的精准分析、调控和优化是交通基础设施数字化转型的重要途径。基于此,在沥青混合料性能数字孪生技术体系框架的基础上对基于细观结构特征的沥青混合料性能数字孪生模型进行了综述,介绍了沥青混合料细观结构数字提取和数字孪生模型构建方法,总结了一套基于图像技术和人工随机生成方法的沥青混合料细观结构数字表征方法,讨论了沥青混合料细观结构组成的评价方法,总结了沥青混合料数字孪生模型中细观结构特征参数,进而详细描述了基于细观结构特征的沥青混合料性能数字孪生模型在宏-细观性能关联中的应用,最后对沥青混合料性能数字孪生技术发展趋势、模型构建、参数表征和性能评价方面进行了展望。相关工作可为基于细观结构特征的沥青混合料性能数字孪生技术体系、技术平台的构建及应用提供有价值的参考和见解。     

数字公路系统及其体系结构研究

数字公路是数字交通的重要组成部分,开展数字公路的研究和建立智能化的数字公路系统平台是交通信息化可靠的技术保证.通过对数字公路的信息构成、特点、智能客户端计算模式以及面向主题的数据仓库的数据体系结构等方面的研究,提出了建立完整的数字公路系统体系的方案.     

数字高速实践路径探索

数字高速是智慧高速的基础,在大力发展交通强国建设的时代背景下,杭州绕城西复线具有桥隧比高、多路网交织、都市绕城复杂交通等特点,也是交通运输部批复的第一批新一代国家交通控制网与智慧公路试点项目。从高速公路基础设施数字化概念入手,着重探讨基础设施数字化数据内容、技术手段及建设方法,探索出一条切实可行的数字高速实践路径。     

新时代桥梁智能建造及智慧服务体系研究北大核心

面向数字中国建设重大战略需求,针对桥梁智慧服务、建养并重的发展态势,以物联网、标识解析、大数据、云计算等现代科学技术的深化应用为基础,总结参建的多项重点桥梁智能建造与智慧运维工程及重点科研项目的构建要素、内涵与特征,逐步构建桥梁建造的智慧服务体系。研究结果表明:可以工业互联网桥梁基础信息追溯为基础框架,以信息模型为载体实现数据共享和业务集成;可实现桥梁施工过程数智化升级,并实现数字孪生驱动的桥梁智能建造;可搭建智慧工地,以提升生产效率;可实现桥梁运营期智慧运维监测;可形成桥梁智能建造智慧服务一体化综合管理平台,从而打造我国交通基础设施数字化转型与智能化升级的先进样板。     

基于BIM技术的公路养护管理系统开发研究

本文系统地对国内外公路信息管理平台及BIM技术的发展现状进行总结并阐述了当前存在的问题,针对基于BIM技术和公路工程养护管理系统的特点,提出了基于BIM+GIS技术与公路养护管理系统融合的技术框架和需求分析,研究了BIM模型的编码规则,建议了基于BIM模型的全生命周期演变展示内容等,解决了当前公路养护管理平台与BIM技术的系统开发融合问题。     

基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用研究

针对目前隧道数字化运营管理中存在的视频碎片化、视频与业务数据分离、缺乏二三维联动响应手段等问题，提出一种基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用方法。1）对隧道运营过程中视频监控的应用现状与需求进行分析，为三维视频融合技术应用与创新实践提供方向； 2）利用BIM与点云重建技术构建隧道场景三维模型，形成隧道虚实融合的静态模型基础； 3）提出一种隧道监控视频三维注册与虚实融合绘制方法，将多路视频实时融合到三维隧道场景模型中； 4）在融合后的三维场景中汇聚融合多源物联传感数据，形成与真实隧道交通运行场景基本一致的数字孪生场景； 5）基于视频融合场景开展二三维联动的隧道保畅、事故救援、设施管理、应急响应等运营管理应用实践。示范应用结果表明，该方法有助于实现更加实时、高效、智能的隧道管理与服务。     

公路区域治超系统研究及应用

随着公路数字化、信息化程度的快速发展,车辆治超也从传统的治超站逐渐转变到非现场执法,但对于源头治超、高速公路出入口治超并没有统一运用起来。为此,采用多源数据融合技术开发公路区域治超系统,通过多源数据采集控制及匹配,对采集到的多源数据进行交互验证,建立车辆多源数据修正体系,解决多源采集时的数据污染,提升采集数据准确度,并综合运用决策模型,对货运车辆的违法运输行为进行综合判定,基于MVC(模型-视图-控制器)模式框架搭建公路区域治超系统管理平台。系统能够实时获取各检测点车辆数据,对超限车辆违法信息进行及时推送,有效遏制超限车辆对路面的损伤。     

交通基础设施全生命期 BIM 技术应用体系

BIM技术在交通基础设施行业的应用越来越广泛,但是产生的显性价值有限,发挥的作用与行业期望、政府政策导向不匹配。针对此问题,通过对以往BIM技术应用和全过程BIM咨询项目案例的分析思考,梳理了交通基础设施在设计、施工、运维全生命期BIM技术应用体系,并介绍了BIM标准、数据传递、平台关系等全生命期BIM技术应用关键因素,力求总结出在工程全生命期BIM可以发挥的作用和显性价值。     

基于FCD和DAB交通信息采集与服务系统研究

城市交通问题日趋严重,交通信息化服务成为了智能交通领域又一热点。基于浮动车（floating car data FCD）和DAB（digital audio broadcasting）的交通信息采集与服务系统,对交通信息数据源、数据处理及信息解码分发至终端等方面进行了研究,阐述了系统总体结构、关键技术、核心算法。该系统通过采集处理、多源数据信息融合、信息发布和信息终端软件开发,采用TPEG（transportprotocol experts group）信息编码技术,编码成二进制码流文件,并传输给DAB数字服务器进行信息分发,进而将交通信息实时传输到移动终端,为出行者提供可靠的、科学的交通信息服务。     

数字孪生技术在城市主干路改建工程的应用实践

随着城市的不断发展和建设，道路改造项目逐渐增多。以上海市某主干路改建工程数字孪生技术应用为例，阐述了数字孪生技术在道路改造项目中的应用思路，分析了此类项目的特征和痛难点。通过数字孪生技术和BIM信息管理平台的应用，构建了设计、施工进度、成本、质量、安全、环境、智慧工地等数据，提升了管理精细度，为企业级平台提升提供样板。同时，形成了项目竣工数字孪生资产，为运维阶段提供可靠的数据支撑。