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高速公路早期凝冰预警及高危路段凝冰自动化处置技术研究

2016-10-31 我要打印【字号:

  项目简介:

  随着现代公路运输体系所追求的快速、高效和安全理念的提出,在极端气候条件下道路行车安全越来越受到交通管理者的广泛关注。项目对凝冰易发地区地理环境条件、气候条件和历史事故调查分析,提出了“高速公路早期凝冰预警及高危路段凝冰自动化处置”成套技术。利用项目研究成果,可实时监测到道路凝冰发生的概率、趋势并发出凝冰预警信息,对路段进行科学、有效、及时的防凝冰和融冰处置,起到抑制道路凝冰规模延续发展的作用,从而防止大面积凝冰灾害的发生,有效提高冬季道路交通安全水平。

        

  创新成果:

  1.提出我国高速公路路面凝冰环境条件标准。通过分析我国已建高速公路典型高危路段历史事故数据,在现有的室内凝冰环境综合试验平台模拟试验,对历史、试验数据进行归一化处理,找出道路凝冰与大气环境气象、道路线形、行车特点的关联性与规律性,建立我国“高速公路路面凝冰环境条件”试验方法(标准)的理论依据。

  2.高速公路凝冰信息预警系统开发。利用路面环境凝冰试验平台,模拟高速公路路面凝冰的环境,通过试验数据,提出高速公路路面凝冰危险性等级评定指南,建立高速公路建设中拟产生凝冰路段的预测和等级划分条件。

  3.特殊高危路段凝冰自动喷洒系统的建立。根据特殊高危凝冰路段(如桥梁、隧道进出口、长大坡)的特点,研究液态融雪剂自动喷洒系统的设计方案和布设原则;结合路面横断面特点,研究自动喷洒系统的节能型喷洒头及数量;结合我国小型车型的驾驶行为特点,研究自动喷洒系统的喷洒头喷洒角度与高度;结合特殊高危凝冰路段的气候环境及凝冰变化速率,研究自动喷洒系统融雪剂喷洒量自适应和喷洒时间的控制模式。在分析国外类似设备的基础上,结合我国国情,建立智能化自适应的“特殊高危路段凝冰自动喷洒系统”。

     

  推广应用: 

  1.最早技术应用在G50重庆石柱冷水大桥。该地区地处山区,气候变化异常,下雪期长。该桥地所处地区气候变化异常,降雪期长,且路面线形为长下坡弯道路段,通过的大型车辆对轮毂洒水降温造成路面有水,当气温降低时,路面易产生凝冰,导致事故频发,给行车带来极大的危险性。通过安装早期凝冰预警及自动化处置系统,有效的在未发生凝冰时,提前感知并进行处置,及时防止路面凝冰产生,提高了行车安全性。 

  2.技术逐渐成熟后,先后在云南地区推广应用多达17套早期凝冰预警及自动化处置系统,包括楚大高速、大保高速、曲胜高速、招待高速、昆石高速。其中云南省楚大、大保高速公路在昆明西管理处雨雪防灾重点路段进行技术应用。 

  3.2015 年项目组在杭瑞高速贵州省毕节至都格高速公路进行了示范工程,桩号为K151+500-K152+000(右幅)为技术示范应用。 

    

  主要完成单位简介:

  交通运输部科学研究院是交通运输部直属综合性科研事业单位,也是交通运输部重要决策咨询及技术支撑机构,其下的交通运输部科学研究院道路结构与材料研究中心自成立以来,时刻秉承“开拓、创新、敬业、求是”的核心理念,面向政府部门和交通行业,坚持创新驱动、优化业务结构、提升科研能力、提高服务水平,中心业务领域主要涵盖路面结构研究、新材料研发、工程技术咨询和工程试验检测等四大板块,目前已经初步形成一支研发能力强、专业结构合理、层次分明的科研梯队,已承担了一批国家级、省部级重要科研项目,科研成果得到了主管部门和合作单位的认可肯定。

  

      副研究员,毕业于北京航空航天大学,道路与铁道工程专业博士研究生。主要从事高速公路冬季安全保障成套技术研究工作。主持和参与了多项省部级科技项目,其中主持了西部交通科技项目“高速公路早期凝冰预警及高危路段凝冰自动化处置技术研究”等近10项有关高速公路冬季安全保障技术的科研项目。2006年12月至今,作为项目负责人或者技术骨干参加了国家863项目、国家自然基金项目、西部交通科技项目《郑石高速公路路基耐久性修筑技术研究》《山区高速公路拓宽填方路基的不均匀沉降处治技术研究》《重载公路货运通道改建关键技术研究》《沥青路面高效能处治裂缝养护技术研究》《高速公路凝冰早期预警及凝冰高危路段自动化处置技术研究》等30多项国家、省部级科研项目的研究。获得中国公路学会二等奖2项、三等奖1项,省部级科技进步三等奖1项,申请专利6项,出版专著1项,发表学术论文30余篇,其中SCI论文4篇,EI论文8篇。