2021年度山東省科學技術進步獎申報項目公示【模板】

2021年度山東省科學技術進步獎申報項目公示一、項目名稱高速公路改擴建交通風險防控與應急保障提升關鍵技術二、提名單位山東省交通運輸廳三、提名意見、提名等級我單位認真審閱了該項目提名書及其附件材料，確認全部材料真實有效，完成人、完成單位排序無異議，相關欄目均符合山東省科學技術獎勵委員會辦公室的填寫要求。該項目創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在：1、提出高速公路改擴建復雜交通流的交通風險評價方法（TDTC法），構建了交通安全風險分級評價模型，揭示了復雜道路、交通條件下交通沖突形成機理；提出基于心率增長率的駕駛負荷測度方法，構建了駕駛負荷影響因素及風險分級評價模型。2、提出疏忽與猶豫因子概念，構建了疏忽猶豫因子、交織長度和交通沖突關系模型；構建了以安全、穩(wěn)定、時效、經(jīng)濟為指標的改擴建限速綜合評價體系，提出了不同路況分級遞進限速策略；構建了應急救援資源配置優(yōu)化和考慮資源約束條件的救援路徑優(yōu)化模型。3、建立“理論計算-單元試驗-仿真評估-碰撞試驗”四位一體的護欄研究與設計方法，揭示了結(jié)構與設置參數(shù)對護欄安全性能的影響規(guī)律；提出舊波形梁板分揀再利用標準，研發(fā)了舊波形梁護欄板與構件再利用的新型護欄結(jié)構；開發(fā)了全時域交通風險重點部位與路段系列新型安全防護設施裝備。項目研究成果總體達到國際先進水平，部分研究成果達到國際領先，成果在濟青、京滬、京臺等高速公路改擴建工程中得到成功應用，經(jīng)濟效益達4.54億元，經(jīng)濟和社會效益重大，推動行業(yè)科技進步作用顯著。提名該項目為山東省科學技術進步獎二等獎。四、項目簡介在長距離、大流量、復雜工況、分流路徑受限等不利條件下，存在車輛路徑頻繁轉(zhuǎn)換、駕駛負荷陡增、通行效率降低、交通安全風險增大等問題，在交通安全風險評價與管控、交通組織與應急救援、安全防護資源循環(huán)利用與性能提升等方面均面臨全新挑戰(zhàn)，如何做到交通順暢、突發(fā)事件受控、應急救援及時，有效改善高速公路改擴建期間營運環(huán)境，減小社會負面影響，本項目以國家自然科學基金、山東省交通運輸科技計劃等為依托，經(jīng)過近10年產(chǎn)學研用協(xié)同攻關，在濟青高速公路改擴建交通運輸部綠色科技示范工程中得到成功應用，形成了集交通風險“識別-救援-防控”于一體的高速公路改擴建交通風險防控與應急保障提升成套關鍵技術，取得如下創(chuàng)新成果：1、高速公路改擴建復雜條件下交通風險辨識與安全防控技術：提出了高速公路改擴建期間復雜交通流的交通風險評價方法（TDTC法），構建了交通安全風險分級評價模型，揭示了復雜道路、交通條件下交通沖突形成機理；提出了基于心率增長率的駕駛負荷測度方法，構建了駕駛負荷影響因素及風險分級評價模型。解決了大流量復雜條件下高速公路改擴建交通風險辨識與管控難題，為不中斷交通施工的交通組織優(yōu)化提供了理論支撐。2、高速公路改擴建工程系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動應急救援優(yōu)化提升技術：提出疏忽與猶豫因子概念，構建了疏忽猶豫因子、交織長度和交通沖突的關系模型，建立了高速公路改擴建近鄰出口優(yōu)化設計方法；構建了以安全、穩(wěn)定、時效、經(jīng)濟為指標的高速公路改擴建限速綜合評價體系，提出了不同路況分級遞進限速策略；構建了應急救援資源配置優(yōu)化和考慮資源約束條件的救援路徑優(yōu)化模型。解決了有限資源條件下高速公路改擴建應急救援資源配置與路徑選擇難題。3、高速公路全壽命周期安全防護提升與舊護欄資源循環(huán)利用技術：建立了“理論計算-單元試驗-仿真評估-碰撞試驗”四位一體的護欄研究與設計方法，揭示了結(jié)構與設置參數(shù)對護欄安全性能的影響規(guī)律；提出了舊波形梁板分揀再利用標準，研發(fā)了舊波形梁護欄板與構件再利用的新型護欄結(jié)構；開發(fā)了全時域交通風險重點部位與路段系列新型安全防護設施裝備。