一、山区高速公路理念创新
设计是高速公路的灵魂和龙头。没有好的设计就没有好的产品,没有优秀设计就不会有优质工程,设计是高速公路的生命线,它关乎工程的造价、施工安全和工期、运营的安全经济、养护管理的全寿命周期。云南高原山区地形地质条件复杂,山高谷深,沿线高山峡谷纵横交错,地势高低起伏落差极大,地貌独特,陡峭艰险的环境条件下建设高速公路设计难度大,所以在云南高速公路的设计中必须勇于创新、敢于突破。
时代的进步带来了科技的发展,云南省公路勘察设计手段取得了长足的进步。公路勘察设计开始广泛采用航空摄影技术、工程地质遥感技术(RS)、卫星定位系统(GPS)、数字地面模型(DTM)、计算机辅助系统(CAD)、建筑信息模型技术(Building Information Modeling,简称“BIM”技术)及先进的物探技术等,使勘察设计逐步向集成化、网络化、智能化方向发展。利用计算机和遥感图像进行路线选线,既简单又经济,还能直观地在卫星图片上进行多方案比较,大幅度地降低了公路工程勘测设计费用,缩短了公路选线时间,并应用运行车速检验及动态全景仿真技术,对道路指标、运营安全及公路景观设计进行评价,优化设计方案,实现道路运营安全及路线地形、环境相协调目标。
工程建设的发展带来了设计理念的提升。勘测技术和手段的提升,实现了云南高速公路设计理念由“快速、经济、安全”向“安全、耐久、环保、舒适、和谐”的转变。设计速度采用由低限值的60千米/小时向合理设计速度80千米/小时甚至120千米/小时转变,特殊路段的技术指标由采用极限指标向大于一般值的指标转变。另一方面,云南省科研工作者科学运用标准,灵活运用规范,充分结合云南省特殊地质、地形和水文等工程建设环境,创造性地将高速公路线型由“自然展线”拓展为“回头展线”,再发展为“螺旋展线”和“交叉展线”,完美地解决了云南省高速公路地形高差较大的技术难题。同时,为解决地形地质和降低纵坡等问题,遵循大跨径桥梁、长大隧道“地质决定轴线,地质决定桥隧,桥隧决定路线”的设计理念,科学引用“隧道群”理念。
运用之妙、存乎一心
自然展线巧避不良地质:维持地形“势”的走向和延续,顺坡展线,并充分考虑地形、地质、水文、气象、生态及构造物实施的可行性、运营安全性等诸多因素。如麻昭高速公路洒渔河口至上高桥段,地形复杂、横坡陡峻、地质条件差,结合地形从采用“连拱隧道”到“隧道群”方案,避让了大量的滑坡、岩堆、危岩等不良地质,开创了云南山区高速公路“隧道群”的先河。
待功高速公路展线布设在遵循“地形选线、地质选线”的同时,充分考虑“气象选线”,尽可能地降低路线经过的海拔高度,避免或减小冬季积雪、冰凌、多雾等不良气象条件,是云南省“气象选线”的典范。大丽高速公路通过加长花椒箐隧道(该隧道为云南首座长度超过4千米的高速公路隧道),通过压低坡顶标高,实现控制连续长下坡路段坡度在3%以内。
·水麻高速公路螺旋隧道
回头展线迂回穿插南天门:当顺地形自然展线路程长度不足,不能有效克服连续升降坡高差时,应结合地形展长路线长度,合理控制长大下坡路段的平均纵坡。如龙瑞高速公路龙陵至芒市段,需连续克服高差近700米,采用了“8”字形迂回展线方案,“8”字形展线由回头展线、螺旋展线变化而来,是利用山脊或河谷布设一对转角大于180°满足线形指标的反向曲线来实现增长里程、克服高差的展线方法,通过创新设计理念将连续长下坡路段的平均纵坡控制在3%以内,体现了全寿命周期成本的理念,属山区高速公路一种新的展线思路。
螺旋展线盘旋于乌蒙山脉:是回头展线的一种变革,多在山脊利用山包盘旋,以旱桥和隧道布线,也有的在峡谷内,路线就地返回,利用建桥跨沟跨线。如水麻高速公路凉风凹至太平段,经过多方案比选后,采用了螺旋曲线围绕老堡山盘旋展线,竖向集中升坡的思路。达到了利用地形,避让不良地质,减少了高填深挖及边坡防护,保护环境,保障运营安全与畅通,降低施工难度,节省投资的目的,开创了全国山区高速公路特殊展线思路的先例。
·与老路的弯曲延伸形成鲜明对比的昭待高速公路
