交通运输科技简报

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1、 1 交通运输交通运输科技科技简报简报 2015 第 1 期（总第 32 期） 交通部西部交通建设科技项目管理中心 2015 年 1 月 【动态信息】 部科技项目支撑“粉沙质海岸泥沙运动规律研究及工程应用”获得国家科技进步二等奖 弘扬“两路”精神，开启多年冻土区公路隧道建设技术研究新篇章 创新质量安全管理方式，提升道路运输装备质量管理水平 新型自治水下机器人实现水下目标的检测和搜救 基于脑电和眼动信号融合的状态监测方法有效提升驾驶员安全驾驶水平 主干学科项目成果支撑集装箱港口资源配置和调度优化 自动化集装箱码头提出新的设计方案 企业技术创新计划开新篇：“面向多用户群的多特征量综合交通检测系统研

2、制”取得一系列研究成果 科技成果对湖南省公路路基填筑提供有力技术支撑 建设安全高效公路网，服务“两型社会”试验区 桥梁水下结构加固技术又添新成果 软科学成果支撑国家职业修典工作，促进交通运输职业分类科学化 2 云南昆龙高速公路运营节能科技示范工程通过部验收 职业教育汽车检测维修专业实训系统有效提升教学效果 公路交通情况调查统计研究为交调工作提供新思路 【行业要闻】 交通运输部：2014年科技工作进展及2015年工作设想 多项交通运输科研成果获国家科技奖励 绿色公路标杆 节能运营典范记“昆龙高速公路运营节能科技示范工程” 百余专家研讨智慧交通发展 2015-01-05绿色公路标杆 节能运营典范记

3、“昆龙高速公路运营节能科技示范工程” 【通知公告】 关于推荐申报第十七届中国专利奖项目的通知 关于征集2015年度交通运输建设科技丛书有关工作的通知 关于规范交通运输部科技计划项目验收材料报送工作的通知 3 【动态信息】 部科技项目支撑“粉沙质海岸泥沙运动规律研究及工程应用”获得国家科部科技项目支撑“粉沙质海岸泥沙运动规律研究及工程应用”获得国家科技进步二等奖技进步二等奖 2014 年度国家科学技术进步奖评选结果已揭晓，交通运输部推荐的“粉沙质海岸泥沙运动规律研究及工程应用”获得二等奖，技术成果主要来源于部科技计划项目 “近海动力环境粉沙运动规律研究” 和相关企业科技研发项目。 其中， “近海

4、动力环境粉沙运动规律研究”为“粉沙质海岸泥沙运动规律研究及工程应用”提供了理论支撑。 撰稿人：郑子龙 弘扬“两路”精神，开启多年冻土区公路隧道建设技术研究新篇章弘扬“两路”精神，开启多年冻土区公路隧道建设技术研究新篇章 青藏高原多年冻土水热稳定性差，极易受到气候和人类工程活动的影响，多年冻土区隧道工程建设一直被视为世界性难题。 本世纪初我国建成青藏铁路昆仑山和风火山隧道，开始了多年冻土区隧道工程的探索。然而，该铁路隧道全长穿越低温稳定多年冻土地层，且断面尺寸及运营环境等与公路隧道存在明显差异，可供借鉴的经验十分有限。 G214 线共和至结古公路是连接青海省省会西宁至玉树州的唯一通道， 沿线鄂拉

5、山和姜路岭 2 座隧道连续穿越了季节冻土段、多年冻土段和非冻土段，平均海拔 4300m，多年冻土年平均地温在-1.50之间，属高温不稳定多年冻土。工程与水文地质条件复杂，建设风险大。 为攻克多年冻土区公路隧道建设面临的关键技术问题，保障工程建设顺利开展，交通运输部于 2011 年立项，由中交第一公路勘察设计研究院有限公司、同济大学、 G214 线共和至玉树(结古)公路建设指挥部、 中铁十一局第二工程公司、中铁五局第五工程公司共同承担，以鄂拉山和姜路岭隧道为依托，在国内首次开4 展了青藏高寒多年冻土区公路隧道建设关键技术研究。该项目历时 4 年，科研成果与依托工程紧密结合，成为依托工程顺利进行的

