1、度山东省科学技术进步奖申报项目公示模板2021年度山东省科学技术进步奖申报项目公示一、项目名称高速公路改扩建交通风险防控与应急保障提升关键技术二、提名单位山东省交通运输厅三、提名意见、提名等级我单位认真审阅了该项目提名书及其附件材料，确认全部材料真实有效，完成人、完成单位排序无异议，相关栏目均符合山东省科学技术奖励委员会办公室的填写要求。该项目创新点主要体现在：1、提出高速公路改扩建复杂交通流的交通风险评价方法（TDTC法），构建了交通安全风险分级评价模型，揭示了复杂道路、交通条件下交通冲突形成机理；提出基于心率增长率的驾驶负荷测度方法，构建了驾驶负荷影响因素及风险分级评价模型。2、提出疏忽与
2、犹豫因子概念，构建了疏忽犹豫因子、交织长度和交通冲突关系模型；构建了以安全、稳定、时效、经济为指标的改扩建限速综合评价体系，提出了不同路况分级递进限速策略；构建了应急救援资源配置优化和考虑资源约束条件的救援路径优化模型。3、建立“理论计算-单元试验-仿真评估-碰撞试验”四位一体的护栏研究与设计方法，揭示了结构与设置参数对护栏安全性能的影响规律；提出旧波形梁板分拣再利用标准，研发了旧波形梁护栏板与构件再利用的新型护栏结构；开发了全时域交通风险重点部位与路段系列新型安全防护设施装备。项目研究成果总体达到国际先进水平，部分研究成果达到国际领先，成果在济青、京沪、京台等高速公路改扩建工程中得到成功应用
3、，经济效益达4.54亿元，经济和社会效益重大，推动行业科技进步作用显著。提名该项目为山东省科学技术进步奖二等奖。四、项目简介在长距离、大流量、复杂工况、分流路径受限等不利条件下，存在车辆路径频繁转换、驾驶负荷陡增、通行效率降低、交通安全风险增大等问题，在交通安全风险评价与管控、交通组织与应急救援、安全防护资源循环利用与性能提升等方面均面临全新挑战，如何做到交通顺畅、突发事件受控、应急救援及时，有效改善高速公路改扩建期间营运环境，减小社会负面影响，本项目以国家自然科学基金、山东省交通运输科技计划等为依托，经过近10年产学研用协同攻关，在济青高速公路改扩建交通运输部绿色科技示范工程中得到成功应用，
4、形成了集交通风险“识别-救援-防控”于一体的高速公路改扩建交通风险防控与应急保障提升成套关键技术，取得如下创新成果：1、高速公路改扩建复杂条件下交通风险辨识与安全防控技术：提出了高速公路改扩建期间复杂交通流的交通风险评价方法（TDTC法），构建了交通安全风险分级评价模型，揭示了复杂道路、交通条件下交通冲突形成机理；提出了基于心率增长率的驾驶负荷测度方法，构建了驾驶负荷影响因素及风险分级评价模型。解决了大流量复杂条件下高速公路改扩建交通风险辨识与管控难题，为不中断交通施工的交通组织优化提供了理论支撑。2、高速公路改扩建工程系统协同联动应急救援优化提升技术：提出疏忽与犹豫因子概念，构建了疏忽犹豫因
5、子、交织长度和交通冲突的关系模型，建立了高速公路改扩建近邻出口优化设计方法；构建了以安全、稳定、时效、经济为指标的高速公路改扩建限速综合评价体系，提出了不同路况分级递进限速策略；构建了应急救援资源配置优化和考虑资源约束条件的救援路径优化模型。解决了有限资源条件下高速公路改扩建应急救援资源配置与路径选择难题。3、高速公路全寿命周期安全防护提升与旧护栏资源循环利用技术：建立了“理论计算-单元试验-仿真评估-碰撞试验”四位一体的护栏研究与设计方法，揭示了结构与设置参数对护栏安全性能的影响规律；提出了旧波形梁板分拣再利用标准，研发了旧波形梁护栏板与构件再利用的新型护栏结构；开发了全时域交通风险重点部位