交叉展线编织乌蒙麻花辫:山区高速公路在改扩建中,为了既能充分利用既有工程,又能提升运营的安全性,需要通过交叉展线来实现,路线采用“平面分离、纵面分台、交叉换岸、编辫子”的思路设计。如昭会高速公路改扩建工程,原有公路为全封闭、全立交的二级公路,设计速度80千米/小时,路基宽12米。改扩建采用设计速度80千米/小时,路基宽24.5米的四车道高速公路。采用了“巧编麻花辫”的交叉展线方式,实现乌蒙山中“编辫子”,新建下坡幅,对应段的原有公路作为上坡幅,实现了100%的利用既有半幅,并将下坡幅路段的平均纵坡控制在3%以内,提高了运营安全性。
康庄大道进村入寨燃亮万户家。从2003年交通部提出“修好农村路,服务城镇化,让农民兄弟走上油路水泥路”以来,农村公路的发展由点到面,逐次推进,取得了重大突破。从县际油路到通乡油路,从通达工程到通村硬化,农村交通基础设施发生了翻天覆地的变化。为破解农村交通发展过程中面临的需求与可能的矛盾和标准与投入的矛盾,各地在农村公路发展建设坚持“核心是资金、关键在发动、重点是管理、成败在质量、长效在养护、提高靠科技”的理念,创新思路,大胆开拓,创新提出了“等级多标准、路面多形式、安保多样化、投资多渠道”一系列新理念、新思路。并在实践中结合各地实际,提升发展了“以四多理念引领四好农村交通发展”“农村公路要坚持建管养运安五位一体协调发展”“用农村客运需求来引领农村公路建设”“农村公路建设要坚持合理确定标准,有效控制投资”“农村公路建设要实现路基宽度一步到位,路面宽度分步实施”,推广创新改造的传统水泥路面养护技术,提升路面养护效率等。结合地域民族文化,全面推进“乡乡客运站、村村招呼站”的科学布局和建设,创新管理方式,推进城乡公交一体化进程。因地制宜,就地取材,积极推广应用新技术、新工艺、新材料,结合各地特色组织开展农村公路科技示范路建设。这些创新的理念、工作方法和技术措施,有效地促进了云南省四好农村交通发展。
·镶嵌在三塘高原的小康路
·白水~平田公路绿化带
·宽基窄面弹石路肩水泥混凝土路面
·水泥混凝土小板路面
·云南省农村公路水泥路面养护技术演示现场
·怒江傈僳族自治州拉马底村连心桥
·怒江傈僳族自治州拉马底村幸福桥
·德宏傣族景颇族自治州瑞丽市弄岛镇胞波连心桥
·保山市腾冲县大河边桥(www.xing528.com)
“十二五”期间国家针对云南省河谷纵横、两岸群众还有溜索出行的实际,特别实施了溜索改桥的德政工程、民心工程。第一期主要解决怒江傈僳族自治州怒江、澜沧江、独龙江两岸的群众出行难问题,取消32对溜索,对具备条件的18对溜索实施“索改桥”工程,创新运用了柔性吊桥技术,共建设4座汽车吊桥、7座农用车吊桥、7座人马吊桥和146.5千米连接线,投资1.5亿元;第二期涉及全省11个州市、共计95个溜索改桥项目,建设桥梁95座,总长约9949千米,连接线长约238千米。溜索改桥项目是国家普惠民生、扶贫助困的一个重要项目,项目的成功实施,彻底解决了云南省江河两岸群众溜索出行的问题,用较少资金破解了贫困地区的出行短板。
三、城市交通理念创新
七彩云南智慧出行应用系统。当前,随着经济社会的发展和道路交通条件的改善,人民群众对交通运输服务的需求正在发生结构性的变化,人们在实现了“走得了、运得出”的基本需求后,更加关注安全畅通、便捷舒适、经济高效等更高层次的需求。随着全省经济社会发展,在昆明等重大城市交通出行规模快速扩张,人民群众安全、便捷出行的需求日益增长,城际交通运输系统和城市公共客运将面临前所未有的巨大出行压力,交通运输服务水平必须与人民群众日益提高的生活品质相适应,利用信息化手段,逐步提高交通智能化水平,改善出行信息服务质量,提高公共信息服务能力。建设“七彩云南·智慧出行”平台,为全社会提供及时、准确的出行信息服务是交通运输行业提供高品质、多样化、多层次的交通运输服务,保障和改善民生的重要举措。
·云南省智慧交通云服务平台框架图
“七彩云南·智慧出行”是国内首创,具有交通行业独特亮点的出行服务系统。经网络检索,国内尚未发现同类应用系统。开展“七彩云南智慧出行云服务平台”的建设,以提升交通综合信息服务能力,搭建集公路、铁路、民航、水运、交警、路况、气象等为一体的全省交通运输综合信息平台。项目围绕社会经济发展和人民群众对交通运输服务的新需求,立足云南省高原山区交通运输特点,搭建全省交通运输综合信息服务平台,实现为群众提供云南省城市出行和城际出行公共服务指导的能力。
