1.1 項目概述
“信息是管理決策的前提”。當前高速集團石安高速的新增互通橋梁建設呈現跨區域、多點位的布局特征,傳統監管方式存在覆蓋不足、數據滯后與協同低效問題。施工過程中的機械調度、環境風險與施工進度關聯分析不足,容易導致資源配置失衡。亟需構建智慧監管平臺,實現多點位施工的數字化協同管控,保障工程安全高效推進。
為此,本項目將依托石安高速新增線互通立交的建設,利用數字孿生、圖像識別和實景平臺技術,開展互通立交施工關鍵流程的實景遠程感知與決策支持技術研究,主要包括:1) 互通立交施工流程的自主特征提取、關聯分析與輔助決策算法; 2) 融合無人機和現場監控的施工關鍵環節的信息采集與傳輸技術;3) 跨域多點工程的智慧工地實景監管平臺的架構與實現。
以京港澳高速2座新增互通立交橋作為應用試點,通過打造智慧工地實景監管平臺,管理者可實現對多點施工關鍵環節的即時遠程感知;通過挖掘工期、資源和環境等工程要素之間的內部聯系,助力集團工程建設管理從經驗驅動向數據驅動的模式轉變,實現科學決策。
最后,通過編制高速公路工程智慧監管系統建設標準,為后續的互通工程建設、日常維修養護等工程點位分散的智慧工地建設提供標準方法,以推動智慧工地技術在高速工程施工中的落地,為工程建設的智能化和數字化提供新路徑。
1.2 項目研究的主要目的
跨區域多橋梁施工關鍵流程的實景遠程感知與決策支持的研究目的是為復雜的互通施工場景提供高效、科學的管理工具和技術手段。
通過應用實景遠程感知技術,解決跨區域施工中存在的現場信息獲取不及時、數據不全面等問題,實現對多點施工關鍵流程的動態監測、精確感知與信息集成。基于這些實時數據,構建面向工程需求的決策支持系統,為施工過程中的資源調配、工序優化和風險控制提供科學的分析和預測手段。研究目標還包括提高跨區域橋梁施工的協同管理效率,優化施工進度控制,保障工程質量與安全。最終,該研究旨在構建一套工程化的、可推廣的施工管理技術體系,實現從經驗驅動向數據驅動的管理模式轉變,為集團的工程建設數字管理探索有益路徑。
1.3 主要研究內容
1)研究融合無人機和現場監控的施工關鍵環節的信息采集與傳輸技術,實現工序、進度、建造時間和時長等施工過程信息的客觀、即時和自動獲??;
2)提出小型工程(包括橋梁、匝道)施工流程的自主特征提 取與輔助決策算法,實現對施工工序、進度、建造時間和時長等施工過程信息的監管,強化科學決策;
3)研發跨區域、多項目小型工程橋梁智慧工地多源融合實景平臺,實現對跨區域多點位橋梁、匝道等施工過程的實景呈現與信息匯總展示;
4)編制高速公路小型工程智慧監管系統建設標準,實現跨區域小型項目之間的信息共享與互動,形成統一高效的管理體系。
1.4 預期目標
通過本項目研究,擬達到的預期目標主要有三個:
1) 建立一套智慧工地多源融合實景監管平臺。以京港澳高速2座新增互通立交橋作為試點,平臺將實時統計上述工序、工程量、養護時長、危險提醒、大型設備及工人數量等信息,并實現跨域、多點工程施工信息的實時實景展示和同步監管。
2) 通過多點施工過程信息的互聯互通,形成數據共享機制,實現施工關鍵流程全周期、全方位的資源動態優化,助力集團工程建設從經驗驅動向數據驅動的管理模式轉變,為數字化管理探索有益路徑。
3) 編制高速公路小型工程智慧監管系統建設標準。為后續的互通建設、維修養護等點位分散的小型工程智慧工地建設提供標準化方法。
具體目標描述如下:
① 建立智慧工地多源融合實景平臺,用于構建跨區域、多項目、全覆蓋的橋梁智慧工地多源融合實景平臺。通過云平臺實現跨區域、跨級別的信息互聯互通,可以將多個建設工地融合到一張圖上,形成數據共享機制;結合實時監測與數據分析技術,實現施工關鍵流程全周期、全方位的動態優化。
②研發無人機與現場監控的圖像融合技術,實現大型橋梁施工現場的全覆蓋信息采集與圖像展示。通過在實景圖上增加橋梁三維模型,實現對橋梁施工(梁廠和橋址)的進度識別與統計。
