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《公路工程数字孪生技术应用规范》
(报批稿)
山东省地方标准编制说明
一、工作简况
(一)任务来源
本文件的制定源于山东省市场监督管理局印发的《山东省市场监督管理局关于印发2023年度标准化创新发展计划项目的通知》(鲁市监标字〔2023〕246号),将《公路工程数字孪生技术应用规范》列入2023年度地方标准制修订计划项目附件第36项,由山东省交通运输厅提出并实施,山东省交通运输标准化技术委员会(鲁TC41)归口。
(二)起草单位、主要起草人及任务分工
1.起草单位
本文件起草单位包括山东高速基础设施建设有限公司、山东省交通规划设计院集团有限公司、山东省交通运输事业服务中心、山东高速集团有限公司、中国公路工程咨询集团有限公司。
2.主要起草人
本文件主要起草人包括李怀峰、刘永政、陈成勇、王川、薛志超、刘乐民、张伟、高立勇、王鹏程、马川义、商淑杰、徐润、李洪峰、王亮、张宁、朱世超、李月祥、徐长靖、赵杰、赵磊、董士山、毕聪威、赵庆涛、刘少林、马汝杰、张锴、谭瑞梅、崔永林、张云帆、王奕彤、王冰、郭长顺、栾金晖。
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3.任务分工
李怀峰:标准编制组组长,组织标准起草工作,把握标准制定技术方向,组织协调标准制定所需资源。
刘永政、陈成勇、王川、薛志超、刘乐民、张伟、高立勇、王鹏程、马川义:标准框架制定与起草,组织确定标准制定方案,组织推进标准制定程序和进度,组织协调标准制定所需资源。
商淑杰、徐润、李洪峰、王亮、张宁:组织讨论确定标准框架、编写思路,组织标准编制组人员讨论确定标准的技术要素。
朱世超、李月祥、徐长靖、赵杰:组织实施标准制定方案,调度标准编制组成员推进标准制定程序和进度,组织标准审查、报批等工作。
赵磊、董士山、毕聪威、赵庆涛、刘少林、马汝杰:协助组织讨论确定标准框架、编写思路,协助组织标准编制组人员讨论确定标准的技术要素。
张锴、崔永林、张云帆、王奕彤、王冰、郭长顺、栾金晖:组织标准编制组人员进行调研、收集素材,组织编写人员编写标准,参与标准编写,整理标准相关技术文档,组织召开标准研讨会等。
(三)起草过程
1.前期准备
标准计划下达后,在山东省交通运输标准化技术委员会的指导下,于2023年7月初成立了由山东高速集团、山东高速基础设施建设有限公司牵头,山东省交通规划设计院集团有
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限公司共同参与标准制定的标准编制组,标准编制组讨论了标准编制背景、指导思想、工作进度安排、任务分工及标准的初步思路,正式启动标准制定工作。
2.现状调研
2023年8月,标准编制组通过资料调研、参加研讨交流、广泛搜集技术资料和有关数据标准编制的相关政策文件等形式,系统梳理和分析各业务应用模块中数字孪生工作的开展和应用情况。
(1)国外数字孪生技术应用情况
数字孪生技术在发达国家已经有诸多领域应用,在公路交通领域,美国智能交通系统联合计划办在2020年发布了《智能交通系统战略规划2020—2025》“应用数字孪生等技术提高交通安全性、移动性和运输效率”。美联邦公路局依托自动公路系统(AutomateHighwaySystems,AHS)开展了车路协同、自动驾驶、数字孪生等新技术应用探索。美国得克萨斯州交通局要求所有新建桥梁项目采用数字孪生进行数字化交付。2020年英国出台了《英国国家数字孪生体原则》致力于打造国家级数字孪生体,统一各行业数字孪生体标准,促进孪生体之间数据安全高效共享,整合数据资源并发挥其价值。伦敦M25号高速公路项目管理运用数字孪生技术实时感知公路运营状态,通过自适应限速调节减少拥堵。德国在工业4.0平台中大力推广数字孪生应用。法国高速公路信息查询系统中运用数字孪生技术实时掌握巴黎高速公路网交通流量季节变化。奥地利萨尔茨堡市基于数字孪生设计开发了智慧交通管理系统,准确感知道路上的车辆数量、速度,
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进而进行针对性的优化,避免受到德国旅游交通流的冲击。日本DOCOMO、Comware、InfroniaHolding等企业开展联合研究并引入了“数字孪生道路管理”理念,通过人工智能检测路面裂缝,预测道路资产的老化,计算得出最佳修复时机。
(2)国内数字孪生技术应用情况
国内数字经济、交通强国建设发展迅猛,围绕智慧高速建设、自动驾驶、车路协同、全息隧道管控、数字化养护等方面开展了公路交通数字孪生技术应用。江苏交控、腾讯公司以南京机场高速公路为试点,打造面向高速公路的数字孪生一体化平台,实现物理场站、通行车辆、设施设备的实时数字孪生,依托外场设施、路面感知硬件,结合多元融合算法、数字孪生构建技术,实现了约2公里路段的雷视感知和数字孪生平台概念验证。华设集团针对公路运行调