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这座世界级桥梁,装上了“智慧大脑”!

2023-06-09 14:37 作者:51WORLD  | 我要投稿

桥形通汉上,峰势接云危。

国家高速(G60)镇宁至胜境关段,矗立着一座世界级大桥——坝陵河大桥,驾车行驶于桥面,距谷底数百米,宛如云端之上。

坝陵河大桥,全长2237米,桥面距离水面370米,是世界首座山区跨峡谷千米级跨径桥梁,建成时被誉为“国内第一,世界第六”钢桁梁悬索桥。

管理、监测、养护这样一座世界级大桥,对于任何一家公司来说,都是一项世界级难题。

贵州高速集团所属贵州中南交通科技有限公司(以下简称中南交科公司)结合多年信息化集成经验与对业务的深刻理解,创新性地提出了坝陵河大桥路桥隧一体化管控平台”

中南交科公司、51WORLD、华泰智远三方充分发挥在高速信息化、数字孪生仿真、数据分析与应用等经验积累与技术优势,共同研发“坝陵河大桥路桥隧一体化管控平台”(以下简称平台),顺利实现各项软硬件业务数据、算法的融合调试。

如今,“通汉上、接云危”的世界级大桥,也装上了“智慧大脑”,完成了一次数字孪生转型升级!


数字孪生融入桥梁运管

超高标准完成养护工作

贵州桥梁建设一次次刷新世界高桥纪录,传统的管养模式却难以满足“超高”标准下的桥梁养护工作。

“坝陵河大桥路桥隧一体化管控平台”接入287个物联感知设备,实现桥梁结构、交通流量、交通事件等14大类动、静态数据的实时采集、呈现和预警,推动形成路桥隧全路网一体化管控格局。

平台上线后,应急救援与调度效率、数据检测与分析能力提高超20%。

一起来看看,数字孪生在桥梁管理中发挥了怎样的作用?

▍镜像仿真,全局尽收眼底

基于数字孪生技术,构建起一个高精度静态孪生模型,真实还原坝陵河大桥结构、车道级道路、设施设备等大桥全景全要素

此外,通过接入设施设备、业务数据,坝陵河大桥数字孪生体还能“活起来”,高效集成、融合、展示桥隧的路况信息、桥梁信息、设备状况、资产信息……真正实现了一屏观全局

平台连接了287个物联感知设备和14类感知数据,道路管理就像长了一双千里眼、顺风耳,效率由此迈上了新台阶。

它可实时掌握桥梁通行交通流量与通行情况,直观感知道路车辆、平均车速,甚至能精准识别桥面车辆信息,包括车牌、车型、颜色、速度、车道等,精准实时定位车辆行驶位置、车辆状态

同时,它还能监测危化品车辆、重点车辆通行;超限车辆通行,包括大桥超重、隧道限高等,并及时发出预警;是否存在应急车道占用;模拟车流运行状况,预测道路拥堵情况,合理规划道路,减少拥堵……

依托传感器+物联网技术,平台还能全面感知桥梁结构运行状态,包括桥梁结构健康状况、荷载情况、温度变化、风速风向等。

管理者可以像庖丁解牛一样把大桥“解剖”得清清楚楚,了解每个设备的构件组成、运行状态。

一旦发现数据异常,工作人员及时干预处理,大大减少维护成本,延长桥梁使用寿命,为桥梁维修养护、安全管理提供科学依据。

利用AI图像识别、事件监测、交通流感知技术,综合摄像机、雷达以及历史车速车流统计数据等,构建了坝陵河大桥全要素交通运行仿真系统。

系统可快速响应、全程追踪突发情况;辅助现场快速处置;模拟合理救援方案,快速联动指挥公安、消防、医院等,展开救援。

不止于当下,还能预测未来。基于过往数据,平台可提前模拟预测重大交通事件发生,为道路安全保驾护航。


▍智能化养护,“病后治疗”转向“病前保养”

桥梁养护的关键,不在后期维修,而在前期定期检查。

“路桥隧一体化管理平台”能自动智能感知路面病害,并对病害全过程跟踪管理,实现“病后治疗”转向“病前保养”,综合降低运维成本。

此外,智能化养护显著提升了路面病害检测效率。

巡查道路上的裂缝、坑槽等路面病害,人工检测每平方米需要15秒,而使用数字孪生+AI识别技术仅需0.3秒。


▍云端掌握高速运营状况,提高服务水平

在撤销省级收费站、实现开放式收费模式后,一些深层次的挑战也随之而来。“路桥隧一体化管理云平台”,可快速掌握高速公路收费情况,涵盖车辆收费、车牌识别率、交易上传及时率等数据信息,高速公路运营服务更智能、更高效。

帮助桥梁管理者更好地了解桥梁的资产状况,包括桥梁结构件组成、数量、位置、状态等方面信息,有助于管理者制定更加科学合理的资产管理策略,提高资产利用效率。


▍极端天气下,交通运行监测与仿真预测

不仅如此,平台还有一项“杀手锏”——模拟极端天气

大雾天气,路灯怎么开才能达到最佳照明效果?冰冻雨雪天气,盐要怎么撒才能保障行车安全?通过不停地模拟推演,就能得到最佳解决方案。


“可感、可管、可预防”

立体融合管控

截至2020年底,我国300米以上跨径的斜拉桥、悬索桥中至少有140座安装了结构健康监测系统,至少有超过500座常规桥梁安装了结构健康监测系统。但普遍存在以下问题:

  • 构建不充分:仅少数重点桥梁构建监测系统

  • 标准不统一:未强制性统一标准数据接口未标准化

  • 应用不深入:未充分发挥系统作用、功能

  • 维护不到位:重视程度不够长效机制缺乏

  • 监管未成网:缺少实施监管、应急指挥、调度协同

  • 数据未共享:数据孤岛数据壁垒

与传统管理系统相比,基于数字孪生的路桥隧一体化管控平台不仅可以监测道路、设备的全生命周期运行状态,还为后期桥梁交通仿真、养护提供数字化基础支撑,有效破解上述难题。

此外,平台还是一个面向省、市级的路政、运政管理部门“可感、可管、可预防”的立体融合管控系统,并满足部级、省级的安全监管需求。

贵州高速集团自2020年启动了数字化转型系列工作,通过基础设施建设、数据汇聚和业务创新三个阶段,在高速公路建设、营运、养护、服务等场景的数字化创新方面取得阶段性成效,数字化逐渐成为集团高质量发展新引擎。

而坝陵河大桥路桥隧一体化管控平台,正是贵州高速集团数字化转型的一个生动缩影。

未来,51WORLD数字孪生技术还将进一步挖掘数据资产,打造内外协同、可持续发展的数字生态,从服务模式、内部管理、数字技术应用、人才培养等多方面着力,把数字化转型从实验变成实践、从局部变成全局,携手生态伙伴不断朝着“自动化、智能化、智慧化”方向前进。


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