互通施工現場包括:橋梁與匝道兩類。分部分項工程主要信息涉及:生產進度、生產工序、工序時長、臺座占用、人員數量、機械數量等。橋梁分部分項工程包括:樁基、系梁、橋墩、蓋梁、擋塊、支座、小箱梁、濕接縫、護欄、水泥混凝土橋面鋪裝、瀝青混凝土橋面鋪裝。主要工序包括:鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑與養護、預應力筋張拉、灌漿、吊裝運輸、安裝。匝道分部分項工程包括:土方、基層、面層、邊坡防護、排水系統。主要工序包括:土方開挖/填筑與壓實、級配碎石/水泥穩定碎石攤鋪壓實與養護、面層攤鋪與壓實、邊坡防護施工、排水溝槽開挖、排水設施安裝。上述分類項目將通過圖像識別算法自動統計相應的分部分項工程的完成情況,包括位置、進度、工程數量、工序時長等。以構件完成為時間節點,對工程量等施工信息進行更新。統計準確性應大于90%,更新頻次不超過1天,識別延時性小于2小時。
③ 實現對危險區域的識別與報警。在起重機、架橋機、高壓線塔等特定工作范圍內自動設定電子圍欄,對于闖入人員進行安全提醒。對監控范圍內的施工人員進行安全帽佩戴情況識別,并最終使之具備實時的安全提醒功能。
④ 實現施工人員、大型機械數量和建筑材料的識別、展示與統計,人員與機械數量統計準確性應大于90%,建筑材料的識別準確性應大于80%,更新頻次不超過1天,識別延時性小于2小時。
⑤ 配合相應的傳感器,實現施工場地環境參數、揚塵措施、混凝土養護參數的識別、展示與統計。
⑥ 隨時調取各攝像頭進行現場觀察,并對隱蔽工程影音資料自動保存。
⑦ 通過數據驅動的智能分析與預測,支持工期優化和資源配置的動態決策,提升管理決策的科學性與敏捷性;構建施工進度、生產資源與建造環境之間的關聯模型。結合生產資料、進度等實際數據,實現施工計劃的動態優化。
綜上所述,通過本項目研究力爭實現多點位工程施工的現場實景展示、施工信息采集與展示、決策建議和標準化建設方案。
1.5 主要技術指標(如形成專利、論文、專著等數量、指標及其水平,可推廣和復制的新技術、新產品、新材料等)
① 建立一套智慧工地多源融合實景監管平臺,具備多個點位小型工程智慧工地的快速接入能力。確保石安高速2座新增互通立交全部接入智慧工地實景監管平臺,并強化施工過程信息數據的AI智能分析應用。
② 編制高速公路小型工程智慧監管系統建設標準。為后續的互通建設、維修養護等點位分散的小型工程智慧工地建設提供標準方法。
③ 取得計算機軟件著作權登記證書2項;取得發明專利證書2項;在北京大學圖書館“中文核心期刊目錄總覽”及以上期刊中發表論文3篇。
1.6 主要經濟指標(如技術及產品應用所形成的市場規模、社會經濟效益、應重點闡述在集團內產生的經濟效益)
1. 市場規模:通過建立高速公路工程智慧監管系統的建設標準,推動智慧工地技術在集團工程建設中的規?;瘧茫纬煽蓮椭频臉藴驶夹g方案,為全國交通基建數字化轉型提供示范。技術模式可延伸至隧道、路基等場景,支撐集團未來智慧化工程管理的全域覆蓋需求。
2. 社會經濟效益:通過建設標準化的智慧工地,降低人工巡檢與數據管理成本5%以上,提升工程響應敏捷性,助力綠色低碳施工。推動基建行業數字化標準建設,增強區域交通工程管理的智能化水平。
3. 省高速集團內部經濟效益:通過建立高速公路小型工程智慧監管系統建設標準,將規范智慧工地建設的設計、施工、監測、運維等環節的技術要求與驗收方法,減少因標準不一帶來的反復溝通、二次確認和糾偏成本20%以上。通過多項目平臺復用與自動化數據采集,降低綜合管理的時間成本15%以上,提升跨區域多工程協同監管效率。加速集團數字化轉型進程,提升工程管理品牌競爭力,為承接大型復雜項目提供技術背書。技術模式可延伸至隧道、路基的建設、養護或維修施工等場景,支撐集團未來智慧化工程管理的全域覆蓋需求。
綜上所述,本項目以“技術賦能管理”為核心,通過提升信息透明度與決策科學性,為集團實現管理成本優化、資源高效配置與風險主動防控,長期支撐集團降本增效與高質量發展目標。
1.7項目研究進度里程碑目標要求
本項目整體研究時間兩年。本課題計劃從T開始實施,T為合同簽訂日期,T+24個月完成,具體實施計劃如下:
起止時間 | 主要工作內容 |
T-T+1個月 | 研究開題大綱評審通過;無人機與現場監控的融合技術;京港澳高速新增互通立交橋監控系統與智能無人機的布設;確立橋梁智慧工地多源融合實景平臺的架構; |
T+2個月-T+4個月 | 施工流程的自主特征提取、關聯分析與輔助決策算法研究;以京港澳高速2座新增互通立交橋為示范,建立橋梁智慧工地多源融合實景平臺,并試用; |
