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了不起的港珠澳——2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会侧记
2018-05-02 《中国交通信息化》杂志 

文/图 《中国交通信息化》记者 崔雪薇

了不起的港珠澳——2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会侧记(《中国交通信息化》杂志王涛编辑报道)

  “一桥飞架东西,三地连成一体。”
  诺贝尔文学奖获得者莫言为港珠澳大桥的题词准确地描绘了这座大桥的神奇与伟大。始于香港建筑师胡应湘先生驾车横跨伶仃洋的一个梦境,伶仃洋大桥方案被勇敢地提出来。历经6年筹备、8年建设,如今从珠海的情侣路上向东望去,世界最长跨海大桥——港珠澳大桥,宛如一条巨龙傲然绵延在浩瀚的伶仃洋上,香港、珠海、澳门三地连成一体,唇齿更相依,天堑变通衢,伶仃洋里不再叹“伶仃”。
  港珠澳大桥是举世瞩目的超级工程,超级工程的背后离不开建设单位的设计、施工和监理,更离不开先进的科学技术,唯此方能成就百年大计的品质工程。2018年3月24日,在风光旖旎的珠海,2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会顺利召开。此次会议由中国公路学会主办,中国铁建电气化局集团有限公司、上海三思电子工程有限公司承办,《中国交通信息化》杂志参与组织、策划和实施,全国交通工程设计、建设、监理等单位领导及照明行业专家等一百余人共同参加了此次研讨会。
  中国公路学会副理事长兼秘书长刘文杰到会讲话并主持了大会开幕式。交通运输部公路科学研究院副院长、中国公路学会道路工程分会理事长李爱民主持了专题报告会,并作了题为《交通工程梦的过去、现在和未来》的报告;港珠澳大桥管理局交通工程系统集成部主任张健作了题为《港珠澳大桥信息技术应用》的报告;中国铁建电气化局集团有限公司港珠澳大桥项目经理蔡俊福介绍了港珠澳大桥电气工程的建设情况,中国铁建电气化局集团有限公司港珠澳大桥项目工程部部长袁世杰作了题为《港珠澳大桥主体工程交通工程》的报告;北京交科公路勘察设计研究院有限公司副总工程师施强分享了港珠澳大桥的总体设计要点和技术特色;上海三思电子工程有限公司副总经理王鹰华作了题为《LED技术在港珠澳大桥中的应用》的报告。
  3月24日下午,全体参会代表乘车参观考察了港珠澳大桥,一睹其波澜壮阔的风采。
 
了不起的港珠澳——2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会侧记(《中国交通信息化》杂志王涛编辑报道)

  中国公路学会副理事长兼秘书长刘文杰到会讲话并主持大会开幕式。

超级工程,标注新高度

  港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港特别行政区、广东省珠海市、澳门特别行政区的世界级跨海通道,全长55公里,是世界最长的跨海大桥,拥有世界最长的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道,是中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁!
  港珠澳大桥整体工程由3部分组成:海中桥隧工程、三地口岸、三地接线。
  港珠澳大桥主体工程是我国首座集岛、桥、隧一体化的世界级跨海交通集群工程。粤港澳三地共同建设的主体工程全长约29.6公里,采用桥隧组合方案,穿越伶仃西航道和铜鼓航道段约6.7公里采用隧道方案,其余路段约22.9公里采用桥梁方案。
  为实现桥隧转换和设置通风井,主体工程隧道两端各设置一个海中人工岛,东人工岛东边缘距粤港分界线约150米,西人工岛东边缘距伶仃西航道约1800米。每座人工岛都将成为集交通、管理、服务、救援及观光功能为一体的综合运营中心。除人工岛之外,还设计了中华白海豚观赏区和海上观景平台。
  港珠澳大桥设计使用寿命120年,打破了国内常规的“百年惯例”,由粤、港、澳共同组成的三地委采用菲迪克条款模式管理,是世界上施工难度最大的跨海桥梁工程。袁世杰在报告中强调,港珠澳大桥交通工程系统多,内部及外部接口界面关系错综复杂,所用设备种类繁多、数量庞大,综合管线布设十分密集,收费模式涉及到两岸三地兼容等问题,系统集成要求高、难度大。从联合设计、施工管理、质量管理、设备选型、投资控制、竣工、验交等方面对建设单位和施工团队提出了更高的要求。

