陈永勇,申铁军
（1.山西中招康信项目管理有限公司，山西 太原 030006; 2.山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006）
山西省交通行业以低碳技术为新起点，坚持绿色引领，加快推动公路养护设施产品系列化及产业化进程，通过科技赋能，实现交安设施更新换代，为加强机械设备管理与技术革新工作，聚焦问题导向和目标导向，积极搭建职工成长成才平台，引导带动全员参与科技创新，推广创新成果，助力降本增效，推动路域经济高质量发展[1-3]。
新能源机械设备在高速公路养护作业中具有环保优势和成本优势，其二氧化碳排放量比柴油机械设备减少约20%左右，同时运行维护成本相对较低。为加大新能源机械设备在山西省高速公路养护作业中的使用，近年来与国内多家知名品牌厂家协议储备各类新能源机械设备，依托机械设备“以租代购”模式，将在高速公路多线型、多路段及小气候条件下开展试点应用，通过采集和分析新能源机械设备养护作业信息，不断完善新能源机械设备应用场景、技术指标和服务标准，推动新能源机械设备在山西省高速公路养护管理中广泛应用，助力山西省实现“节能减排”和“降本增效”双目标[4]。
山西省自主研制了国内首台可以同时以工业盐和海盐为原材料生产融雪剂的全自动化环保型融雪剂生产线。该生产线主要由精细破碎系统、沸腾流化床系统、高效烘干系统、高质量造粒系统及废气废水循环处置再利用系统组成，产能可达60 000吨/年。以生态环保业务为切入点，组织新型道路材料领域的科研团队进行技术攻关，围绕环保型融雪剂的研发生产先后取得5项发明专利[5-7]，并针对山西省不同地区、不同路段的融雪化冰需求，已形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型固体融雪剂及无机盐、环保型液体融雪剂等系列产品，有效保障了山西省高速公路雪季运营的畅通与安全，科技创新为产业发展赋能增势的成效显著。以环保型融雪剂生产线成功投产为新起点，坚持绿色引领，加快推动环保型融雪剂、生产工艺、配套装备的改造升级与成果转化，通过科技赋能，推动路域经济高质量发展[8-10]。
隧道智能检测系统自投入运行以来，目前已经应用于130多条高速公路的1 100多座隧道，累计检测隧道超2 400 km。隧道智能检测系统2022年又成功承揽四川蜀道城乡投资集团隧道衬砌表观检测技术服务项目。项目涉及四川省江习古高速等8条高速公路，总长130多千米的隧道衬砌表观检测技术服务，包含衬砌裂缝、衬砌渗漏水、衬砌剥落等隧道病害的质量检测工作，并提供数字化、可视化的检测结果。蜀道集团是四川省属国有企业首家世界500强企业。项目实施体现了蜀道集团对隧道智能检测系统的高度肯定，同时夯实了在西南区域中心新的项目支点。
以低碳环保为切入点，以长寿命护栏为着力点，与太钢集团优势科研团队进行技术攻关，攻克了不锈钢材料性能调控、热压成型精准控制、高频焊接和护栏碰撞仿真等一系列技术难题，开发出新一代公路防撞护栏产品。该产品无需热浸镀锌，具有耐腐蚀性能强、全寿命周期成本低、回收利用价值高、低碳环保等优越性，符合国家低碳环保产业发展方向和绿色交通发展理念。低碳耐久型不锈钢防撞护栏项目是山西交控集团和太钢集团战略合作的重点项目，是山西省特钢材料产业链的重要支撑。见图1、图2、图3。
图1 不锈钢防撞护栏进场程序流程图
图2 不锈钢防撞护栏自行检测程序流程图
图3 不锈钢防撞护栏外委检测程序流程图
为实现高速边坡智慧运维和养护深度决策，进一步保障路域运营安全。智慧交通AI远程监测预警系统采用远程视频监控测量技术，融合了先进的机器视觉、传感认知、视频智能应用、大数据挖掘、物联网等技术手段。通过在边坡进行全景批量化布点，在远距离布设慧眼AI测量摄像机，进行全天候智能巡航，远程即可对各个监测目标的变形、沉降、位移、气候情况等进行数据采集。智慧交通AI远程监测系统的成功应用，在精准高效监测的同时，有效克服了传统人工监测带来的成本高、实时性差、效率低、覆盖面小、监测真空期长等弊端，为边坡运营管理的智慧决策提供了数据支撑，实现了边坡安全监测的远程可视化、智能化、自动化、精准化，为太长高速公路密织了一张“智慧化”的守护网。