解決了全壽命周期護欄安全防護性能提升與舊護欄綠色循環(huán)利用技術難題。項目研究成果總體達到國際先進水平，部分研究成果達到國際領先，獲授權國家發(fā)明專利9項，實用新型專利5項，計算機軟件著作權3項，外觀設計專利1項，出版專著1部，在國內(nèi)外期刊發(fā)表論文17篇，主編地方團體標準1部。項目研究成果已在濟青、京滬、京臺等800余公里高速公路改擴建工程上得到成功應用，施工期間通行能力總體提升了約20%，事故率總體下降15%，有效提高了運行效率和安全水平，經(jīng)濟效益達4.54億元，經(jīng)濟和社會效益重大，推動行業(yè)科技進步作用顯著。五、主要知識產(chǎn)權和標準規(guī)范等目錄知識產(chǎn)權（標準）類別知識產(chǎn)權（標準）具體名稱國家（地區(qū)）授權號（標準編號）授權（標準發(fā)布）日期證書編號（標準批準發(fā)布部門）權利人（標準起草單位）發(fā)明人（標準起草人）發(fā)明專利（標準）有效狀態(tài)第一完成單位是否參與第一完成人是否參與發(fā)明專利一種車輛減速與車距增大系統(tǒng)中國ZL********.22017-11-17國家知識產(chǎn)權局武漢理工大學朱順應、蔣若曦、王紅、丁乃侃、劉兵、楊玲敏、佘日輝、羅麗群、金志英、李豹有效否否發(fā)明專利一種預防車輛碰撞的裝置與方法中國ZL********.72018-01-12國家知識產(chǎn)權局武漢理工大學朱順應、楊玲敏有效否否著作公路SB級三波形梁鋼護欄安全應用技術中國ISBN978-7-114-16840-62020-12人民交通出版社股份有限公司XX公司；XX公司呂思忠、劉甲榮、閆書明、郭建民蘇建明、周斌、王新、鄒波、張新、鄧寶、龔帥、李興鋒、楊福宇等有效是是發(fā)明專利一種用于控制車速的雙排路面控速邊緣線設置方法中國ZL********.72015.04.08國家知識產(chǎn)權局武漢理工大學朱順應、劉兵、王紅、張子培有效否否實用新型專利一種開啟關閉方便的防盜中分帶開口活動護欄結(jié)構中國ZL********.72019-07-02國家知識產(chǎn)權局XX公司；XX公司劉甲榮、楊偉剛、劉廣波、魏琨、章清濤、閆書明、張軍華、馬晴、牛健、龔帥、孔晨光、亢寒晶、楊福宇、楊永奇、劉思源有效是是實用新型專利一種公路中分帶橋墩防撞護欄結(jié)構中國ZL********.12019-09-13國家知識產(chǎn)權局XX公司；XX公司鄧寶、劉甲榮、龔帥、楊偉剛、楊福宇、牛健、高建雨、魏琨、馬晴、劉廣波、劉思源、章清濤、亢寒晶、韓兆友、閆書明有效是是標準規(guī)范公路護欄安全性能仿真評價技術規(guī)程中國T/GDH9-16廣東省公路學會XX公司、廣東省高速公路有限公司、XX公司、港珠澳大橋管理局、中交第二公路勘察設計研究院有限公司閆書明、鮑鋼、劉甲榮、李軍、龔帥、郭洪、洪旋、方磊、楊周妮、劉航、鄧寶、鄭向前、亢寒晶、蘇敏、陳亞振、劉思源是是是軟件著作權濟青高速改擴建期間突發(fā)事件應急救援系統(tǒng)V2.0中國2019SR********2019-11-12國家版權局XX公司；山東建筑大學呂思忠，李美玲，冉晉，王凱有效是是論文機動車交通沖突技術研究綜述中國/2020-02中國公路學報(EI)武漢理工大學朱順應、蔣若曦、王紅、鄒禾、汪攀、丘積有效否否論文InSearchoftheConsequenceSeverityofTrafficConflict美國/2020-02JournalofAdvancedTransportation(SCI)武漢理工大學蔣若曦、朱順應、汪攀、陳秋成、鄒禾、匡詩平有效否否六、主要完成人情況1、姓名：劉甲榮排名：1行政職務：濟青高速改擴建項目常務副主任技術職稱：工程技術應用研究員工作單位：XX公司完成單位：XX公司對本項目貢獻：基于案例推理技術構建了高速公路改擴建應急救援資源配置模型和考慮資源約束條件的應急救援路徑優(yōu)化模型。提出高速公路改擴建防撞護欄研究與設計方法，應用高精度車輛—護欄模型進行仿真評估，揭示了結(jié)構與設置參數(shù)對護欄安全性能的影響規(guī)律，研發(fā)了公路SB級三波形梁鋼護欄、防盜中分帶開口活動護欄、中分帶橋墩防撞護欄等新型安全防護設施裝備。