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延崇高速公路(北京段)的建設背景是——新時代建設交通強國,北京區域先行。賦予的使命是——交通運輸部首批綠色公路、智慧公路示范工程之一。扮演的角色是——2019年北京世園會和2022年北京冬奧會的重要交通保障。所以,延崇高速公路的底色是綠色的,底蘊是智能的。

延崇高速公路(北京段)工程全長約33公里,起點為北京市延慶區大浮坨村西側,與興延高速公路相接,終點在市界,與延崇高速公路(河北段)相接。延崇高速公路的建設具有重要意義:一是作為2019年世園會園區道路和2022年冬奧會賽場聯絡通道,為世園會和冬奧會的順利召開起到了重要的交通保障作用。二是京津冀一體化西北高速通道之一,是連接北京城區、延慶新城與河北張北地區的快速交通干道,對于疏解西北通道G6京藏高速公路、G7京新高速公路客貨運交通壓力,提高道路通行能力和行車安全都具有重要意義。三是實現京津冀協同發展交通一體化建設。四是帶動北京、河北張北、內蒙古沿線區域經濟發展,促進旅游事業進步。
北京市首都公路發展集團有限公司(簡稱“首發集團”)承擔的延崇高速公路(北京段)工程建設任務,是2022年冬奧會直接服務的通道,平原段已于2018年底建成通車,為2019年世界園藝博覽會服務,山區段將于2019年建成通車,為2022年冬奧會及冬奧會前的各項測試賽服務,工程橋隧比達到92%。
延崇高速公路作為北京延慶與河北崇禮賽場的直達高速通道,目前正處于施工建設的關鍵時期。一方面,首發集團持續努力破解工程中的各類難題,按時實現通車目標,全力打造“品質工程”,為冬奧會、世園會的籌辦提供有力保障。另一方面,延崇高速公路作為交通運輸部首批“綠色公路”“智慧公路”示范工程,在施工過程中要力求最小破壞、最大保護,建成后實現與周邊景觀完美融合;同時,還要積極踐行創新發展理念,加強基礎設施數字化和路運一體化車路協同與自動駕駛技術的研究與應用。

海綿濕地建設效果圖

有機顆粒型環保主動融雪抑冰路面鋪裝技術應用效果

橋面徑流收集池

超級電容路燈

隧道智慧照明

隧道疲勞喚醒系統效果圖
在交通運輸部指導下,首發集團將通過踐行生態文明和交通強國戰略,把延崇高速打造成一條保障冬奧世園的矚目之路,一條融合首都歷史文化的傳承之路,一條集成綠色、智慧公路科技創新與應用的示范之路,一條落實綠色交通發展新理念的生態環保之路。
根據交通運輸部《關于實施綠色公路建設的指導意見》及《關于開展綠色公路典型示范工程建設的通知》要求,延崇高速公路被列為全國首批8個綠色公路示范工程之一,要求“建設以質量優良為前提,以資源節約、生態環保、節能高效、服務提升為主要特征的綠色公路,實現公路建設健康可持續發展”。
首發集團高度重視國家生態文明戰略和綠色公路建設工作,并于2018年與北京市交通委聯合組織編制完成并發布《北京市綠色公路建設技術指南》,組織編制完成并下發《延崇高速公路(北京段)工程綠色公路總體建設方案》,用于指導延崇高速公路(北京段)工程綠色設計、建設和運營,有助于在國際一流和諧宜居之都實現綠色公路、智慧公路、品質工程綜合示范的典型行業標桿。延崇高速公路工程項目將在深入研究綠色公路必備品質、關鍵環節和評估標準的基礎上,從生態保護、污染控制、資源節約和節能減排等方面入手,探索生態文明戰略框架下綠色公路品質提升、持續發展的可行模式和建設方案。
延崇高速公路(北京段)綠色公路建設理念進一步明確——生態引領、低碳集約、景觀融入、服務共享、智慧創新、品質提升工程。
生態引領。將“BIM+GIS”技術應用于設計、施工階段,在敏感區路段開展路線比選和方案優化,模擬重要施工工藝;試驗鋪設675 米自主研發的防冰雪路面,通過添加有機顆粒型環保主動融雪抑冰添加劑,達到路面主動融雪抑冰效果;全線采用橡膠改性瀝青路面31 公里;設置橋面徑流雨水收集處理系統,立交區建設海綿濕地景觀,管理區和服務區污水處理中水回用,實現污水零排放。
低碳集約。項目橋隧比92%,較用地指標少占地約1 平方公里;采用耐候鋼鋼箱梁,減少對環境的影響和養護成本;隧道內應用智慧照明技術,通過調節照度和色溫,解決隧道洞口駕駛員眼部適應問題,并實現節能減排效果。

