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中国勘察设计协会主管主办

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湖北省交规院:两链融合,蓄势赋能,点燃高质量发展“新”引擎

发布时间:2025/4/10 16:35:48 浏览次数: 作者: 湖北省交通规划设计院股份有限公司 来源: 《中国勘察设计》杂志

湖北省交通规划设计院股份有限公司贯彻“一优两拓三驱四化”战略发展思路,充分发挥科技创新驱动作用,聚焦传统产业升级和前沿技术应用落地,加快推动创新链与产业链深度融合,奋力建设交通规划勘察设计领域原创技术策源地。


在新时代新征程中,科技创新已成为推动企业高质量发展的关键引擎。党的二十届三中全会指出,要实现企业高质量发展,关键是要依靠科技创新转换发展动能。习近平总书记在湖北考察时强调,实现高水平科技自立自强、发展新质生产力,对科技创新和产业创新融合提出了更为迫切的需求。


近年来,湖北省交通规划设计院股份有限公司(以下简称“湖北省交规院”)贯彻“一优两拓三驱四化”战略发展思路,充分发挥科技创新驱动作用,聚焦传统产业升级和前沿技术应用落地,加快推动创新链与产业链深度融合,奋力建设交通规划勘察设计领域原创技术策源地。在固定资产投资增速放缓、勘察设计行业下行压力日益显著的复杂形势下,湖北省交规院深入推进数智化转型,不断塑造发展新动能、新优势,加快培育“第二增长曲线”,2022至2024年营业收入、净利润等主要经营指标保持连年稳定增长,在高质量发展道路上跑出“加速度”。


image.png办公大楼


数据智能化采集,让勘察设计插上科技的翅膀


无人机在天坑300米高空盘旋,大地电磁系统在隧道上方330米山顶土壤中布置展开,岩溶地貌和物探异常区在电脑终端逐步显现……这是2024年10月25日武汉至松滋高速公路西延线初测初勘项目现场的繁忙景象。湖北省交规院通过加快传统产业升级和前沿技术应用落地,突破传统勘察设计手段成本高、周期长、效率低的困境,不断提升项目生产数字化、智能化、网络化水平,成功从“铁脚板”时代,迈进“数智云”新纪元。


测量项目组在“数智化外业数据采集系统”的加持下,依靠北斗导航高精度定位,仅携带便携式平板电脑和激光测距仪等智能化工具和设备即可进行点、线、面等多种形式的要素采集。所有现场调查记录、查询标记、采集绘制、初拟方案、拍摄相片、录入视频和摘记语音等均上传到数据库处理,存储至云端。结合定制好的模板,可实现模板化导出数据,一键导出外业记录本,使资料整理和汇交更加高效,构建了项目从外业到内业的完整闭环。


勘察项目组依托“勘察内外业一体化生产管理平台”,利用互联网+物联网技术,将岩土工程勘察的生产管理、地质调绘、外业勘探、土工试验、内业数据处理、勘察成果归档等各业务环节进行信息化高度集成,实现项目过程留痕、数据积累、责任追溯、数字交付和共享利用等一体化管理,做到“历史可追溯、过程有记录、效果时展示”。


目前,两大数字平台已成功应用于京港澳高速公路郑店至鄂湘界段改扩建工程、麻城至阳新高速公路北延线等多个项目,取得了良好成效。在武松高速西延线项目中,为初测初勘工作缩短工作周期约20%,节约直接经济成本约50万元。


武松高速西延线项目的控制性工程——狮子垴隧道所在的仁和坪地区天坑、地下暗河众多,如何修建隧道才能既安全可靠又节约经济成本?为寻求路线“最优解”,湖北省交规院创新性采用大地电磁法和被动源面波微动探测技术综合物探方法,为大地“把脉问诊”,对隧道物探异常区进行对比加密测试。同步利用智能高精度野外地下水示踪仪系统开展试验,使特长隧道长度从9.9公里缩减至6.7公里,仅此一项为项目节约工程造价约4.3亿元。