2、姓名：朱順應排名：2行政職務：無技術職稱：教授工作單位：武漢理工大學完成單位：武漢理工大學對本項目貢獻：提出高速公路改擴建期間能同時識別追尾和變道沖突的交通風險評價方法TDTC法，構建了交通安全風險分級評價模型，揭示了復雜道路、交通條件下交通沖突形成機理；提出了基于心率增長率的駕駛負荷測度方法，構建了駕駛負荷影響因素及風險分級評價模型。提出疏忽與猶豫因子概念，構建了疏忽猶豫因子、交織長度和交通沖突的關系模型，建立了高速公路改擴建近鄰出口優(yōu)化設計方法。3、姓名：冉晉排名：3行政職務：交通規(guī)劃研究中心主任技術職稱：高級工程師工作單位：山東省交通科學研究院完成單位：山東省交通科學研究院對本項目貢獻：基于TOPSIS評價方法，建立了以安全性、穩(wěn)定性、時效性、經(jīng)濟性為指標的高速公路改擴建限速綜合評價體系，并提出了高速公路改擴建基本路段、中央分隔帶開口段等不同路況的分級遞進限速策略；構建了應急救援資源配置優(yōu)化和考慮資源約束條件的救援路徑優(yōu)化模型，研發(fā)了濟青高速改擴建期間突發(fā)事件應急救援系統(tǒng)。4、姓名：閆書明排名：4行政職務：總經(jīng)理技術職稱：教授級高級工程師工作單位：XX公司完成單位：XX公司對本項目貢獻：建立了“理論計算-單元試驗-仿真評估-碰撞試驗”四位一體的護欄研究與設計方法，研發(fā)了充分利用舊波形梁護欄構件的A級和SB級雙層波形梁護欄，提出了舊波形梁板分揀再利用質(zhì)量檢驗標準，針對橋墩、中央分隔帶開口、過渡段、匝道分流三角端、運營條件下施工區(qū)等交通風險重點部位與路段的特殊防護需求，開發(fā)了系列新型安全防護設施裝備。5、姓名：紀文渤排名：5行政職務：工程咨詢與城鄉(xiāng)規(guī)劃分院院長技術職稱：工程技術應用研究員工作單位：XX公司完成單位：XX公司對本項目貢獻：參與提出了基于心率增長率的駕駛負荷測度方法，結(jié)合駕駛員與事故率理論關系，建立了駕駛負荷影響模型和基于駕駛負荷影響的交通安全風險分級評價模型，并驗證了其可靠性；提出了改進的更適合高速公路改擴建施工區(qū)的交通沖突指標，驗證了其可靠性；建立了改擴建施工區(qū)合流區(qū)和轉(zhuǎn)序口的交通安全模型。6、姓名：周斌排名：6行政職務：濟青高速改擴建項目辦副主任、安全總監(jiān)技術職稱：助理工程師工作單位：XX公司完成單位：XX公司對本項目貢獻：參與建立了基于案例推理技術的高速公路改擴建應急救援資源配置模型，提出了改擴建施工期間救援資源配置優(yōu)化決策方案；考慮了交通擁堵和交叉口影響等因素，提出了考慮資源約束條件的應急救援路徑優(yōu)化決策方案。參與研發(fā)了公路SB級三波形梁鋼護欄等新型安全防護設施裝備，并驗證了其可靠性。7、姓名：張新排名：7行政職務：副總經(jīng)理技術職稱：高級工程師工作單位：XX公司完成單位：XX公司對本項目貢獻：考慮改擴建道路環(huán)境、交通流等因素，基于貝葉斯網(wǎng)絡模型揭示了分合流、轉(zhuǎn)序等復雜路段和普通路段的交通沖突形成機理和風險分級劃分，揭示了不同因素條件下發(fā)生沖突的風險規(guī)律。結(jié)合高速公路改擴建雙向保通特點，參與提出了改擴建施工期間應急救援資源配置和考慮資源約束條件的應急救援路徑優(yōu)化等決策方案。8、姓名：李美玲排名：8行政職務：無技術職稱：副教授工作單位：山東建筑大學完成單位：山東建筑大學對本項目貢獻：提出高速公路改擴建基本路段、中央分隔帶開口段等限速微觀仿真模型和綜合評價指標體系，明確了總體限速80km/h，限速層級20km/h、間距200m的分級遞進限速方案和限速閾值。建立了資源約束條件下新的應急救援路徑效應函數(shù)，參與構建了基于案例推理的應急救援資源配置模型和資源約束條件下的應急救援路徑優(yōu)化模型。9、姓名：王喆排名：9行政職務：濟青高速公路改擴建項目建設管理辦公室綜合處處長技術職稱：工程師工作單位：XX公司完成單位：XX公司對本項目貢獻：提出高速公路改擴建基本路段限速評價指標為MSDE（安全性）、速度標準差（穩(wěn)定性）、延誤（通行效率）和車公里油耗（燃油經(jīng)濟性），中央分隔帶開口段限速評價指標為沖突率（安全性）、雙截面速度差（穩(wěn)定性）、延誤（通行效率）和車公里油耗（燃油經(jīng)濟性），并以熵值法確定各評價指標的權重，通過仿真研究與驗證，提出了高速公路改擴建針對不同路況的分級遞進限速策略。