6、与路段系列新型安全防护设施装备。解决了全寿命周期护栏安全防护性能提升与旧护栏绿色循环利用技术难题。项目研究成果总体达到国际先进水平，部分研究成果达到国际领先，获授权国家发明专利9项，实用新型专利5项，计算机软件著作权3项，外观设计专利1项，出版专著1部，在国内外期刊发表论文17篇，主编地方团体标准1部。项目研究成果已在济青、京沪、京台等800余公里高速公路改扩建工程上得到成功应用，施工期间通行能力总体提升了约20%，事故率总体下降15%，有效提高了运行效率和安全水平，经济效益达4.54亿元，经济和社会效益重大，推动行业科技进步作用显著。五、主要知识产权和标准规范等目录知识产权（标准）类别知识产
7、权（标准）具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号（标准批准发布部门）权利人（标准起草单位）发明人（标准起草人）发明专利（标准）有效状态第一完成单位是否参与第一完成人是否参与发明专利一种车辆减速与车距增大系统中国ZL*.22017-11-17国家知识产权局武汉理工大学朱顺应、蒋若曦、王红、丁乃侃、刘兵、杨玲敏、佘日辉、罗丽群、金志英、李豹有效否否发明专利一种预防车辆碰撞的装置与方法中国ZL*.72018-01-12国家知识产权局武汉理工大学朱顺应、杨玲敏有效否否著作公路SB级三波形梁钢护栏安全应用技术中国ISBN 978-7-114-16840-62020-12人民交
8、通出版社股份有限公司XX公司；XX公司吕思忠、刘甲荣、闫书明、郭建民 苏建明、周斌、王新、邹波、张新、邓宝、龚帅、李兴锋、杨福宇等有效是是发明专利一种用于控制车速的双排路面控速边缘线设置方法中国ZL*.72015.04.08国家知识产权局武汉理工大学朱顺应、刘兵、王红、张子培有效否否实用新型专利一种开启关闭方便的防盗中分带开口活动护栏结构中国ZL*.72019-07-02国家知识产权局XX公司；XX公司刘甲荣、杨伟刚、刘广波、魏 琨、章清涛、闫书明、张军华、马 晴、牛 健、龚 帅、孔晨光、亢寒晶、杨福宇、杨永奇、刘思源有效是是实用新型专利一种公路中分带桥墩防撞护栏结构中国ZL*.12019-0
9、9-13国家知识产权局XX公司；XX公司邓 宝、刘甲荣、龚 帅、杨伟刚、杨福宇、牛 健、高建雨、魏 琨、马 晴、刘广波、刘思源、章清涛、亢寒晶、韩兆友、闫书明有效是是标准规范公路护栏安全性能仿真评价技术规程中国T/GDHS 001-20202020-9-16广东省公路学会XX公司、广东省高速公路有限公司、XX公司、港珠澳大桥管理局、中交第二公路勘察设计研究院有限公司闫书明、鲍钢、刘甲荣、李军、龚帅、郭洪、洪旋、方磊、杨周妮、刘航、邓宝、郑向前、亢寒晶、苏敏、陈亚振、刘思源是是是软件著作权济青高速改扩建期间突发事件应急救援系统V2.0中国2019SR*2019-11-12国家版权局XX公司；山东
10、建筑大学吕思忠，李美玲，冉 晋，王 凯有效是是论文机动车交通冲突技术研究综述中国/2020-02中国公路学报(EI)武汉理工大学朱顺应、蒋若曦、 王红、邹禾、汪攀、丘积有效否否论文In Search of the Consequence Severity of Traffic Conflict美国/2020-02Journal of Advanced Transportation(SCI)武汉理工大学蒋若曦、朱顺应、汪 攀、陈秋成、邹 禾、匡诗平有效否否六、主要完成人情况1、姓名：刘甲荣 排名：1行政职务：济青高速改扩建项目常务副主任技术职称：工程技术应用研究员工作单位：XX公司完成单位：XX