除了山高沟深的复杂地形条件让外业人员难以抵达,山区茂密的植被下还有野猪夹、毒蛇、野蜂等外业人员的“天敌”困扰。湖北省交规院采取无人机载激光雷达点云扫描成图技术,开启观测“上帝视角”,通过拟定线位、仿地飞行、激光探测、三维建模,对线路带状走廊进行全方位、立体式的观测扫描,将地形地貌转换为直观的三维离散点云数据,既能获得更加精确的基础数据,又让外业人员“解放双脚”。


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数智化外业调查


image.png隧道深孔钻探及岩芯数据信息化采集


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机载激光雷达起飞作业


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大地电磁物探数据采集


打造数字化资产,真正“一张蓝图绘到底”


在传统设计模式下,各专业组的设计图信息往往孤立存在,难以随着项目进程无缝传递。而湖北省交规院则率先破局,于项目设计阶段创新性地引入三维BIM正向设计与协同设计技术,成功打造出可共享、可传递的数字化资产体系,真正实现了“一张蓝图绘到底”的宏伟愿景。


在项目策划初期,湖北省交规院便构建起“湖北省交通规划与辅助决策信息平台”,并研发出“一张图”系统及交通大数据可视化系统,集数据定位、分类查询等多功能于一体。该平台通过冲突分析单元有效减少了与国土空间规划的冲突,其辅助决策模块更能够支持规划路线从多角度、多层次进行深入剖析,为科学决策提供了有力支撑。


进入工程设计阶段,湖北省交规院将BIM正向设计理念深度融入,充分利用激光点云与倾斜摄影技术,生成了现状道路及环境的精细三维可视化GIS模型,为工程设计提供了详实且直观的基础资料,并在此基础上构建全面的BIM模型。面对地质构造复杂的区域,通过建立三维地质BIM模型,将岩层、山体等地质特征以三维形式直观展示,与工程设计模型精准融合,在设计初期有效规避地质风险,确保设计的安全性。在三维可视化与BIM正向设计的融合环境中,设计师能够轻松设定设计参数,系统可以迅速响应,自动生成全线道路路基的BIM模型。一系列创新应用,不仅提高了设计效率,更为后续的施工与运维阶段奠定了坚实的数字化基础。


此外,湖北省交规院基于GIS、BIM及互联网技术,开发了公路工程数字孪生大数据云管系统。该系统具备展示汇报、设计校审、工程测量、漫游等多种功能,为方案决策和汇报提供了可视化、多样化的手段。还构建了建设管理数字化孪生平台,这一平台与设计阶段的数字孪生系统紧密衔接,将设计成果转化为施工和运维阶段BIM技术应用的宝贵资源,为项目的全生命周期管理提供了坚实的数据支撑。京港澳高速改扩建工程便是这一数字化理念的生动实践,通过运用数字孪生技术,项目在质量、进度等关键领域实现了显著提升,成功实现了物理世界与数字世界的无缝对接,被央视《焦点访谈》报道。


近年来,湖北省交规院在数字化应用方面取得了丰硕成果。不仅参编了多部行业及地方BIM标准,还获得了多项发明专利和软件著作权,其数字化应用成果荣获省部级数字化奖项40余项。2023年5月,湖北省交规院入选“湖北省全民数字素养与技能培训基地”,彰显了其在数字化建设领域的卓越贡献和领先地位。


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机载激光雷达点云扫描测量天坑深度


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倾斜摄影模型


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建立三维地质模型


image.pngimage.png

桥梁方案比选


加快产业化进程,打通科技成果转化“最后一公里” 