6、有力支撑。 一、理论与测试相结合，揭示工程-冻土热-力响应规律，建立多年冻土隧道设计方法。 项目组根据多层介质热传导理论和能量守恒定理，建立了气-固耦合传热模型，获得了多年冻土隧道温度场解析计算公式及分布规律。考虑围岩相变、冷空气作用及隧道断面形状的影响，建立了保温层厚度计算方法；考虑敷设保温层后热交换条件的改变，推导了保温层长度修正系数计算公式。基于围岩不均匀冻胀特性， 建立了考虑围岩不均匀冻胀、衬砌形状及埋深影响的冻胀力数值计算方法和简化计算方法。 基于保护冻土理念， 提出了多年冻土区公路隧道结构设计方法。项目组克服了高寒缺氧等恶劣环境， 建立依托工程科研监测系统， 采集监测数据，对理论分

7、析结果进行验证，同时开展混凝土室内冻融循环试验，为理论分析提供基础数据。 二、紧密结合依托工程，开发多年冻土隧道新技术。 新型衬砌结构区分冻土与冻岩，设计了新型衬砌结构型式：冻土围岩采用三层衬砌结构，即“一次喷锚支护+一次模筑衬砌+隔热防水保温层+二次模筑钢筋混凝土结构+隔热保温防火层”，取消了多年冻土段系统锚杆；冻岩采用双层复合式衬砌结构，即“一次喷锚支护+隔热防水保温层+二次模筑钢筋混凝土结构+隔热保温防火层”或“一次喷锚支护+隔热防水保温层+二次模筑钢筋混凝土结构”。 新型排水结构提出了洞口工程前截后挡的新型排水结构，多年冻土段防寒泄水洞合并的新型设置方式， 发明了一种内置保温排水管的新

8、颖功能的泄水洞型式。 5 新型热融滑塌防控技术建立了涵盖新型遮阳网、合理施工时机、浅埋段热棒控温及边仰坡碎石罩面防护等工程措施的多年冻土隧道洞口段热融滑塌防控技术。 新型动态施工控制技术提出了热微扰动的概念，建立了涵盖洞内气温、冻融圈深度、收敛变形及围岩变形速率的施工安全预警体系，提出了洞内通风控温、 混凝土施做时机等热微扰动控制措施，形成了多年冻土隧道动态信息反馈施工控制技术。 该项目申请国家发明专利 2 项：防寒泄水洞、多年冻土隧道边仰坡及路堑边坡截排水系统及其施工方法。获授权实用新型专利 2 项：一种穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统、一种适用于高温多年冻土区的隧道支护结构。同时编制

9、了青藏高寒多年冻土区公路隧道设计施工关键技术指南和多年冻土区公路隧道施工工法。多项新技术的应用，有效保障了依托工程顺利施工，并为隧道的安全运营提供保障，得到了国内外专家的一致好评。 三、经济社会效益显著，推广应用前景广阔。 新型支护结构、排水结构和施工技术等成果在依托工程上的成功应用，有效控制了冻融圈深度，减少了施工灾害，节约了工期和施工成本，有效控制了冻害的产生，可大幅降低运营期养护费用和病害整治费用。其中，仅防寒泄水洞合并设置方案一项，直接节约造价一千多万元。 项目研究取得了显著的经济和社会效益，研究成果对提升我国多年冻土区隧道建设技术水平，促进高寒地区通畅交通体系的形成，具有十分重要的意

10、义，推广应用前景广阔。 撰稿人：马瑞，董长松 6 创新质量安全管理方式，提升道路运输装备质量管理水平创新质量安全管理方式，提升道路运输装备质量管理水平 道路运输装备是发展现代化道路运输业的重要物质条件，其产品质量直接关系到百姓的生命安全和财产安全，关系到道路运输效率和运输经济发展。 由交通运输部公路科学研究院、 吉林省运输管理局、 河北省公路运输管理局、济南新凌志检测技术有限公司共同承担的交通运输部标准计量质量项目 “道路运输车辆及相关产品质量安全评定方法与实施要求研究” 在创新质量安全管理方式，提升道路运输装备质量管理水平方面取得了一系列成果。 该项目针对我国当前道路运输车辆、维修配件、保修

11、设备产品质量安全问题，通过大量的现场调研和典型案例分析，在借鉴国外道路运输车辆及相关产品质量管理模式的基础上，构建了相关产品质量管理目录体系框架；针对各类产品的质量要求和使用特征，建立了道路运输车辆及相关产品质量安全评价体系，确定了重点产品质量管理范围，提出了具体的评价方法和要求； 研究提出了加强道路运输车辆及相关产品的质量安全管理措施和政策建议， 为管理部门加强产品质量监管提供了技术支撑和政策依据。 该项目提出的质量安全监管重点产品已列入部交通运输行业重点监督管理产品目录（2013）；提出的道路运输车辆性能评价指标要求已纳入道路运输车辆综合性能要求和检验方法（GB 18565）等标准规范中；