6.1 巡检机器人
养护技术人员研发了高速施工管理“巡检机器人”。该设备由运动底座、云台摄像机、语音广播、爆闪警示器、可视化软件平台、高德地图定位器等组成，对过往司乘人员进行可视化警示提醒。
6.2 专属道路施工安全标志牌
针对传统道路施工安全标志牌多为路面放置式，存在易受外力因素发生倾斜导致提示效果差等情况，通过创新改造，加装固定支架，实现标志牌灵活伸缩、安全高效的特点，提高安全标志牌警示效能。利用站区养护生产车间，集思广益，结合传统标志固定装置优缺点，将标志牌支架与护栏板相连接形成稳固支架，最后通过调整伸缩紧固装置，实现标志牌牢固摆放。改进特殊结构的专属道路施工的安全标志牌，使其具有结构简单可靠、安全高效、无需装卸、灵活便捷、角度可调等优点。
6.3 一体成型拦水带
在路面巡查中，发现已安装的拦水带破损严重，且所需数量较大。据介绍，传统处置方式需要先行在厂家预制，运输到指定地点后进行更换安装，施工、采购、运输成本较高。为解决这一难题，该站技术人员结合实际，积极开展了《自主实施制作一体成型拦水带》课题研究。结合所辖路段管养实际，在熟练掌握新型滑模机操作作业的基础上，通过对原材料和混合料生产配合比等试验，成功自制了混凝土拦水带和沥青拦水带试验段。经测试，在现场制作的拦水带各项指标均能满足养护施工技术及规范要求，较之传统处治方式线形更流畅、外形更美观，且每米成本降低约30%。
6.4 应急发电智能控制模块
坚持科技管理，持续输送动能。开展降低隧道电能消耗的课题研究，通过差异化控制隧道消防电伴热开启功率，按照天气情况间隔电伴热开启等，实现隧道电能消耗同比降低28%以上。进行《应急发电智能控制模块》课题研究，通过合理提高隧道EPS电源利用率，有效降低隧道发电机应急发电时长，实现降低柴油油耗40%~50%。
6.5 固体废弃物再利用
持续优化铣刨料预制路缘石设备和工艺，产品达到日产200块，并全部用于路面养护，有效降低养护管理成本。护栏板整形再生利用，也是落实降本增效工作的重要举措，通过整形再生技术，让“受伤”的护栏板重获“新生”。此外，自主实施ETC彩色路面铺装工程、自主实施路面标线施划，在美化路域环境的同时进一步提高通行效率。此外，路面铣刨沥青废料，通过过筛筛分，也可以用于制作拦水带，切实达到降本增效的目的。按照“精、细、实、清”工作标准，对机电设备备品备件库内物资配件进行逐项盘查和分区分类堆放，有效提高物资周转利用效率。
6.6 加大修旧力度，深推降本措施
养护技术人员通过对闲置的波形护栏板修复矫正后再利用，将变形损坏的波形护栏板，推进维修改造后的波形护栏修复矫正机滚压整形，多辊矫平，恢复其原有的板形和性能，修复率达97%，大大降低了高速公路养护成本。同时，引进手推式灌缝机用于路面裂缝修补及混凝土收缩缝灌缝填充，整机仅48 kg，操作轻巧方便，灌缝速度大幅度提升，且灌缝效果美观没有毛边，弯曲裂缝处接缝无痕迹，出料流量可调，有效地解决了原有灌缝机管道易堵塞的问题。
6.7 无人机的应用
公路维护时把无人机技术与现场检查相结合，有效弥补了人力在安全监管工作中的不足，形成全方位覆盖的新模式，协助养护人员掌握真实情况，精细化排查安全生产存在隐患，抓好安全隐患整改。
综上所述，山西省交通行业近年来与国内外知名高校开展联合创新，进一步促进产学研用深度融合。坚持以市场需求为导向，依托智慧交通山西省实验室，凝心聚力、守正创新，通过研发“巡检机器人”等一系列新技术，赋能智慧养护，引进先进设备，助力提质增效。持续优化智能检测系统，提升了技术核心竞争力，巩固了交通行业领先地位，以科技成果转化全力支撑了山西省公路行业路域经济的发展。
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