“灵魂”交通,筑梦伶仃洋

  如果说钢筋和混凝土是港珠澳大桥的骨头和血肉,那么交通工程就是大桥的灵魂。交通工程承载了为道路使用者提供安全舒适的行车环境,为运营者提供先进、高效的管养系统,为社会大众提供良好认知信息的重任。
  施强在演讲中指出,要做好港珠澳大桥如此高难度的设计项目,首先要从思想意识上做好准备,需要进一步提升设计的主体责任意识、大局意识、积极主动意识、未雨绸缪意识、迎难而上意识、风险意识;要强化设计主体责任意识、坚持需求引领设计,在设计过程中,对需求进行充分的分析、理解,并坚持将满足需求的设计作为工作重心,由需求来引导设计、引领革新;要强化顶层设计理念的贯彻,顶层设计需要统筹考虑项目的各个层次、要素,统揽全局,并在最高层次上寻求问题的解决之道,顶层设计不是空虚理念,是一项工程“整体理念”的具体化,包含诸多具体周密工作,需要贯穿于整个设计服务周期的始终。
  “灵魂”工程的建设者蔡俊福介绍,港珠澳大桥主体工程交通工程包括粤港分界线至珠澳口岸人工岛大桥管理区互通立交的安全设施、收费、通信、监控、通风、照明、消防、火灾自动报警、供配电、给排水、防雷接地、综合管线、系统集成13个系统的施工,位于洪湾管理中心的监控设施和主体工程至洪湾管理中心的通信管线的施工,以及包含在上述施工内容中的设备采购、运输、安装、调试及试运行。

三大系统,“护航”港珠澳

了不起的港珠澳——2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会侧记(《中国交通信息化》杂志王涛编辑报道)
 
  全国交通工程建设、管理及设计单位领导,照明行业专家等一百余人齐聚一堂,共同探讨信息化技术在港珠澳大桥中的应用。
  蔡俊福和袁世杰详细介绍了港珠澳大桥主体工程交通工程三大系统的建设情况。

  1、收费系统

  港珠澳大桥收费系统采用开放式收费模式,即ETC和MTC相结合的方式。
  为方便香港和已有ETC用户的使用,采用基于国标和香港快易通电子标签的单车道ETC收费技术,并于2016年5月开始测试工作。通过模拟行车,对收费软件与各设备间的连接情况,对收费车道的设备布局、三地车牌识别、跟车干扰、邻道干扰、重复收费、旁道数据共享等技术进行了检测。经过反复测试与软件修改,港珠澳大桥收费系统创造性地在ETC车道兼容了内地国标ETC和香港快易通系统,在同一车道设置5.8G和2.45G两套天线,这在国内尚属首创。
  收费系统采用收费中心—收费站两级管理体制,收费日常业务的监控以收费站级为主,收费业务的管理功能在收费中心完成。收费中心位于港珠澳大桥珠海连接线重点洪湾互通附近,收费站设置在珠澳口岸人工岛上,双向共20条收费车道,收费广场中心桩号为K35+730。为方便运营管理,所有车道均支持ETC和MTC功能,营运时根据具体需求可灵活设置为ETC专用车道或MTC车道,所有车道均设置自动栏杆,车辆交易成功后方可打开自动栏杆放行,对于未交易成功车辆通过自动栏杆进行拦截,现场补缴通行费后方可放行。  

  2、监控系统

  港珠澳大桥交通监控采用两级管理、三级控制的模式,全线在洪湾设监控中心一处,在西人工岛设监控所一处,负责道路的交通监控业务。监控中心的职能定位重点在路线的全局管理和对外协调上,负责整个大桥的监控管理业务,并承担联合救援指挥中心的职责。监控所的重点为对沿线监控设施的控制和现场直接指挥,负责港珠澳大桥全线的日常监控管理和现场救援指挥。
  道路采用全程监控,布设交通监控视频及数据采集设备、气象信息采集设备、信息发布设备、车牌识别设备、隧道环境监测设备等,各类数据通过工业以太网传输至监控所和监控中心。日常交通监控有西人工岛监控所负责,监控中心在需要时也可直接对交通监控进行管理。西人工岛监控所和监控中心在配置上实现互备,二者中若有一个出现故障,另一个可完全独立实现对道路全线的监控。

  3、通信系统

  港珠澳大桥通信系统为大桥主体工程提供通信传输能力及业务承载能力,为大桥的跨境救援及跨境交通控制提供通信基础设施,是保障道路安全、畅通、舒适、高效运营,实现现代化交通管理的重要手段之一。
  港珠澳大桥主体工程通信系统包括:光纤数字传输系统、数字程控交换系统、紧急电话系统、有线广播系统、会议电视系统、数据及图像传输通道、数字集群系统、卫星通信系统、通信电源、通信光缆。通信系统采用两级管理体制:通信中心—通信站。港珠澳大桥主体工程全线共设1个有人站——港珠澳大桥通信中心,3个无人通信站——珠澳口岸人工岛大桥管理区通信站、西人工岛通信站、东人工岛通信站。

