



近年來,交通運(yùn)輸科技創(chuàng)新捷報(bào)頻傳?萍际菄鳎ㄔO(shè)交通強(qiáng)國的關(guān)鍵就在于全面提升交通運(yùn)輸?shù)目萍紕?chuàng)新能力及水平。在通州區(qū)馬駒橋鎮(zhèn)大杜社,有一座總占地約2.4平方公里的試驗(yàn)場。這座試驗(yàn)場名為公路交通綜合試驗(yàn)場,隸屬于已有62年歷史的交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院。其擁有節(jié)能減排測試系統(tǒng)、智能駕駛測試場地、ETC測試平臺、足尺路面試驗(yàn)環(huán)道、智能降雨模擬系統(tǒng)、足尺橋梁結(jié)構(gòu)加載系統(tǒng)等多個大型科研設(shè)施,以及八自由度駕駛模擬器、激光式高速彎沉測定儀等300余套大型儀器設(shè)備。
作為公路院“一個基地+兩根鏈條”科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,公路交通綜合試驗(yàn)場自“六五”開始論證和選址,“八五”開始建設(shè),“九五”初具規(guī)模,歷經(jīng)三十多年,走過了漫長的歷程。多項(xiàng)交通領(lǐng)域的重大科研成果從這里誕生,在這里經(jīng)歷考驗(yàn),對行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。日前,試驗(yàn)場被授牌為交通運(yùn)輸部首批認(rèn)定的三家“自動駕駛封閉場地測試基地”之一,著力于開拓探索智能交通研究領(lǐng)域。
著眼未來,公路院將立足行業(yè)需求、緊跟世界前沿,努力提升公路交通綜合試驗(yàn)場服務(wù)國家戰(zhàn)略、服務(wù)行業(yè)的水平,不斷提高基礎(chǔ)科研和創(chuàng)新創(chuàng)造能力,為交通強(qiáng)國建設(shè)提供更加有力的支撐。
以交通強(qiáng)國為己任 建設(shè)世界一流科研機(jī)構(gòu)
交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院成立于1956年,主要從事道路工程、橋梁工程、交通工程、智能交通、汽車運(yùn)用工程、運(yùn)輸與物流、交通經(jīng)濟(jì)與政策研究、公路生態(tài)與環(huán)境保護(hù)工程等領(lǐng)域的科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)。
自建院以來,作為公路交通科技的主力軍,公路院牽頭承擔(dān)了大量國家、省部級和地方重大科研項(xiàng)目。1960年代的渣油路面、鉆孔灌注樁和雙曲拱橋三項(xiàng)技術(shù),1970年代完成的青藏公路多年凍土地區(qū)黑色路面修筑技術(shù)課題成果,1980年代《公路建設(shè)規(guī)模和資金問題研究》課題提出的車輛購置附加費(fèi)政策建議被國務(wù)院采納,都對行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。
新世紀(jì)以來,公路院在智能交通技術(shù)、現(xiàn)代化公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)、橋梁維修與加固技術(shù)、公路交通安全技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)等領(lǐng)域取得眾多的創(chuàng)新性重大研究成果。先后完成各類科研成果2000余項(xiàng),獲國家級獎項(xiàng)73個、省部級獎550項(xiàng)。
集科研創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)開發(fā)于一體,交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院已成為交通運(yùn)輸行業(yè)規(guī)模最大、多領(lǐng)域、跨學(xué)科,在國內(nèi)外具有重要影響力的綜合性科研機(jī)構(gòu)。目前,公路院已擁有較為完善的“一個基地+兩根鏈條”科技創(chuàng)新體系,其中,一個基地指的就是公路交通綜合試驗(yàn)場。
科學(xué)研究離不開科學(xué)實(shí)驗(yàn),公路院取得今天的成績,它的實(shí)驗(yàn)室——“公路交通綜合試驗(yàn)場”功不可沒。
超前布局持續(xù)升級 夯實(shí)基礎(chǔ)托舉科技創(chuàng)新
