濟(jì)青中線濟(jì)濰段打造“零碳智慧高速”樣板

□ 本刊記者 梁晴

日前，由山東高速集團(tuán)投資建設(shè)的濟(jì)青中線濟(jì)濰段零碳智慧高速正式通車。至此，濟(jì)青中線全線貫通，山東全省高速公路通車?yán)锍掏黄?200 公里。

濟(jì)青中線濟(jì)濰段是山東省“九縱五橫一環(huán)七射多連”高速公路網(wǎng)中的“射三”線，全長(zhǎng)161.86 公里，設(shè)計(jì)速度120 公里/小時(shí)，雙向六車道，橋隧比高達(dá)41%，是連接濟(jì)南至青島的第三條黃金大通道。作為交通運(yùn)輸部山東省交通強(qiáng)國(guó)試點(diǎn)項(xiàng)目，濟(jì)青中線濟(jì)濰段按照“全路段感知、全過程管控、全天候通行”的建設(shè)定位，圍繞“智能管服、快速通行、安全保障、綠色節(jié)能、車路協(xié)同”五大體系，以智慧隧道為突破點(diǎn)、以零碳目標(biāo)為導(dǎo)向，打造了全國(guó)領(lǐng)先、具有示范帶動(dòng)作用的零碳智慧高速。

交通高質(zhì)量發(fā)展的山東新樣板

沿龍埠樞紐向東，駕車至胡山隧道，洞口百米遮光棚引人注目。駛?cè)肫渲?，光線變化自然柔和、格外舒適。出口處，鏤空明洞同樣讓司乘有了更加柔順的視覺體驗(yàn)，避免因進(jìn)出隧道光線強(qiáng)度變化導(dǎo)致短暫“眼盲”。

隧道通行是影響高速公路通行效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。濟(jì)青中線濟(jì)濰段橫穿魯中群山，全線共有10 座隧道，其中盤頂山隧道長(zhǎng)4110 米，是省內(nèi)高速公路第一長(zhǎng)隧。得益于諸多“黑科技”加持，濟(jì)青中線濟(jì)濰段成為全國(guó)首條隧道不降速通行的高速公路。

行駛在隧道中，照明燈的亮度、色溫并非一成不變。濟(jì)青中線濟(jì)濰段隧道照明采用無級(jí)調(diào)光系統(tǒng)與隨車調(diào)光系統(tǒng)，可根據(jù)洞外亮度、色溫、行車速度等自動(dòng)無級(jí)調(diào)光、調(diào)色溫，保證駕駛員進(jìn)入隧道第一時(shí)間適應(yīng)光線，進(jìn)一步提高駕車的視覺舒適度，緩解駕駛疲勞。“我們還開展了基于側(cè)向余寬的駕駛模式試驗(yàn)，通過采集不同條件下駕駛員的各項(xiàng)心理指標(biāo)數(shù)據(jù)，兼顧技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)節(jié)約原則，將每條隧道兩側(cè)拓寬25 厘米，大大降低隧道側(cè)壁帶來的壓迫感?！睗?jì)青中線濟(jì)濰段項(xiàng)目辦主任謝國(guó)木說。

在隧道頂部，智能巡檢機(jī)器人24 小時(shí)實(shí)時(shí)“體檢”，每隔40 米設(shè)置的消防炮可以自動(dòng)定位火源、智能滅火；隧道內(nèi)事件信息還會(huì)實(shí)時(shí)在入口前兩級(jí)情報(bào)板進(jìn)行預(yù)警。這些創(chuàng)新之舉為隧道通行帶來全新體驗(yàn)，保障隧道不降速安全通行，預(yù)計(jì)將使隧道通行效率提高20%，事故發(fā)生率降低50%。

繼續(xù)東行下高速，經(jīng)過匝道處標(biāo)有“ETC 預(yù)交易”的門架，駛?cè)胧召M(fèi)車道。收費(fèi)欄桿快速抬起，LED 跑馬燈亮起綠色提示，車輛順暢通過。一旁的收費(fèi)島上，收費(fèi)崗?fù)け患@示屏、攝像頭等裝備于一身的一體機(jī)所替代。收費(fèi)島明顯“瘦身”，通行車道卻顯著加寬，進(jìn)出收費(fèi)站駕乘體驗(yàn)更舒適。

“毫米波雷達(dá)+視頻”的雷視融合系統(tǒng)，是智慧高速建設(shè)中普遍采用的路側(cè)感知系統(tǒng)，如同人的“眼睛”，可以高精度、遠(yuǎn)距離感知路面交通事件。濟(jì)青中線是全國(guó)首個(gè)應(yīng)用了雷視對(duì)打融合方案的高速公路，實(shí)現(xiàn)了單桿雷視擬合、跨桿雷達(dá)擬合，對(duì)關(guān)鍵事件的感知準(zhǔn)確率提高到了97%以上。“簡(jiǎn)單地說，把雷達(dá)和視頻從過去的同向感知轉(zhuǎn)變?yōu)闂U與桿之間的對(duì)向感知。這樣一個(gè)桿上只需要布設(shè)1 個(gè)雷達(dá)、2 個(gè)攝像機(jī)，比過去減少了一半的設(shè)備數(shù)量。同時(shí)，桿與桿的距離也從京臺(tái)南段智慧高速的200 米增加到不小于400 米?！睗?jì)青中線濟(jì)濰段項(xiàng)目辦副主任李懷劍介紹道，“整套設(shè)備降低了40%左右的設(shè)備數(shù)量，建設(shè)成本更低了，但效果卻更優(yōu)了?！?/p>