12、提出的汽车维修配件和保修设备质量管理措施对国务院十部委出台的 关于促进汽车维修业转型升级 提升服务质量的指导意见（交运发2014186 号）起到重要的技术支撑作用。 研究成果的转化将对保障道路运输安全、规范道路运输市场将起到积极的推动作用。 撰稿人：刘元鹏 许书权 孙可朝 7 新型自治水下机器人实现水下目标的检测和搜救新型自治水下机器人实现水下目标的检测和搜救 近日，部交通应用基础研究（主干学科）项目“自治水下机器人水下搜救与路径规划技术”通过验收，研制的水下机器人 ARV（Autonomous Remotely-operated Vehicle）既具备远程运行机器人 ROV（Remotely

13、 Operated Vehicle） 的精细搜索功能， 又具备自治水下机器人 AUV （Autonomous Underwater Vehicle）的智能特性，可应用于各种水下检测和搜救等场合，具有推广应用价值。 项目针对自治水下机器人 AUV 水下搜救关键技术难题， 利用 D-S 信息融合技术构建 AUV 水下地图，提出了水下地图构建准确率判据，展现了水下环境地图构建的动态效果；在信息融合地图构建的基础上，提出生物启发神经动力学模型的AUV 水下路径规划与安全避障算法，将神经网络的神经元与目标区域地图空间的离散坐标对应起来，通过计算相关神经元的输出计算，进行目标区域的 AUV 路径规划与安全

14、避障； 研制出 “海事一号” 新型 ARV 水下机器人， 并进行了水下避障、跟踪等实验，达到了预期的设计指标。 项目在国内外期刊上发表论文 9 篇，其中 SCI、EI 期刊 5 篇，申请国家专利2 项，授权实用新型专利 1 项；培养博士硕士 15 名,其中毕业博士 3 人,硕士 12人，获上海市优秀硕士学位论文 2 篇；获上海市科技进步二等奖 1 项，并获第15 届中国国际工业博览会（上海 2013）高校展区一等奖。 项目由上海海事大学承担。 撰稿人：董静 朱大奇 8 基于脑电和眼动信号融合的状态监测方法有效提升驾驶员安全驾驶水平基于脑电和眼动信号融合的状态监测方法有效提升驾驶员安全驾驶水平

15、近日，交通应用基础研究（主干学科）项目“基于传感器信息融合的安全驾驶状态监控方法研究”通过验收，开发的基于脑电与眼动信号融合的警觉度监测原型系统能及时、准确地监测和预测驾驶员的疲劳状态，提高安全驾驶状态监控的准确度和可靠性，有效地避免交通事故的发生，具有显著的经济效益。 判断疲劳程度最常用的方法就是判断人集中精力执行一项操作任务时所表现出的灵敏程度， 也就是我们所指的警觉度。 项目从脑电信号这一本质层面出发，基于脑电生理信号睡眠数据库， 研究定义了警觉度的四种状态： 清醒， 轻度困乏，重度困乏，睡眠；采用生理信息与视频信息相结合的方式，对于基于脑电的驾驶员警觉度多模态监控与预警模型和基于眼动的

16、驾驶员警觉度监控与预警模型进行研究分析，建立了基于脑电和眼动信号融合的警觉度监测原型系统，并通过模拟环境测试验证了模型的有效性。 项目申请国家发明专利 1 项，获得软件著作权 1 项，公开发表相关论文 7篇，其中 SCI、EI 收录 4 篇，培养硕士 3 名。 项目由上海海事大学承担。 撰稿人：董静 夏斌 主干学科项目成果支撑集装箱港口资源配置和调度优化主干学科项目成果支撑集装箱港口资源配置和调度优化 近日，部交通应用基础研究（主干学科）项目“集装箱港口资源要素配置及调度的仿真与优化研究”通过验收。项目以提高效率、服务质量和降低能耗为目标，为集装箱码头优化其布局、主要设备配置和生产调度提供决策支持，具有重要的理论和现实意义。 9 近年来，随着绿色港口和资源节约型港口建设要求的提出，