1986年3月,公路院完成試驗(yàn)場項(xiàng)目建議書,被批準(zhǔn)立項(xiàng)。1991年7月,試驗(yàn)場一期工程在通州區(qū)破土開工,1995年8月交工驗(yàn)收。根據(jù)原國家計(jì)委“試驗(yàn)場應(yīng)考慮承擔(dān)京津地區(qū)汽車試驗(yàn)任務(wù)”的指示,公路院在大量調(diào)研工作基礎(chǔ)上,完成了《汽車實(shí)驗(yàn)工程設(shè)施工程可行性研究報(bào)告》。1996年4月,試驗(yàn)場二期工程開工,1997年10月交工驗(yàn)收。
1998年11月,試驗(yàn)場通過了原交通部組織的竣工驗(yàn)收。
隨后的幾年時間里,根據(jù)我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中交通安全、環(huán)保、智能運(yùn)輸?shù)瓤蒲行枰囼?yàn)場又相繼建設(shè)了試驗(yàn)場室內(nèi)配套實(shí)驗(yàn)室、智能運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和公路交通安全與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室、路基路面結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、公路環(huán)境保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)室、公路橋梁安全檢測加固實(shí)驗(yàn)室、汽車運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)室遷建等一系列大型專業(yè)試驗(yàn)系統(tǒng),規(guī)模、水平和能力持續(xù)壯大、增強(qiáng)。
“十一五”以來,為了實(shí)現(xiàn)將公路院建設(shè)成為“國際一流科研機(jī)構(gòu)”的目標(biāo),更好地服務(wù)于交通運(yùn)輸發(fā)展方式轉(zhuǎn)變創(chuàng)造保障條件,試驗(yàn)場又陸續(xù)建設(shè)了公路養(yǎng)護(hù)及運(yùn)行管理技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、運(yùn)輸站場和現(xiàn)代物流實(shí)驗(yàn)室、足尺路面加速加載試驗(yàn)環(huán)道及基礎(chǔ)設(shè)施工程等項(xiàng)目。
走過30余年的發(fā)展歷程,經(jīng)過公路院人的不懈努力,一座總占地約2.4平方公里的公路交通綜合試驗(yàn)場在通州區(qū)崛起。然而,公路院人追求創(chuàng)新和發(fā)展的腳步從未停止。據(jù)公路院科研保障中心基本建設(shè)部主管盧偉介紹,今年7月,試驗(yàn)場成為交通運(yùn)輸部首批認(rèn)定的三家“自動駕駛封閉場地測試基地”之一,成為交通運(yùn)輸行業(yè)自動駕駛車輛、智能道路基礎(chǔ)設(shè)施和新型交通運(yùn)營模式的研發(fā)和測試基地。在一期智能駕駛試驗(yàn)路的基礎(chǔ)上,試驗(yàn)場將在東半?yún)^(qū)打造智能駕駛測試區(qū),構(gòu)建支持智能車輛、道路設(shè)施、通信設(shè)備的研究和測試的完整智能交通研究測試體系。
試驗(yàn)場里的高精尖
■ 足尺路面試驗(yàn)環(huán)道
講述人:張蕾,博士,公路院基礎(chǔ)研究創(chuàng)新中心研究員。主要從事瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料相關(guān)科研及技術(shù)推廣應(yīng)用。曾先后承擔(dān)多項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題等項(xiàng)目,研究成果先后獲得國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)、省部級獎項(xiàng)5項(xiàng)。2016年,榮獲第十一屆“中國公路青年科技獎”。
足尺路面試驗(yàn)環(huán)道,顧名思義,就是全尺寸按照現(xiàn)實(shí)道路建造的實(shí)驗(yàn)環(huán)形道路。從2000年由沙慶林院士在業(yè)界提議,到2006年由公路院正式提議建設(shè),一直到2014年得到交通運(yùn)輸部的正式批復(fù),足尺路面試驗(yàn)環(huán)道的誕生在中國公路技術(shù)研究史上具有里程碑式的意義,標(biāo)志著我國公路基礎(chǔ)科研正向世界頂尖水平邁進(jìn)。
足尺路面試驗(yàn)環(huán)道長約兩公里,目前設(shè)置了38種路面結(jié)構(gòu)形式。這些結(jié)構(gòu)形式都是能夠更好地服務(wù)長壽命路面的“潛力股”,從世界范圍內(nèi)搜集而來,其中包括在我國高速公路占主導(dǎo)的新一代半剛性基層瀝青路面,以及6種抗車轍路面、13種水泥混凝土路面等路面結(jié)構(gòu)。