其总体框架如下:
项目完成的建设内容总体可概括为“1125”:1个统一平台,1张图,顶层2片云服务, 5个基础应用系统进行支撑。
一个平台:即一个统一的智慧出行云服务平台,包括基础设备设施、数据中心和数据交换3个部分。
基础设施:基础设备设施包括主机系统和网络系统。主机系统包括软件系统及数据部署所需的各种硬件设备。网络系统的内网应用依托交通行业专网,外网部分完成了电信、移动、联通三家主要运营商的100M光纤通信链路接入,保证了系统稳定运行;数据中心:数据中心包括支撑软件部署和数据汇聚。其汇聚的主题数据库主要内容:公路基础设施数据、公共交通工具数据、道路通行状况数据、视频及多媒体数据和气象信息数据等;数据交换:与云南省运管局、云南省交警总队、云南省公投司、云南省公路局、云南省路政总队的现有业务系统之间进行数据交换,
一张图:是指一张GIS-T云图,是整个智慧出行云服务的主要表现载体,为用户提供丰富的操作与展现手段,是提供交通信息服务的最主要手段。智慧出行系统中,既包括Web电子地图服务,也包括基于移动设备的Wap电子地图服务。
平台的建设在基础图层上叠加和应用了各类业务管理对象,如公交出行、城际出行、实时交通、城市服务等,形成了公众出行业务服务的一张图管理,实现交通疏导、出行资源调配等常规业务的带图运行,还支撑了交通规划、出行应急事件处理等高端应用。
·GIS-T云图工作示意图
两片云:两片云的建设内容主要是实现交通服务信息数据的云存储和云计算,在充分利用现有信息系统的基础上,结合浮动车、磁感、视频、RFID、GPS等路网运行实时数据,通过交通专网和公共网络统一协调的存储和运算,从分布在各云端的海量数据中,提取出有效的数据信息进行集成,提供智慧出行服务信息。
两片云的建设充分利用了交通系统已建或在建的交通流量调查系统、公路路产路权信息系统、出租车管理系统、都市智能公交系统、运政管理系统和全省高速公路联网收费数据管理系统、客运联网售票系统,以及公路投资公司的监控指挥调度中心和路政GPS监控指挥中心等,经过数据的采集和利用,分布式处理后提交给云服务平台进行汇总。
智慧服务云主要完成把静态的多源数据,经过数据处理后变成为“信息”并向外提供服务。实现实时交通状态显示、交通诱导、实时交通事件播报、线路规划、手机召车、公交换乘等功能。
五个基础应用系统:五个应用系统是指政务信息管理系统、城市智慧出行系统、公路智慧出行系统、城市服务系统、运维保障系统。以5个基础应用系统为支撑,形成了对行业管理、公众用户等有用的信息,并通过网站、智能终端、云服务推送等方式呈现给用户。
·智慧服务云框架图
·五个基础应用系统图
项目取得的主要研究成果:一是开发完成基于云计算的“一端两云”交通出行服务应用,系统包含1个Web网站服务、2个手机客户端服务,实现了“一端两云”的基于云计算的交通出行服务应用,包含了城市出行、城际出行、城市服务和出行信息四大模块,21类系统功能,110个信息服务功能点;在手机端,除同时提供Web网站的4个功能模块外,还提供了基于手机卫星定位的15类系统功能,111个信息服务功能点;二是整个系统整合了全省驾培机构基础数据、全省客运站基础数据、全省综检站基础数据、全省维修企业基础数据、全省高速公路服务区基础数据、全省安全检测站基础数据、昆明市停车场基础数据、昆明市汽车4S店基础数据等8类静态数据,以及全省交通流量自动观测数据、全省客运售票联网数据、全省“两客一危”GPS定位数据、昆明市出租车GPS定位数据等四大类海量实时动态数据。
通过公交、客运站、短信等途径对系统进行推广,发放宣传册20余万册。建立了数据中心值班制度,安排专职人员对数据中心机房和软件系统进行维护,确保系统的正常运转。对系统发布的数据进行实时监测,对异常数据及时进行处理。固定每天例行信息报送2次。该系统的应用为人民群众安全便捷、顺畅科学出行提供了全方位、多渠道、权威性的信息服务,具有良好的社会和经济效益。
·七彩云南·智慧出行手机操作界面
·七彩云南·交通运输智慧出行系统
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