BIM+GIS技術應用
景觀融入。注重景觀提升、隧道洞口及邊坡生態修復;橋墩處綠化采取“一墩一方案”原則。
服務共享。阪泉服務區建設云平臺、房車露營地,應用智能機器人、清潔能源,提供預約及旅游服務。
智慧創新。在阪泉服務區、管理區、隧道管理所、隧道間橋梁罩棚等區域設置光伏設施,為道路沿線照明、服務區電動汽車充電樁及其它用電設備提供電能;鋪設超級電容路燈設備突破光伏照明的傳統儲能技術瓶頸,無需利用市電,達到運營期節能減排效果;長大隧道內采用疲勞喚醒技術,通過景觀和顏色變化調節駕駛員激素水平,起到喚醒作用。
根據交通運輸部《關于推進智慧交通發展行動計劃(2017-2020年)的通知》《關于加快推進新一代國家控制網和智慧公路試點的通知》及北京市交通委《關于智慧交通試點相關工作的函》的要求,延崇高速公路(北京段)明確了智慧公路建設的主要內容,《延崇高速公路(北京段)工程智慧公路總體建設方案》于2018年組織編制完成,并取得北京市交通委的批復。

延崇高速公路L4級時速80公里自動駕駛測試現場
2018年底,延崇高速公路(北京段)開展了全國首例高速公路封閉環境下,時速80公里每小時L4級自動駕駛和基于蜂窩網絡C-V2X技術車路協同測試工作。成功實現限速標識識別、前方緊急制動預警、自動變道超車、施工減速避讓、超速警告、事故提醒、變道輔助預警、盲區預警、異常闖入提醒10余項高速公路關鍵場景的測試。
延崇高速公路(北京段)智慧公路建設的三大主要內容包括——基礎設施數字化、路運一體化車路協同與自動駕駛、智慧綠色服務區建設。
基礎設施數字化。利用高速公路精準感知技術和基礎設施數字化技術,實現基礎設施的全要素感知和數字化管理,提升交通基礎設施資產動態管理能力,為精細化的高速公路管理和信息服務提供基礎數據支撐,進一步提升延崇高速公路基礎設施數字化管理與服務水平。

組圖:延崇高速公路車路協同V2V場景

組圖:延崇高速公路車路協同V2I場景
通過“BIM+GIS”技術的應用,打造展示直觀、定位精準、感知及時和評價預警智能的基礎設施數字化智慧管控平臺,提升延崇高速公路基礎設施數字化管理與服務水平;建設交通基礎設施健康監測子系統,包括基于北斗的高精度橋梁群智能監測和邊坡健康監測,以及覆蓋結構應變、沉降、裂縫、溫度、氣體等多要素監測與健康安全預警的隧道健康監測系統;構建高速公路設施資產動態管理子系統,實現路面以上基礎設施的自動化綜合管理,為公路路政、養護等資產管理決策提供有力支撐。
路運一體化車路協同與自動駕駛。通過自動駕駛和車路協同支撐系統的建設,加快技術應用落地,重點以客貨運輸營運車輛實時信息交互、主動安全輔助,以及部分自動駕駛等功能為抓手,滿足提升交通運行效率、避免擁堵、減少污染排放的需求,形成國內首條自動駕駛創新示范路,提升北京奧運交通運輸服務科技高度,引領國內自動駕駛技術的發展。
選取延崇高速山區段約17公里作為車路協同示范路段,在延崇高速公路部署車路協同系統主要提供合流區預警、施工區預警、彎道/坡道提醒、交通信息提示、危險路段預警、交通事件預警、路面狀態提示、不良視距預警、動態限速提示、車內標牌提示、高精度地圖提供、路側碰撞風險提示和車輛精準定位等功能。
智慧綠色服務區。根據延崇高速公路北京段實際情況,建設集服務區與換乘樞紐站為一體的智慧化綠色服務區,實現奧運信息服務、高速公路與賽場/景區無人駕駛接駁服務、停車預定與充電服務、增值服務、服務區光伏發電等,形成集智慧與綠色于一體的先進服務區典型示范。
以延崇高速公路(北京段)工程阪泉服務區為依托工程,考慮智慧公路示范展示需求,除了為司乘人員提供便利、快捷、舒適的停車、就餐、休息如廁服務以外,將本著以人為本、高效便捷、全方位智能的原則進行設計;建立車流客流大數據可視化分析系統、智能化服務系統、智能終端綜合信息查詢系統、換乘樞紐服務系統(停車誘導、停車換乘子系統)、充電停車位及其配套設施子系統、太陽能并網發電服務系統。
在建設延崇高速公路(北京段)的進程中,首發集團不斷推進創新能力建設,統籌重大科技研發,促進成果推廣應用,為構建安全可靠、便捷高效、經濟適用、綠色環保高速公路和城市道路交通運輸體系提供支撐。

路側單元RSU

高速公路自動駕駛調頭閥調頭

高速公路自動駕駛變道超車