為了能在較短時間內(nèi)模擬出整個路面在全壽命周期內(nèi)的服役性能,試驗(yàn)過程采用了加速加載形式,即每天每個時段都有4輛100噸級的卡車不間斷在路面上行駛,其在路面上作用一次相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載的車輛作用50—100次的水平,測試效率因此得以大大提高。利用這種測試方式,再綜合環(huán)境等各方面因素對試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以分析,得出哪種是最優(yōu)化的路面結(jié)構(gòu)。這對中國公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和管理并重的發(fā)展形勢,適應(yīng)大交通量和重載交通時代的來臨,具有非常重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
短短2公里的試驗(yàn)環(huán)道,看似平淡無奇,實(shí)際上蘊(yùn)藏著一條豐富的“生物鏈”。為了掌握加載周期后車輛及路面的狀況,除了使用常規(guī)檢測手段以外,路面內(nèi)還預(yù)先埋設(shè)了2000多個傳感器,時時對路面的溫濕度環(huán)境、荷載作用下的響應(yīng)情況等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,從而形成大數(shù)據(jù)庫,綜合評價整個路面的全壽命情況。
值得一提的是,在邊建設(shè)、邊試驗(yàn)、邊產(chǎn)出的過程中,科研團(tuán)隊(duì)逐漸意識到,這個大數(shù)據(jù)庫,是一個應(yīng)用前景潛力巨大的寶藏。例如,通過埋設(shè)傳感器對道路橋梁設(shè)施進(jìn)行健康檢測和災(zāi)害預(yù)警,這對未來智慧化道路的體系建設(shè)將起到關(guān)鍵作用。因此,依托于足尺路面試驗(yàn)環(huán)道平臺,創(chuàng)新中心于2017年提出了利用大數(shù)據(jù)技術(shù)打造道路信息監(jiān)控分析平臺的研究項(xiàng)目,得到科技部資助并立項(xiàng),成為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的項(xiàng)目之一。
此外,2015年11月,公路院籌劃成立了足尺路面試驗(yàn)環(huán)道專家委員會,匯集行業(yè)內(nèi)多家教學(xué)單位、科研機(jī)構(gòu),每季度召開一次會議,共享足尺路面試驗(yàn)環(huán)道的科研成果,發(fā)揮各自優(yōu)勢合作開展研究的同時,共同推動試驗(yàn)環(huán)道的發(fā)展建設(shè)。
■ 橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)平臺
講述人:樊平,公路院橋隧研究中心實(shí)驗(yàn)運(yùn)營部負(fù)責(zé)人,主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室管理和中心條件建設(shè)。
橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)平臺主要是為各種類型橋梁結(jié)構(gòu)提供試驗(yàn)加載、測試等的測試平臺,平臺由水平加載臺面和“L”型反力墻組成,并配置了多功能液壓伺服加載系統(tǒng)和各種類型反力裝置,能夠滿足各類型橋梁結(jié)構(gòu)的靜力、擬靜力及疲勞等試驗(yàn)。
平臺建成以來,完成了多項(xiàng)公路院承擔(dān)的國家科技支撐項(xiàng)目、863項(xiàng)目及省部級重大科研項(xiàng)目的橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn),為公路院橋梁方向的科研提供了重要試驗(yàn)支撐。
2009年,泰州長江大橋開工建設(shè),該橋?yàn)槭澜缟鲜鬃骺绯^1000米的三塔兩跨懸索橋,設(shè)計(jì)、施工難度都非常大。為了攻克多塔懸索橋施工中關(guān)鍵技術(shù),公路院聯(lián)合國內(nèi)多家實(shí)力雄厚的科研院所成立了科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì),依托國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“多塔連跨結(jié)構(gòu)與工程示范”展開了研究工作。公路院完成的主要工作之一就是依托試驗(yàn)平臺完成了三塔兩跨和五塔四跨懸索橋的模型試驗(yàn)。該項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容多,任務(wù)重,整個項(xiàng)目研究耗時3年,憑借橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)的團(tuán)結(jié)協(xié)作和拼搏,公路院出色地完成了課題,并獲得公路學(xué)會特等獎。
