高速公路“3M”建设管理平台关键技术及应用
发布日期：2023-08-01 15:01
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| 成果名称 | 高速公路“3M”建设管理平台关键技术及应用 | |||
| 成果登记号 | DJ210002023Y0025 | 知识产权 | 未评价 | |
| 完成单位 | ||||
| 序号 | 单位名称 | 通讯地址 | ||
| 1 | 浙江省公路与运输管理中心 | 浙江省杭州市上城区梅花碑4号 | ||
| 2 | 浙江台州市沿海高速公路有限公司 | 浙江省台州市椒江区市府大道350号 | ||
| 3 | 湖南大学 | 湖南省长沙市岳麓区麓山南路麓山门 | ||
| 4 | 上海中交海德交通科技股份有限公司 | 上海市浦东新区郭守敬路498号20号楼4层407室 | ||
| 完成人 | ||||
| 序号 | 姓名 | 工作单位 | 对成果的贡献 | |
| 1 | 吴小平 | 浙江省公路与运输管理中心 | 项目负责人 | |
| 2 | 刘志文 | 湖南大学 | 技术负责人 | |
| 3 | 张伟 | 浙江台州市沿海高速公路有限公司 | 技术分析 | |
| 4 | 徐铁成 | 上海中交海德交通科技股份有限公司 | 应用设计 | |
| 5 | 阮映辉 | 浙江台州市沿海高速公路有限公司 | 方案制定 | |
| 6 | 郭辉 | 浙江省公路与运输管理中心 | 报告审核 | |
| 7 | 张英杰 | 湖南大学 | 方案设计 | |
| 8 | 虞涛畅 | 浙江台州市沿海高速公路有限公司 | 报告整理 | |
| 9 | 翁鹏 | 上海中交海德交通科技股份有限公司 | 程序开发 | |
| 10 | 于伟宁 | 上海中交海德交通科技股份有限公司 | 程序开发 | |
| 11 | 陈岳飞 | 湖南大学 | 资料收集 | |
| 12 | 郑求才 | 浙江台州市沿海高速公路有限公司 | 总协调 | |
| 成果公报内容（成果简介、创新突破点、同行认可、引用情况、应用情况等） | ||||
| 高速公路“3M”建设管理平台关键基础及应用为浙江省公路管理局2017 年度下达的公路科技计划项目，项目来源编号为2017-09，项目计划总经费98 万元，其中财政补助经费65 万元。项目以浙江台州湾大桥及接线工程（沿海高速）为依托。一是通过物联网等信息技术，数据接口规范等研究，对沿海高速信息化业务子系统进行集成整合，打造“视频监控+质量安全关键数据监测+项目管理”的“3M 集成化信息管理平台”（Video Monitoring + Key data Monitoring + Project Management）。二是开展大数据管理技术研究，基于WBS 的物联数据关联，对海量数据的数据采集的分析利用以及提取与分析，以改进施工工艺，提升项目建设质量安全管理水平。三是与工程建设管理需求结合，开展业务系统功能拓展研究，进行信息系统功能标准化及应用管理制度标准化的研究与整理。根据目前国内高速公路建设管理信息系统的研究应用现状，本项目重点对高 速公路信息化建设标准体系、大数据管理及应用技术和信息化平台整合集成等三个内容进行系统研究。具体如下： （1）高速公路信息化管理系统标准体系研究 根据《公路工程工地试验室标准化指南》、高速公路建设管理要求等，结合高速公路建设特点，分别从监测体系、数据采集传输、数据管理及应用等三个主要方面进行系统研究，以建立适合高速公路建设的信息管理系统标准体系。具体研究内容如下：高速公路建设信息化管理系统业务体系标准研究。以浙江台州沿海高速公路信息化管理系统为依托，建设一套完整的公路工程建设项目信息管理系统建设及实施标准化指南。数据采集、传输标准体系研究。对各监测指标给出相应的数据采集参数建议，并针对内陆、沿海、山区等不同地域进行合理数据采集传输方式研究。