交通基础设施互联互通与智能化是保障智能网联交通系统实现的基础。传统交通基础设施仅侧重于材料与结构的局限性发展模式已经很难适应现代交通体系建设的发展需求,不仅影响基础设施长期服役状态与能力的有效保持,也会成为高效智能交通体系构建的制约因素。在深入开展交通基础设施服役性能动态演变与智能化推演的基础上,融入计算机技术、信息化技术、大数据技术,重点突破状态智能感知与信息智能交互的前沿性关键技术,全力打造面向智能网联交通的交通基础设施状态监控与信息交互智能化平台,实现交通基础设施面向现代交通使用需求的智能服役评价、智能状态监控、智能维养及智能信息交互,已成为交通基础设施相关学科的发展重点。


      交通基础设施智能化分析与测试

为支撑试点任务(交通基础设施数字化与长效服役)的关键技术研究,按照“交通基础设施长效服役为基础,交通基础设施服役状态实时感知为核心,交通基础设施状态信息交互为目的”的原则,建设交通基础设施服役状态演变机理与智能推演的基础理论与仿真平台,开发智能、实时应力及变形传感器,进行交通基础设施服役状态实时感知与监控,实现人车路系统中交通基础设施状态信息的智能无缝交互,如图所示。

交通基础设施智能化测试与分析模块

主要建设内容包括:

  1. 交通基础设施服役状态演变仿真智能养护决策技术

研究复杂条件下交通基础设施多物理场长期耦合作用机制,突发事件与强破坏性条件作用下交通基础设施的损伤机理与损伤特性;研究多物理场耦合作用下交通基础设施服役性能的动态演化机理与规律,构建服役状态全寿命周期衰变行为智能推演预测模型;研究建立交通基础设施功能信息、几何信息、材料信息、结构信息、监测信息、检测信息、重要交通监控信息、气象环境信息等多源信息大数据标准和方法,提出基于多源信息的服役状态评价理论、方法和指标体系,建立交通基础设施多指标服役状态时空演变的失效机制、突变阈值、智能诊断与预警机制,并开展其对交通运行特性与安全影响的智能评价;利用大数据技术、计算机技术、信息化技术和互联网技术,构建交通基础设施多指标多维度全寿命周期数字化档案和信息化平台,实现交通基础设施的智能养护决策。在上述研究的基础上,建立多场条件下交通基础设施服役行为从微观到细观到宏观的可视化多维仿真系统,并实现交通基础设施的智能养护与决策。

    交通基础设施服役状态智能感知监控与信息交互技术

  基于计算机、传感器、无线传输等先进技术,研究各类交通基础设施服役性能、交通环境的智能感知、智能测试以及智能传输技术,提出感知信息的有效性和完整性的快速校验和定量解析方法,构建交通基础设施环境及服役性能的智能感知信息平台;研究开发交通基础设施外部智能监控、内部智能监测以及服役状态智能感知、监控与信息交互系统,为智能车联网系统提供及时的交通基础设施状态信息、交通轴载与流量信息、交通环境信息等,构建数据收集与验证、无线通讯以及数据管理一体化的智能信息交互平台。