此外，濟(jì)青中線濟(jì)濰段應(yīng)用新一代云收費(fèi)系統(tǒng)，打造了新一代智慧云收費(fèi)站?！拔覀兲峁┰训李A(yù)交易、收費(fèi)車道前天線、收費(fèi)車道后天線三次交易認(rèn)證，車輛在進(jìn)入收費(fèi)站車道之前就完成了ETC 扣費(fèi)，系統(tǒng)將相關(guān)信息下發(fā)給收費(fèi)車道的車道控制器，已扣費(fèi)車輛可以從任何車道快速駛出，通行效率明顯提升?！睗?jì)青中線濟(jì)濰段項(xiàng)目辦副主任兼總工程師張義棟說，基于“云收費(fèi)”系統(tǒng)，車道聯(lián)控功能甚至可以被集成到手持平板電腦上，實(shí)現(xiàn)“一臺(tái)平板就是一個(gè)控制中心”，收費(fèi)員手持平板電腦即可對(duì)突發(fā)問題進(jìn)行遠(yuǎn)程處理。

零碳高速的山東“新標(biāo)準(zhǔn)”

零碳收費(fèi)站、零碳服務(wù)區(qū)、高速公路邊坡光伏試驗(yàn)項(xiàng)目……近年來，山東高速集團(tuán)不斷探索碳減排路徑，取得積極進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，濟(jì)青中線濟(jì)濰段開啟了由點(diǎn)及線的全路段“零碳”探索。

當(dāng)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了誤動(dòng)的情況，多數(shù)是因?yàn)橄到y(tǒng)中的軟件在操作上出現(xiàn)了差錯(cuò)。在實(shí)際工作中，一些因素會(huì)在很大程度上影響系統(tǒng)軟件的運(yùn)行。例如編碼出錯(cuò)等[1]。

“我們從高速公路全壽命周期管理出發(fā)，以綠色設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，通過低碳建設(shè)盡可能減少溫室氣體排放，在運(yùn)營(yíng)階段通過碳減排、碳清除等措施，整條高速公路運(yùn)營(yíng)期間實(shí)現(xiàn)‘凈零’排放效果?！鄙綎|高速集團(tuán)能源環(huán)境部業(yè)務(wù)經(jīng)理陸由付介紹道，“我們的碳排放量核算范圍包括服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道、機(jī)電設(shè)施、管理車輛等直接和間接碳排放量，不包含高速公路通行的社會(huì)車輛產(chǎn)生的排放?！?/p>

可再生能源的利用，是建設(shè)零碳高速的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從空中俯瞰，濟(jì)青中線濟(jì)濰段是一條名副其實(shí)的“光伏高速”，匝道圈、邊坡、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道等周邊的空間資源得到了充分利用，布設(shè)上光伏發(fā)電系統(tǒng)。

“光伏在高速公路上的應(yīng)用并非什么新鮮事。而濟(jì)青中線濟(jì)濰段卻是全國(guó)首個(gè)開展全場(chǎng)景、多形式的光伏實(shí)證項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)高速公路與光伏的同步設(shè)計(jì)、同步施工和同步投產(chǎn)。這對(duì)‘高速公路+光伏’的一體化發(fā)展做出了有益探索?！鄙綎|高速能源發(fā)展公司副總經(jīng)理孔杰說。

此外，濟(jì)青中線濟(jì)濰段還建設(shè)起全國(guó)首個(gè)邊坡光伏一體化試驗(yàn)段，實(shí)現(xiàn)邊坡防護(hù)與光伏發(fā)電的有機(jī)結(jié)合，視覺效果更美觀，安全性也進(jìn)一步提升。建設(shè)的光伏聲屏障試驗(yàn)段，不僅隔音還能發(fā)電，打開了光伏利用的新思路。目前，濟(jì)青中線濟(jì)濰段沿線光伏電站裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到68 兆瓦，全部投入運(yùn)營(yíng)后，以25 年運(yùn)營(yíng)周期測(cè)算，預(yù)計(jì)總發(fā)電量約17 億度。

為實(shí)現(xiàn)“零碳”目標(biāo)，除了可再生能源利用系統(tǒng)，濟(jì)青中線濟(jì)濰段還搭建起碳排放綜合管控、智慧能源網(wǎng)運(yùn)行、近零能耗建筑節(jié)能、污廢資源化處理、林業(yè)碳匯提升等系統(tǒng)，全方位、多層次、多路徑推動(dòng)碳減排，實(shí)現(xiàn)整條高速公路可持續(xù)零碳運(yùn)營(yíng)。

建立碳排放綜合管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)期全時(shí)、全域、全覆蓋的碳足跡跟蹤、碳排放監(jiān)控。