11、公司对本项目贡献：基于案例推理技术构建了高速公路改扩建应急救援资源配置模型和考虑资源约束条件的应急救援路径优化模型。提出高速公路改扩建防撞护栏研究与设计方法，应用高精度车辆护栏模型进行仿真评估，揭示了结构与设置参数对护栏安全性能的影响规律，研发了公路SB级三波形梁钢护栏、防盗中分带开口活动护栏、中分带桥墩防撞护栏等新型安全防护设施装备。 2、姓名：朱顺应 排名：2行政职务：无 技术职称：教授工作单位：武汉理工大学完成单位：武汉理工大学对本项目贡献：提出高速公路改扩建期间能同时识别追尾和变道冲突的交通风险评价方法TDTC法，构建了交通安全风险分级评价模型，揭示了复杂道路、交通条件下交通冲突形成机
12、理；提出了基于心率增长率的驾驶负荷测度方法，构建了驾驶负荷影响因素及风险分级评价模型。提出疏忽与犹豫因子概念，构建了疏忽犹豫因子、交织长度和交通冲突的关系模型，建立了高速公路改扩建近邻出口优化设计方法。3、姓名：冉晋 排名：3行政职务：交通规划研究中心主任 技术职称：高级工程师工作单位：山东省交通科学研究院完成单位：山东省交通科学研究院对本项目贡献：基于TOPSIS评价方法，建立了以安全性、稳定性、时效性、经济性为指标的高速公路改扩建限速综合评价体系，并提出了高速公路改扩建基本路段、中央分隔带开口段等不同路况的分级递进限速策略；构建了应急救援资源配置优化和考虑资源约束条件的救援路径优化模型，研
13、发了济青高速改扩建期间突发事件应急救援系统。4、姓名：闫书明 排名：4行政职务：总经理 技术职称：教授级高级工程师工作单位：XX公司完成单位：XX公司对本项目贡献：建立了“理论计算-单元试验-仿真评估-碰撞试验”四位一体的护栏研究与设计方法，研发了充分利用旧波形梁护栏构件的A级和SB级双层波形梁护栏，提出了旧波形梁板分拣再利用质量检验标准，针对桥墩、中央分隔带开口、过渡段、匝道分流三角端、运营条件下施工区等交通风险重点部位与路段的特殊防护需求，开发了系列新型安全防护设施装备。5、姓名：纪文渤 排名：5行政职务：工程咨询与城乡规划分院院长技术职称：工程技术应用研究员工作单位：XX公司完成单位：X
14、X公司对本项目贡献：参与提出了基于心率增长率的驾驶负荷测度方法，结合驾驶员与事故率理论关系，建立了驾驶负荷影响模型和基于驾驶负荷影响的交通安全风险分级评价模型，并验证了其可靠性；提出了改进的更适合高速公路改扩建施工区的交通冲突指标，验证了其可靠性；建立了改扩建施工区合流区和转序口的交通安全模型。6、姓名：周斌 排名：6行政职务：济青高速改扩建项目办副主任、安全总监技术职称：助理工程师工作单位：XX公司完成单位：XX公司对本项目贡献：参与建立了基于案例推理技术的高速公路改扩建应急救援资源配置模型，提出了改扩建施工期间救援资源配置优化决策方案；考虑了交通拥堵和交叉口影响等因素，提出了考虑资源约束条
15、件的应急救援路径优化决策方案。参与研发了公路SB级三波形梁钢护栏等新型安全防护设施装备，并验证了其可靠性。7、姓名：张新 排名：7行政职务：副总经理 技术职称：高级工程师工作单位：XX公司完成单位：XX公司对本项目贡献：考虑改扩建道路环境、交通流等因素，基于贝叶斯网络模型揭示了分合流、转序等复杂路段和普通路段的交通冲突形成机理和风险分级划分，揭示了不同因素条件下发生冲突的风险规律。结合高速公路改扩建双向保通特点，参与提出了改扩建施工期间应急救援资源配置和考虑资源约束条件的应急救援路径优化等决策方案。8、姓名：李美玲 排名：8行政职务：无 技术职称：副教授工作单位：山东建筑大学完成单位：山东建筑
