新华网:2017年上海城博会在沪开幕 隧道股份“智能交通”科技集中亮相

2017-10

想看看5-10年后的城市会是什么样么?想知道智能基础设施将会怎样影响人们的生活出行么?10月31日,隧道股份登陆2017年上海国际城市与建筑博览会,向市民观众展示了智慧化的基础设施如何融入城市生活的方方面面,带领观众遇见最智慧、炫酷的城市未来。

把上海城市做成一张“三维地图”

 

导航、打车、外卖订餐……现在,地图类的APP已经成为了市民日常出行必不可少的基础型应用软件。但除了平面地图软件以外,还有另一种“三维地图”,正不断提升上海城市基础设施的建设与运营品质,让市民能够享受到更好的交通环境。

10月31日,在上海城博会上,记者看到了由隧道股份地下设计总院打造的“GIS+BIM基础平台”。这一基于GIS(地理位置信息系统)和BIM(建筑物信息模型)技术的平台,为上海绘出了一张真实而庞大的城市基础设施3D地图——小到居民家附近的道路修复工程,大到百亿级“一号项目”北横通道,无论是竣工项目还是在建工程,都能够在这个平台上看到它们的三维BIM模型全貌和地理位置信息,进而为城市的建设与管理方提供更直观、更真实、更准确的决策分析建议。

“GIS+BIM基础平台,就像是在普通的平面地图上增添了城市每一条道路、每一座桥梁、每一条隧道、每一栋建筑的三维细节,在计算机中还原出整座城市‘原本的模样’。”隧道股份地下设计总院技术工信院院长段创峰向记者介绍,“GIS+BIM”三维地图的作用是服务于城市的规划、设计、建造与运营各个阶段,协助参建各方更好地完成对基础设施建设进度、投资、质量和安全的管理。

例如在设计、建造阶段,GIS+BIM基础平台可以为复杂地理环境下的地下超级工程建设“导航”。在建的上海市“一号工程”——北横通道工程既使用了GIS+BIM基础平台。由于北横通道15.56米直径超大盾构需要距离穿越苏州河、地下管桩等构筑物,建造风险和难度较大。因此,在建设过程中隧道股份借助GIS+BIM基础平台的“三维地图”,让设计、施工人员可以通过三维可视化模拟,精确而直观地“看到”通道沿线的每一处障碍物,比如建筑桩基、地下管线、河道蓝线等,进而制定更加安全、可靠的穿越方案,确保盾构安全穿越这些构筑物。

与此同时,“BIM+GIS”基础平台还具有丰富的二次开发潜力。

正如平面地图在打车、导航软件中的二次开发应用一样,GIS+BIM基础平台在经过“改造”后,也能够实现各种不同的功能,隧道股份地下设计总院工信院院长段创峰表示。

在运营期内,GIS+BIM基础平台经过改造,可实现城市级道路运营养护数据的采集和分析。目前,基于GIS+BIM基础平台开发的“智能运管平台”已覆盖上海杨高路、中环线等多个路段区域,提供城市级交通基础设施的GIS信息定位以及一线养护信息汇集、城市应急资源、养护资源调度部署、协调等服务,让运营维护单位更好服务城市道路交通。

“会说话、会报警”的交通设施:杨高路、中环线物联网技术应用

 

道路积水、窨井盖缺失、桥梁结构开裂、超高车辆违规驶上高架……运行中的城市道路难免会遇到各种“小毛小病”,干扰市民的出行。如何在第一时间内探测处理,保障交通的通畅与安全?在本届城博会上,隧道股份旗下上海城市运营集团给出了解决方案。

据上海城市运营集团技术负责人吴鹰介绍,浦东杨高路和浦西中环高架,成为了上海试点基于窄带物联网技术智能型交通设施——“智能窨井盖”和“车道超高激光视频仪”的首批路段。在杨高路的每个窨井盖下方,都有一个不到巴掌大小的长方形感知设备,挂着一根天线。当井内积水达到预警值或窨井盖出现异常状态时,感知设备会在第一时间发送风险警报,通知管养人员前来处置。

而在上海中环线浦西段,部分匝道已经安装上了“车道超高激光视频仪”。当车辆高度超过标准限高时,激光视频仪可实时捕捉到车牌号码,显示在道路指示牌上方的LED屏中,警示司机车辆超高,并将车辆定位信息发至养护和交警部门进行联动。

“无论是智能窨井盖还是超高激光视频仪,它们利用窄带物联网技术采集的数据都会实时汇集至‘智能运管平台’。通知我们调配资源、人力前往现场进行处置。”上海城市运营集团技术负责人吴鹰介绍说,从1991年内环高架通车起,上海诸多基础设施均已运行服役多年,早期城市高架本身未安装智能感知设备的交通设施,传统方式是采取人工巡检。而现在,窄带物联网和智能云管平台的开发运用,等于为道路安上“发声器”,发生了病情隐患后,它们会自己“感知报警”,把最准确的信息第一时间发送至管理平台,保障市民的安全出行。