打造智慧能源網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)，利用光伏、儲(chǔ)能、直流電網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電設(shè)備用能的自給自足，減少換能損耗和遠(yuǎn)距離輸電損耗。站點(diǎn)之間還實(shí)現(xiàn)了能源互備，當(dāng)某一站點(diǎn)出現(xiàn)電力故障時(shí)，可由相鄰站點(diǎn)供電，提高能源供應(yīng)的可靠性和連續(xù)性。

邊坡光伏路段

實(shí)施服務(wù)區(qū)污廢資源化處理，在青州南、昆侖服務(wù)區(qū)搭建智能污水處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的零污染，以及水資源的高效循環(huán)利用。

增強(qiáng)林業(yè)碳匯，在原有綠化碳匯的基礎(chǔ)上，充分利用高速公路主線、互通區(qū)、服務(wù)區(qū)、管養(yǎng)場(chǎng)區(qū)、隧道綠化工程的植物固碳能力，合理種植優(yōu)選樹種，既實(shí)現(xiàn)景觀綠化效果，也增強(qiáng)了林業(yè)固碳效果。

“濟(jì)青中線濟(jì)濰段已經(jīng)委托交通、環(huán)保領(lǐng)域權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)，對(duì)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的溫室氣體排放和減排措施展開評(píng)估，并進(jìn)行持續(xù)的碳排放認(rèn)證，確保零碳高速從‘路徑探索’轉(zhuǎn)變?yōu)椤鷦?dòng)實(shí)踐’，為我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)山高經(jīng)驗(yàn)。”濟(jì)青中線濟(jì)濰段項(xiàng)目辦副主任李洪峰說。

根據(jù)評(píng)估，濟(jì)青中線濟(jì)濰段運(yùn)營(yíng)期內(nèi)年均碳排放量約3.1 萬噸，年均碳減排量約6.1 萬噸，每年均可實(shí)現(xiàn)零碳運(yùn)營(yíng)；預(yù)計(jì)運(yùn)營(yíng)期25 年內(nèi)總碳排放量約78 萬噸，總碳減排量約152 萬噸，實(shí)現(xiàn)總體可持續(xù)零碳運(yùn)營(yíng)。

智慧高速的山東“新高度”

智慧高速是交通強(qiáng)國(guó)探索的前沿重點(diǎn)領(lǐng)域。山東是第一批交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)試點(diǎn)省份，也是全國(guó)首個(gè)部省共建的交通強(qiáng)國(guó)省域示范區(qū)。2021 年改擴(kuò)建通車的京臺(tái)高速泰棗段是我國(guó)首條“改擴(kuò)建+智慧”高速，創(chuàng)下多項(xiàng)“全國(guó)之最”。

然而，濟(jì)青中線的建設(shè)并不是簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)復(fù)制。“吸收之前智慧高速建設(shè)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，不斷強(qiáng)化創(chuàng)新，更加突出提升用戶出行體驗(yàn)，打造智慧高速的‘山東示范’，讓智慧高速更好服務(wù)公眾的美好出行?！鄙綎|高速集團(tuán)工程管理部副部長(zhǎng)張偉說。

先行先試，探索出可復(fù)制、可推廣的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，正是“零碳智慧高速示范者”應(yīng)有的題中之義。在濟(jì)青中線濟(jì)濰段建設(shè)過程中，智慧隧道、車路協(xié)同、智慧云收費(fèi)站、特色服務(wù)區(qū)等技術(shù)、方案已經(jīng)產(chǎn)生了“外溢效應(yīng)”，在省內(nèi)其他高速公路中得到推廣應(yīng)用。

值得一提的是，濟(jì)青中線濟(jì)濰段的各項(xiàng)智慧化設(shè)備、技術(shù)得到實(shí)際應(yīng)用前，測(cè)試人員都在山東高速智能網(wǎng)聯(lián)測(cè)試基地實(shí)施了1 ∶1 的真實(shí)場(chǎng)景還原和測(cè)試。以隧道為例，減光棚洞、鴻蒙控制器、全息感知系統(tǒng)等技術(shù)和設(shè)計(jì)方案都在測(cè)試基地進(jìn)行了幾十次甚至上百次的試驗(yàn)驗(yàn)證?！凹幢闶莻?cè)壁拓寬的尺寸，也不是憑空想象出來的。通過對(duì)不同大車司機(jī)開展駕駛仿真模擬試驗(yàn)，把隧道兩側(cè)寬度從拓寬10 厘米到60 厘米，檢測(cè)他們經(jīng)過隧道時(shí)心理指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化，最后兼顧技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則，確定每側(cè)25 厘米的拓寬距離?！睗?jì)青中線濟(jì)濰段項(xiàng)目辦主任謝國(guó)木說。

濟(jì)青中線濟(jì)濰段建設(shè)既是一個(gè)里程碑，更是一個(gè)新起點(diǎn)。面向未來，山東高速集團(tuán)將加快推進(jìn)“交能融合”，成為交通行業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。以交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)為己任，不斷提升高速公路智慧化水平，深入探索“零碳高速”建設(shè)路徑，勇當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施主力軍。