近三年,湖北省交规院先后获得授权专利151项,其中发明专利25项。为加快产业转型升级,让科技的“星星之火”真正在产业发展中掀起“燎原”之势,2024年4月,湖北省交规院成立产业发展中心,聚焦产业化体系建设,统筹产业化项目研究,全力推进全固废地聚合物材料、八级梁柱式钢护栏等20余项产品的市场化、产业化进程,让“知产”真正变成资产,促进企业科技创新与产业发展深度融合,以产业“含新量”提升高质量发展“含金量”。


全固废地聚物注浆材料HSG是通过粉煤灰、矿渣、钢渣和磷石膏等工业固废间的协同反应,结合高分子聚合物的加速固化作用,进一步重组化合形成的一种新型绿色环保聚合材料,具有快凝早强、轻微膨胀、经济耐久、绿色低碳等特点,可用于现有公路基层非开挖加固,改扩建公路中旧路基层补强、软土加固等方面。2024年,在麻武高速公路、随岳高速公路、武英高速公路、杭瑞高速公路等高速公路养护项目推广应用共计约6000吨。


八(HA)级防侧倾梁柱式钢护栏是由湖北省交规院牵头研发,覆盖国内外护栏设计标准规定的最大设计防护能量、最高防护等级的钢护栏,相较于同级别传统钢护栏,每百公里减少钢材上万吨。该成果先后形成《一种HA级梁柱式钢护栏》等国家专利3项、软件著作权2项。其中,《公路桥梁八级护栏设计与施工技术规范》(T/CHTS 20034–2023)已于2023年5月23日正式实施。


永临结合型斜拉索阻尼器是一种底部设置调节装置、可适应施工期斜拉索垂度变化,同时满足施工期和运营期斜拉索减振需求的阻尼器。该阻尼器采用双杆倒Y型连接杆构造,在保证支撑刚度的同时,利用杠杆放大原理,显著提高减振效率;相较于性能提升,其构造简单、安装方便,价格与传统斜拉索阻尼器相当,具备较好的经济优势,目前已成功应用于十淅高速汉江特大桥、十巫南高速新洲特大桥等多座斜拉桥中。


多功能升降式监控支架可实现杆体的竖向升降及水平伸缩,消除了日常监控设施管养过程中拆卸工作所需爬杆或拆杆的工作,避免了大型机械协助导致的封路,提升了工作效率和施工安全度,目前该设备已成功应用于湖北交投运营集团高速公路视频监测优化提升工程。


安全耐久磷石膏复合稳定基层材料是一种以矿渣、水泥为结合料,在活性固化剂激发下,以磷石膏、碎石为被稳定材料,加水拌和形成的混合料。该材料可在经简单改造的常规设备上拌和生产;具备微膨胀性,可减少干缩、温缩造成的开裂;具有强度稳定、抗冻融、抗水损害性强等特点。磷石膏复合稳定基层材料可替代传统普通水泥稳定基层,高值化消纳工业固废磷石膏、节省资源、降低碳排放,有利于生态环境保护,具有显著经济、环境效益。


此外,湖北省交规院自主研发的多元固废复合低碳胶凝材料、主动式路面积雪凝冰监测预警及处置系统、悬索桥主缆防火密封体系、大跨径悬索桥振震联控约束体系等多项科技产品也正在加速孵化。越来越多的科技成果从“实验室”走向“生产线”,向新质生产力加速转化,打通了企业科技创新的“最后一公里”。


科技创新不仅为企业自身发展注入了新的活力,也为勘察设计行业的转型提供了重要驱动力。在新时代新征程中,湖北省交规院将继续向“新”而行,以“质”致远,进一步发挥科技创新的引领作用,加大科技研发投入,加强成果应用推广,促进创新链、产业链贯通发展,不断提高企业核心竞争力,奋力谱写新时代企业高质量发展的新篇章。


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湖北省交通规划与辅助决策信息平台


image.png公路工程数字孪生大数据云管系统


image.png八(HA)级防侧倾梁柱式钢护栏


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多功能升降式监控支架应用实景