节能照明,“点亮”中国桥

  港珠澳大桥交通工程照明设施包括主体工程的桥梁道路照明、桥梁检修照明、航空障碍灯、口岸人工岛收费广场照明和互通立交照明、东西人工岛上匝道和环岛道路照明、隧道照明以及桥梁夜景照明等。
  据施强介绍,港珠澳大桥照明采用的LED灯具,可根据亮度需求从0到100%进行亮度调节,更加节能环保。灯具采用模块化的设计,灯具模块可进行交互,极大方便运营维护。大桥夜景灯光采用日常和假期双模式,日常模式返璞归真,以白色为主色调呈现大桥本色;节假日则通过变色LED灯实现五彩缤纷的变色效果。夜景照明控制采用RS485总线智能灯光控制系统,可根据需要调整开启时间和区段,并对灯光色彩变换和灯具状态进行有效监控。
  王鹰华在会上介绍了上海三思产品在港珠澳大桥照明工程中的应用。上海三思提供了全线LED路灯、LED隧道灯、LED景观照明灯、检修通道照明灯以及控制系统,总数为27000余套,此外还提供了900余套LED可变情报板和各类LED交通控制标志。这些LED产品和系统均充分考虑了大桥严苛的工作环境,以及在大桥上行驶对光的舒适性的高要求。其中,LED路灯采用国家“863”课题成果的陶瓷散热技术和模块化设计,LED隧道灯采用国家“863”课题成果的反射式发光技术。蔡俊福在演讲中评价:“上海三思的LED产品充分考虑了港珠澳大桥严苛的海洋盐雾侵袭、振动、大温差、紫外线、台风雷暴等恶劣环境,性能稳定、表现良好、质量上乘,并在2017年中旬16级强台风中经受住了考验。”

系统集成,BIM显身手

  港珠澳大桥交通机电工程系统构成复杂,设备种类、数量繁多,后期管理维护工作量大,对系统协调联动、信息互联互通、快速应急响应、系统可靠性等均提出了很高的要求。在港珠澳大桥项目中,研究开发了基于BIM架构的港珠澳大桥交通工程全寿命周期系统集成技术,使资源达到了充分共享,实现了各个系统间的信息共享、协调互动和统一的信息管理,形成了一个集中、高效、便利的系统集成管理平台。
  张健向大家阐述了全寿命周期BIM应用的价值和意义:通过建立统一的BIM数据交换标准,使不同业务单位之间信息共享成为可能,并贯穿整个项目全寿命周期;进度管理结合可视化BIM模型的展示,使安装过程的跟踪检验更为直观清晰;为今后运维管理打下了详实的数据技术,提供了便捷的展示与分析手段;实现了与实时监控数据相结合,加入三维路由分析功能,提高了事件、事故的响应处理效率。 
  蔡俊福在讲话中提到,联调联试是后期工作的难点,为此,港珠澳大桥项目在施工初期成立了系统集成实验室,搭建了设备运营模型,通过不断地优化,完成了可变信息标志、可变车道控制标志等功能的调试,为后续的联调联试工作做了充分的技术储备。
  系统集成设施主要由设置在管理中心与西人工岛监控所的计算机系统、存储局域网系统、设备标签标识系统构成。计算机系统主要包括服务器、管理计算机、系统软件、应用软件等。存储局域网系统主要由FC交换机、磁盘阵列、存储网关等组成。设备标签标识系统主要包括RFID标签、二维码标签、手持管理终端、手持标签读写器等。系统可划分为四层体系结构:感知层、通信层、管理层、应用层。系统集成功能如下图所示。

了不起的港珠澳——2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会侧记(《中国交通信息化》杂志王涛编辑报道)

上桥入隧,拥抱港珠澳

  2018年3月24日下午,全体参会代表乘车前往港珠澳大桥参观考察,先后参观了大桥主体工程、西人工岛监控中心以及海底隧道工程,领略了港珠澳大桥的壮丽风采。

了不起的港珠澳——2018中国港珠澳大桥信息化暨节能技术应用研讨会侧记(《中国交通信息化》杂志王涛编辑报道)

  超级工程,中国制造!随着港珠澳大桥主体工程交通工程的交工验收,这座世界最长跨海大桥主体工程已具备通车条件,意味着人们喜闻乐见的“粤港澳一小时生活圈”即将实现,也意味着三地经济将展现出一片更加繁荣的景象。美好愿景的实现凝结了祖国交通人的智慧与汗水,站在雄伟壮丽的港珠澳大桥上,不禁感慨,不禁赞叹:了不起的中国桥,了不起的港珠澳!(原文刊载于2018年第4期《中国交通信息化》杂志上)
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