七、主要完成單位情況1、XX公司排名：1負責項目總體策劃，提出總體研究目標、技術路線和實施方案，組織項目全面開展實施。對本項目科技創(chuàng)新和推廣應用情況的具體貢獻如下：（1）負責組織開展高速公路改擴建復雜條件下交通風險辨識與安全防控技術、高速公路改擴建工程系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動應急救援優(yōu)化提升技術和高速公路全壽命周期安全防護提升與舊護欄資源循環(huán)利用技術研究。（2）將研究成果在濟青、京臺等高速公路改擴建工程中進行示范應用，有效解決長距離、大流量、復雜工況、分流路徑受限等不利條件下高速公路改擴建交通風險辨識與管控難題、有限資源條件下高速公路改擴建應急救援資源配置與路徑選擇難題，以及全壽命周期護欄安全防護性能提升與舊護欄綠色循環(huán)利用技術難題。（3）組織編寫專著《公路SB級三波形梁鋼護欄安全應用技術》，參與編寫地方標準《公路護欄安全性能仿真評價技術規(guī)程》等。（4）組織本項目的國內(nèi)外技術交流、相關人員學習培訓等。作為項目第一完成單位，為該項目研究成果的及時推廣應用起到了決定性的作用。2、山東省交通科學研究院排名：2參與項目研究總體設計、研發(fā)和組織實施，對高速公路改擴建保通施工與應急救援交通組織進行了系統(tǒng)研究。對本項目科技創(chuàng)新和應用推廣情況的具體貢獻如下：（1）采用TOPSIS法對高速公路改擴建基本路段、中央分隔帶開口段等進行限速方案綜合評價，構建了以安全、穩(wěn)定、時效、經(jīng)濟為指標的高速公路改擴建限速綜合評價體系，提出了針對不同路況的分級遞進限速策略；（2）應用案例推理技術，構建了應急救援資源配置優(yōu)化和考慮資源約束條件的救援路徑優(yōu)化模型，提出了優(yōu)化決策方案。作為項目主要完成單位，為該項目研究成果的及時推廣應用起到了決定性的作用。3、武漢理工大學排名：3參與制定項目研究總體技術路線和實施方案，擬訂課題研究背景和策略，對現(xiàn)有高速公路改擴建交通安全發(fā)展現(xiàn)狀進行調(diào)研、整理和系統(tǒng)研究，開展交通仿真試驗和自然駕駛試驗，建立模型與數(shù)據(jù)分析。對本項目科技創(chuàng)新和應用推廣情況的具體貢獻如下：（1）針對分合流、轉(zhuǎn)序等復雜交通流特性，提出了高速公路改擴建期間復雜交通流的交通風險評價方法（TDTC法），構建了交通安全風險分級評價模型，確定了不同施工階段的嚴重交通沖突閾值。（2）考慮改擴建道路環(huán)境、交通流等因素，基于貝葉斯網(wǎng)絡模型，揭示了分合流、轉(zhuǎn)序等復雜路段和普通路段的交通沖突形成機理和風險分級劃分。（3）基于自然駕駛實驗，融合駕駛員操縱行為、生理心理和車輛運行狀態(tài)大數(shù)據(jù)，提出了基于心率增長率的駕駛負荷測度方法，構建了駕駛負荷影響因素及風險分級評價模型。作為項目主要完成單位，為該項目研究成果的及時推廣應用起到了決定性的作用。4、XX公司排名：4參與制定項目研究總體技術路線和研究方案，參與交通仿真試驗和自然駕駛試驗。對本項目科技創(chuàng)新和應用推廣情況的具體貢獻如下：（1）參與基于心率增長率的駕駛負荷測度方法，提出改進的更適合高速公路改擴建施工區(qū)的交通沖突指標，驗證了其可靠性。（2）建立了施工區(qū)合流區(qū)和轉(zhuǎn)序口的交通安全模型。（3）基于貝葉斯網(wǎng)絡模型揭示了分合流、轉(zhuǎn)序等復雜路段的交通沖突形成機理，總結(jié)了不同因素條件下發(fā)生沖突的風險規(guī)律，指導了施工區(qū)交通安全風險評價和交通組織管理。（4）參與交通微觀仿真試驗，優(yōu)化了濟青、京臺、京滬等高速公路改擴建工程深路塹、中央分隔帶開口長度等復雜路段的雙向四改八車道設計方案。作為課題主要完成單位，為該課題研究成果的及時推廣應用起到了關鍵性的作用。5、XX公司