据了解,上海城市运营集团数年前既开始着手相关技术的实践运用。上海城市运营集团技术负责人吴鹰告诉记者,早在2014年,在上海大连路隧道中,上海城市运营集团即开始系统研究能够实时收集隧道运营数据,并辅助运营方智能调整隧道明暗度等决策判断的智能设施,帮助运营方降低隧道管理能耗和成本。

近年来,随着物联网大数据等新一代信息技术的成熟应用,功耗更低、寿命更长、功能更强大的“智能型设施”不断涌现。而在未来,更多“会说话的设施”将有望在上海各主要交通设施中推广应用。吴鹰表示,以后不但有智能井盖,智能路灯、智能垃圾箱、智能河道水质监测也将逐步推出。比如垃圾箱满了,会自动通知环卫人员回收,河道发生了污染自动告知水务单位……小到智能装备,大到智慧道路、智慧隧道、智慧大桥,上海城市运营集团的智能设施,将致力于为市民和城市管理部门提供更高效、智能化的服务,让城市拥有更便捷、美好的出行体验。

崇明县生态大道、北沿通道项目:无人机“一键秒拍”,道路三维模型“一键生成”

 

此次城博会上,隧道股份城建设计总院展示了上海首个大规模利用无人机航摄技术实现市政工程三维实景建模与设计BIM模型集成并同步方案模拟的工程——上海崇明县生态大道、北沿通道项目。

据隧道股份城建设计总院技术负责人杨光介绍,在这两项重大工程中,隧道股份城建设计总院利用无人机航摄技术对道路工程周边的地貌地形进行测绘并进行三维实景建模,可“一键生成”道路工程周边的三维地面模型,让道路工程与周边环境实现有机融合,降低工程建设对崇明生态环境的影响。

据悉,由隧道股份城建设计总院设计的生态大道是串联崇明区南部城镇带的一条东西向干线公路,功能定位为城市交通主轴和景观干道;而北沿通道则是服务崇明北部城镇、景区与产业区的重要交通走廊,串联崇明森林公园、光明小镇等众多旅游景点。考虑到崇明正在建设“世界级生态岛”,以及生态大道、北沿通道的重要交通位置,在设计、建造过程中,隧道股份城建设计总院必须让道路“建设对生态破坏最小、运行对资源消耗最小”。

“由于崇明生态大道、北沿通道工程长达70余公里,传统的人工测绘方式不但成本高,耗时也相对较长。因此,在这项工程中,我们第一次大规模使用无人机对工程进行实景建模。”隧道股份城建设计总院技术负责人杨光介绍说,无人机航摄技术实利用多个镜头对地面物体进行多角度拍摄,采集高重叠度的大量相片,通过专业数据处理软件生成高精度的三维模型,使三维建模的成本明显降低、效率大幅提升。

“目前,在崇明生态大道、北沿通道工程中,我们使用了国内精度最高的设备——在对70公里的市政道路进行测绘后,建立的三维实模型精度达高达2厘米。”隧道股份城建设计总院工程师杨光表示,这意味着道路在规划和设计阶段,将有更加清晰且可视化的三维模型和测绘图纸供设计师参考,最大限度保留老路、绿化和附近的农业设施,因地制宜的做到不浪费、少拆迁、少填浜、少砍树。

隧道股份城建设计总院技术负责人杨光也表示,无人机三维测绘技术,是隧道股份智能交通相关技术,在规划与设计阶段介入的典型案例。在前期阶段的介入,将能够更好地助力基础设施在“全寿命周期”中实现智能化管理。

“比如,在设计阶段制作完毕的生态大道BIM模型,还能够在施工阶段继续沿用,指导施工等参加单位保护沿线重要构筑物、建筑物,便于辨识重要的构建筑物。如果配合其他的智能监测系统,能够实现在整个施工过程中周边环境的智能化、自动化监测。”

未来,隧道股份在各个平台、技术中所收集到的“城市运营大数据”,还想实时汇入由“交通基础设施大数据决策支持平台”中。这一平台将通过对城市规划、设计、建造、运营等各个环节周期相关数据的监测和分析,对基础设施的状态进行智能预判。比如根据天气预报,预报道路积水情况,进而调配相关资源提前做出准备和反应。目前,这一平台已在上海同济路高架、辰塔大桥中“试运作”并积累数据。随着数据的逐步积累,未来它将会带给相关机构部门和市民以更多的“智能服务”与惊喜。