【引言】从“铁脚板”跋山涉水勘测地形,到阔步迈进“数智化”新纪元;从千军万马的传统修路架桥人海战术转变为无人摊铺的“智慧型战场”;从单一燃油能源“独奏”融汇为“油气光电氢”多元能源“合奏”……
湖北交投集团围绕“交通规划、设计、建设、管理全生命周期运营商”功能定位,坚持一路“向新向绿向智”,在培育和发展新质生产力上取得了丰硕成果。《一路向“新”看交投》专栏本期带领我们探访一张设计图纸变迁背后的奥秘。
修路、建桥、挖隧道,以往一张施工图纸靠一双“铁脚板”跋山涉水去丈量测绘。现如今,有了“数智云”的科技支撑,“千里眼”“透视眼”的助力,地面地形地貌、地下岩层溶洞、地下河“尽收眼底”,快捷准确,既缩短了工期,节约了经费,又降低了风险,提升了质量。
无人机搭配“数智云”大脑成了“千里眼”
拥有能看会算“千里眼”和“透视眼”的是湖北交投集团旗下湖北省交通规划设计院股份有限公司(简称“交规院”)。该公司是一家门类齐全、规模较大的综合性交通科技型企业。
10月25日上午10时许,在武汉至松滋高速公路西延线宜昌五峰县境内,工作人员起飞了携带激光雷达的无人机。“上帝视角”扫描下,山峰山谷、峭壁、天坑,村庄建筑平方,水塘面积,相关数据逐步在电脑端呈现。交规院工程勘察设计研究院党支部书记、副院长王红明说,过去开展高速公路勘测工作,经常是跋山涉水,手拿花杆、皮尺、罗盘、地质锤,肩扛全站仪,徒步穿行于深山老林之间。如今有了高科技,户外勘测就像是“打怪”游戏。
项目初测负责人陈洋感慨,现在手持平板电脑就能精准确定工点位置,快速记录调查数据,实时上传至系统云端,高效进行外业调查和内业整理工作,信息化高度集成。
依靠“数智云”系统的“数智化外业数据采集系统”“勘察内外业一体化生产管理平台”两大数字平台支持,无人机成为“千里眼”,让图纸绘制,做到了从“纸”到“智”。在武松高速西延线项目中,两平台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。
如今,两平台已应用于麻阳高速北延线、京港澳高速郑店至鄂湘界段改扩建工程、G3612平宜高速襄阳段等多个项目。
“透视眼”避开地下河溶洞,隧道缩短节约4.3亿元
10月25日下午,武松高速西延线项目控制性工程——狮子垴隧道上方330米山顶,一套“大地电磁系统”工具在山顶土壤中布置展开,隧道片区地下溶洞、地下暗河状况在仪器界面显示出来。
探明这些施工“拦路虎”,探寻最优隧道路线,项目组依靠的是“透视眼”——大地电磁法和被动源面波微动探测技术综合物探方法。这个穿心方法有点像给地球做CT或B超。
项目初勘负责人李小伟介绍说,项目组采取无人机载激光雷达点云扫描成图技术,开启“上帝视角”观测,将地形地貌转换为直观的三维离散点云数据,获得更加精确的基础数据。
“千里眼”收集的地面地形概况,结合“透视眼”确定的地下溶洞暗河位置,就可以确定最优的隧道线路。武松高速西延线项目中有一条特长隧道,最终确定的最优线路,相比最初设定线路,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。
地面修路同步搭建数字孪生路,打造数字化资产
京港澳高速湖北北段改扩建项目全长157.79公里,是湖北省第一条高速改扩建项目,实体工程施工同步搭建了一条数字化公路,最终可实现高速公路物理实体和数字孪生体双交付。新技术的应用使各专业组的设计图、各阶段数据信息变为可共享、可传递的设计阶段数字化资产。项目建设实现可视化、精细化、科学化。工程质量可追溯的同时,也为后期运营服务的智慧管控和养护,打好数字技术基础。
2023年11月,《京港澳改扩建项目BIM数字孪生应用》荣获中国公路学会2023年度“天工杯”数字交通及智能建造技术应用大赛工程组金奖。
交规院相关负责人介绍,未来,他们将进一步加快自主科技创新成果转化,持续推动数字化转型向纵深发展。