数据管理及应用标准体系研究。结合高速公路建设管理特点，结合现代数据库知识，对信息化管理系统的数据管理标准进行系统研究，以方便数据的调用与共享。 （2）高速公路信息化管理系统大数据管理技术研究 随着国内高速公路行业各类自动化设备的应用以及有线、无线网络技术的普及和推广，目前采用物联技术进行数据采集以及数据传送已不存在技术障碍，但在大数据管理与分析方面还处于比较初级的阶段。如何对海量数据进行分析利用，如何对异常数据进行自动化分析处理，如何通过采集的数据真实反映质量、安全状态，是该项目需要重点研究解决的问题之一。本课题拟对此进行系统研究，具体内容：基于大数据的高速公路施工质量评估指标体系研究，初步实现基于监测 大数据的高速公路施工质量快速评估。基于大数据的工程施工质量评估模型研究，基于台州沿海高速实测的大量数据，进行监测数据的关联分析，以建立混凝土拌和站原料离散对混凝土强度影响的关系，把隐含在各组数据之间的隐性特征数据提炼出来，提高施工控制水平，达到质量管理精细化的目标。 （3）高速公路信息化管理平台整合集成研究 目前国内现有高速公路建设管理系统大致上仍属于各业务子系统独立运行，不同业务子系统之间的数据传输与共享、资源整合尚不完善。为此，以浙江沿海高速台州段信息化管理平台为基础，基于现代信息技术和数据库技术，对各业务子系统的数据进行集成整合，提供统一的界面进行资源的共享与业务服务便捷操作，实现对内对外的协同工作，提供统一的流程管理与持续扩展服务。 主要创新点 (1) 进行了高速公路建设管理信息化系统——3M 管理系统平台关键技术的研究，即进行了系统总体框架设计和关键子系统的设计，并建立了浙江台州沿海高速公路信息化管理平台，编制了《高速公路信息化管理系统开发指南》； (2) 采用层次分析法与模糊数学相结合的方法，建立了高速公路预应力混凝土梁施工质量评价体系，依托高速公路信息化管理系统可实现各标段预应力混凝土施工质量的自动评价，也可对不同施工标段预应力混凝土梁施工质量进行评价，为项目管理单位对不同施工标段的管理水平评估提供依据。 (3) 采用极限学习机高效建模方法，选择贝叶斯优化方法对ELM 进行超参调优，建立了混凝土强度实时预测模型。通过与实际施工产生的C50 数据集上进行了仿真分析比比较，结果表明本课题所提模型能够快速地训练预测模型、较准确地预测出混凝土强度，可应用于混凝土抗压强度预测。 台州沿海高速信息化管理系统在2015 年底开始建设，2016 年4 月初投入试运行，至2018 年年底工程基本完工，信息化系统发挥了巨大的功效，特别是通过数据分析，发现了一些质量安全管理上的盲点，提升了项目的管理水平。 | ||||
| 评价（鉴定、验收）委员会名单 | ||||
| 序号 | 姓名 | 单位 | 专业领域 | 职称 |
| 1 | 卞钧霈 | 浙江省公路学会 | 公路工程 | 正高 |
| 2 | 寿华 | 浙江省公路学会 | 公路工程 | 正高 |
| 3 | 张有兵 | 浙江工业大学 | 公路工程 | 正高 |
| 4 | 丰月华 | 浙江公路水运工程咨询有限责任公司 | 公路工程 | 正高 |
| 5 | 张薇兰 | 浙江省化工研究院有限公司 | 会计 | 副高 |
| 组织评价单位:浙江省公路与运输管理中心 | ||||
| 评价（鉴定、验收）意见 | ||||
| 一、提交验收的资料齐全、规范，符合验收要求。 二、项目组在调研的基础上开展了高速公路“3M”建设管理平台标准化和大数据应用研究，建立了预应力混凝土梁施工质量评价体系；建立了典型指标训练快速预测模型，可较准确预测混凝土强度等关键指标。编写了高速公路“3M”建设标准化手册和指南，发表学术论文2篇，授权软件著作权1项。研究成果在依托工程中得到了应用和验证。 | ||||
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