2013年,完成了廣東某座主跨跨徑為254米斜拉橋的錨拉板足尺靜力試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn),試驗(yàn)成功指導(dǎo)了該橋的設(shè)計(jì)和施工,為大橋的順利建成提供了數(shù)據(jù)支撐。
2017年,公路院依托“橋梁結(jié)構(gòu)安全技術(shù)國家重大實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)建”項(xiàng)目,完成了橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室主體工程的擴(kuò)建。新建實(shí)驗(yàn)室長度超過100米,配置了7000噸壓力試驗(yàn)系統(tǒng)和350噸阻尼器試驗(yàn)系統(tǒng),完全滿足進(jìn)行各種類型結(jié)構(gòu)足尺試驗(yàn)的條件要求,投入運(yùn)營后將大幅提升公路院橋梁領(lǐng)域科研設(shè)備水平,為提供高質(zhì)量、高水平的科研服務(wù)提供支撐和保障。
■ 智能駕駛測試區(qū)
講述人:李振華,公路院智能交通研究中心條件與實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營研究室主任。負(fù)責(zé)智能交通研究中心科研試驗(yàn)技術(shù)研發(fā)和條件保障、智能交通技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)營。
公路院于1996年成立智能交通研究中心,1998年申報(bào)科技部的國家ITS中心,可以說已成為中國智能交通領(lǐng)域的一面旗幟。其中,最具有代表性的成果就是ETC的技術(shù)探索、標(biāo)準(zhǔn)制定、全國聯(lián)網(wǎng)、路網(wǎng)中心的建設(shè)等。
智能交通系統(tǒng)是一個包含了路、車、云服務(wù)后臺等在內(nèi)的系統(tǒng)。目前試驗(yàn)場內(nèi)的自動駕駛測試路是早期建設(shè)的智能交通試驗(yàn)路,曾在2007年世界ITS大會上作為前沿成果進(jìn)行展示,到2015年時基礎(chǔ)設(shè)施已出現(xiàn)了老舊情況。科技發(fā)展到自動化階段,智能交通的研究人員在一代代積累的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)。2015年下半年,公路院開始在整個試驗(yàn)場范圍內(nèi)籌備智能交通和自動駕駛系統(tǒng)的升級改造。
一期工程已于2017年10月正式竣工,投入試運(yùn)行。二期工程則根據(jù)一期工程的試運(yùn)行情況,結(jié)合將來發(fā)展新需求,打造配套的實(shí)驗(yàn)室、定位系統(tǒng)、高精度地圖、通信系統(tǒng)等。整個智能駕駛測試區(qū)建成后,試驗(yàn)道路總長將達(dá)30余公里,整體劃分為7個測試區(qū)域和1個服務(wù)區(qū)域。擁有智能駕駛試驗(yàn)路、動態(tài)廣場、高速環(huán)道等試驗(yàn)道路,建成相關(guān)方向?qū)嶒?yàn)室5個、相關(guān)設(shè)備共110余套。
其中,動態(tài)試驗(yàn)廣場即柔性測試場景,通過布置標(biāo)線、標(biāo)識、標(biāo)牌、可移動信號燈等設(shè)施,可搭建“S”型路線測試場地、彎道行駛測試場地等各種不同形態(tài)、不同規(guī)模的道路交通場景。城市場景試驗(yàn)路設(shè)置典型的公路交通場景和城市道路模擬場景,部署車路通信設(shè)施、路側(cè)智能設(shè)施、氣象及隧道模擬等。此外,在試驗(yàn)室一帶還將創(chuàng)建一個自動駕駛應(yīng)用的社區(qū)場景,包括小區(qū)里多路口、窄路、無紅綠燈等。力爭用多個測試區(qū)域基本將自動駕駛能遇到的所有場景涵蓋。
近年來,依托智能駕駛測試區(qū),公路院開展了自動駕駛、車路協(xié)同、營運(yùn)車輛安全輔助駕駛等相關(guān)研發(fā)和測試工作。2016年,聯(lián)合華為和東風(fēng)汽車,共同開展基于LTE-V/5G的車路協(xié)同解決方案研究和原型系統(tǒng)開發(fā)。2017年,與百度公司合作,開展智能駕駛場景研究與場景庫開發(fā)測試,該項(xiàng)工作已獲得北京市重點(diǎn)科技項(xiàng)目支持。2017年8月,公路院為智能貨車提供智能輔助駕駛系統(tǒng)的測試評估服務(wù),評估依托該型號車輛開展貨運(yùn)車輛隊(duì)列行駛的可行性。此外,還承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“基于智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車的城市公共交通模式”等多項(xiàng)國家級和省部級項(xiàng)目。