T+5個月-T+12個月 | 相關算法等理論成果的完善與補充、完成試驗、撰寫并錄用論文1篇、申請軟著2項、申請發明專利2項、中期驗收評審通過; |
T+13個月-T+20個月 | 相關算法等理論成果的完善與補充、撰寫并錄用論文2篇;編制建設標準1項; |
T+21個月-T+24個月 | 取得發明專利2項,取得軟著2項、驗收、結題、建設標準1項。 |
二、驗收工作
1.驗收內容
1.1① 建立一套智慧工地多源融合實景監管平臺,具備多個點位小型工程智慧工地的快速接入能力。確保石安高速2座新增互通立交全部接入智慧工地實景監管平臺,并強化施工過程信息數據的AI智能分析應用。
② 編制高速公路小型工程智慧監管系統建設標準。為后續的互通建設、維修養護等點位分散的小型工程智慧工地建設提供標準方法。
③ 取得計算機軟件著作權登記證書2項;取得發明專利證書2項;在北京大學圖書館“中文核心期刊目錄總覽”及以上期刊中發表論文3篇。
1.2最終需提交研究成果紙質文檔2份,電子文檔1份。
2.驗收標準。
由科技管理部門認可的第三方單位組織驗收會議,出具驗收意見,且驗收結論為通過驗收。驗收證書經省科技廳項目主管處室(單位)審核通過后,生成帶“河北省科學技術廳”蓋章的驗收證書。
3.項目限價
榜單金額177.85萬元。包括設備費、材料費、測試化驗加工費、燃料動力費、差旅費、會議費、國際合作與交流費、出版/信息傳播/知識產權事務/印刷費、勞務費、專家咨詢費、成果評價、成果登記等研發本項目所發生的全部費用。
二、揭榜基本要求
(1)中華人民共和國境內注冊、具有獨立法人資格,具有有效的企業營業執照或事業單位法人證書,具有所揭榜項目的相關科研能力,并在人員、設備、資金等方面具有完成本項目的能力。
(2)揭榜人及項目負責人具備良好的社會信用,承諾近3年(2022年5月1日至發榜截止時間)無不良信用記錄或重大違法行為。保證所提供申報項目信息的真實性,嚴格遵循科研誠信等有關規定,并對信息虛假導致的后果承擔責任。
(3)揭榜人及項目負責人需承諾揭榜后能夠在指定期限內完成相應任務;承諾揭榜攻關期間積極響應技術需求方,提出攻克關鍵核心技術的可行性方案,掌握自主知識產權;具有相對穩定的技術支撐隊伍與相關經驗,能協助需求方完成技術應用落地實施。
(4)揭榜人項目負責人應為項目承擔單位在職人員(需提供連續6個月社保),揭榜攻關期間原則上不得更換和調離。項目負責人應具有高級職稱或工學博士學位,至少擔任過1 項公路類科研項目的項目負責人或技術負責人。
(5)揭榜人應了解行業最新動態,近3年(2022年5月1日至發榜截止時間,以通過結題驗收或鑒定時間或登記時間或結題通知為準) 至少承擔過1項金額不低于100萬元的公路類科研項目或1項國家級項目的研究。
2.2 本次“揭榜掛帥” 不接受 聯合體揭榜。
三、揭榜流程
凡有意揭榜者,2025年5月16日09時00分至2025年5月19日17時00分,持揭榜單位的營業執照副本或事業單位法人證書副本復印件(加蓋公章)以及《揭榜指南文件報名表》(附件1),送至河北儒山工程咨詢有限公司(石家莊市長安區廣安大街91號世紀方舟B座1705室),或將上述資料的彩色掃描件發送至573463491@qq.com。
揭榜響應文件遞交截止時間為2025年5月30日9時00分。揭榜單位應在揭榜響應文件遞交截止時間前將項目揭榜響應文件遞交至河北儒山工程咨詢有限公司(石家莊市長安區廣安大街91號世紀方舟B座1705室),逾期送達的或者未送達指定地點的揭榜響應文件,用戶單位不予受理。
本次“揭榜掛帥”榜單及結果在河北高速公路集團有限公司網站(http://m.deyintang.com/)、河北高速公路集團有限公司石安分公司(http://sa.hbgs.com.cn/)上發布。
六、聯系方式
用戶單位:河北高速公路集團有限公司石安分公司
地 址:河北省石家莊市欒城區冶河鎮(新元高速欒城收費站院內)
聯 系 人:程園、王興華
聯系電話:0311-66629039、0311-66629030
代理機構:河北儒山工程咨詢有限公司
地 址:石家莊市長安區廣安大街91號世紀方舟B座1705室
聯 系 人:王寶鑫
電 話:0311-88660139、19061616629
附件2:“跨區域多橋梁施工關鍵流程的實景遠程感知與決策支持”科技創新項目揭榜指南文件.docx