聚焦首都交通發(fā)展
“出行云”平臺助力北京市民出行
綜合交通出行大數(shù)據(jù)開放云平臺,簡稱“出行云”平臺,于2016年11月17日在第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上線運(yùn)行。“出行云”平臺深入落實(shí)國家大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略,率先推動交通運(yùn)輸行業(yè)政企出行信息資源開放,支撐各類出行信息服務(wù)產(chǎn)品研發(fā)推廣。經(jīng)過兩年多的積極探索,平臺已經(jīng)建立了較為完善的“3+2+1+n”發(fā)展體系。
平臺具備出行數(shù)據(jù)開放、應(yīng)用服務(wù)開放、決策支持服務(wù)等功能,向社會開放綜合交通出行數(shù)據(jù),支持各主體向公眾提供綜合交通出行信息服務(wù),向管理部門提供大數(shù)據(jù)決策分析應(yīng)用。平臺已具備PB級數(shù)據(jù)存儲、億次/每秒運(yùn)算能力,并達(dá)到互聯(lián)網(wǎng)國際安全水平。
平臺建立了成員單位和使用用戶兩個維度的用戶體系。面向成員單位,以共建共管為原則成立“出行云”平臺聯(lián)席會議,共吸引了68家成員單位。目前平臺共接入政企159項(xiàng)共7TB開放數(shù)據(jù)集,涵蓋地面公交、出租汽車、班線客運(yùn)、水運(yùn)、移動互聯(lián)、鐵路民航等領(lǐng)域。聯(lián)合百度、高德等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)向行業(yè)管理部門提供百余項(xiàng)出行信息服務(wù)接口。同時接入16家企業(yè)43項(xiàng)決策支持服務(wù)應(yīng)用,涵蓋城市管理、路網(wǎng)管理、公交管理等類型,極大支撐了出行大數(shù)據(jù)創(chuàng)新,致力于為北京市民的出行提供更便捷的服務(wù)。
重大科研設(shè)施儀器對外開放共享
公路院立足于院十三五規(guī)劃中“建設(shè)世界一流科研院”的中長期發(fā)展目標(biāo),結(jié)合實(shí)際情況,于2016年底提出以實(shí)驗(yàn)室資源重組、節(jié)約、優(yōu)化為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理集約化為目的,構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制的新理念。
2017年初,組建了新型科研保障機(jī)構(gòu)科研保障中心。公路院大型儀器設(shè)備均集中在公路交通綜合試驗(yàn)場各學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,按道路工程、橋梁及隧道工程、汽車運(yùn)用工程、智能交通工程、交通安全工程、公路交通環(huán)境工程等學(xué)科劃分功能區(qū),依托于科研業(yè)務(wù)部門,由科研保障中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理。
2016年,按照交通運(yùn)輸部關(guān)于加快落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型儀器向社會開放的意見》有關(guān)要求,公路院制定了大型科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器的開放共享制度,完成了交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院儀器設(shè)備在線共享服務(wù)平臺的建設(shè),實(shí)現(xiàn)了重大科研設(shè)施和大型科研儀器設(shè)備對外開放共享。
目前,公路院擁有單臺(套)50萬元以上大型科研儀器共267臺(套),其中可開放共享且已上報(bào)至重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺的共148臺套。2017年度大型科研儀器年平均運(yùn)行機(jī)時為803.46小時,年平均對外服務(wù)機(jī)時為168.3小時。
(新媒體責(zé)編:news1166)
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