16、大学对本项目贡献：提出高速公路改扩建基本路段、中央分隔带开口段等限速微观仿真模型和综合评价指标体系，明确了总体限速80km/h，限速层级20km/h、间距200m的分级递进限速方案和限速阈值。建立了资源约束条件下新的应急救援路径效应函数，参与构建了基于案例推理的应急救援资源配置模型和资源约束条件下的应急救援路径优化模型。9、姓名：王喆 排名：9行政职务：济青高速公路改扩建项目建设管理办公室综合处处长技术职称：工程师工作单位：XX公司完成单位：XX公司对本项目贡献：提出高速公路改扩建基本路段限速评价指标为MSDE（安全性）、速度标准差（稳定性）、延误（通行效率）和车公里油耗（燃油经济性），中央分
17、隔带开口段限速评价指标为冲突率（安全性）、双截面速度差（稳定性）、延误（通行效率）和车公里油耗（燃油经济性），并以熵值法确定各评价指标的权重，通过仿真研究与验证，提出了高速公路改扩建针对不同路况的分级递进限速策略。七、主要完成单位情况1、XX公司 排名：1负责项目总体策划，提出总体研究目标、技术路线和实施方案，组织项目全面开展实施。对本项目科技创新和推广应用情况的具体贡献如下：（1）负责组织开展高速公路改扩建复杂条件下交通风险辨识与安全防控技术、高速公路改扩建工程系统协同联动应急救援优化提升技术和高速公路全寿命周期安全防护提升与旧护栏资源循环利用技术研究。（2）将研究成果在济青、京台等高速公路
18、改扩建工程中进行示范应用，有效解决长距离、大流量、复杂工况、分流路径受限等不利条件下高速公路改扩建交通风险辨识与管控难题、有限资源条件下高速公路改扩建应急救援资源配置与路径选择难题，以及全寿命周期护栏安全防护性能提升与旧护栏绿色循环利用技术难题。（3）组织编写专著公路SB级三波形梁钢护栏安全应用技术，参与编写地方标准公路护栏安全性能仿真评价技术规程等。（4）组织本项目的国内外技术交流、相关人员学习培训等。作为项目第一完成单位，为该项目研究成果的及时推广应用起到了决定性的作用。2、山东省交通科学研究院 排名：2参与项目研究总体设计、研发和组织实施，对高速公路改扩建保通施工与应急救援交通组织进行了
19、系统研究。对本项目科技创新和应用推广情况的具体贡献如下：（1）采用TOPSIS法对高速公路改扩建基本路段、中央分隔带开口段等进行限速方案综合评价，构建了以安全、稳定、时效、经济为指标的高速公路改扩建限速综合评价体系，提出了针对不同路况的分级递进限速策略；（2）应用案例推理技术，构建了应急救援资源配置优化和考虑资源约束条件的救援路径优化模型，提出了优化决策方案。作为项目主要完成单位，为该项目研究成果的及时推广应用起到了决定性的作用。3、武汉理工大学 排名：3参与制定项目研究总体技术路线和实施方案，拟订课题研究背景和策略，对现有高速公路改扩建交通安全发展现状进行调研、整理和系统研究，开展交通仿真试
20、验和自然驾驶试验，建立模型与数据分析。对本项目科技创新和应用推广情况的具体贡献如下：（1）针对分合流、转序等复杂交通流特性，提出了高速公路改扩建期间复杂交通流的交通风险评价方法（TDTC法），构建了交通安全风险分级评价模型，确定了不同施工阶段的严重交通冲突阈值。（2）考虑改扩建道路环境、交通流等因素，基于贝叶斯网络模型，揭示了分合流、转序等复杂路段和普通路段的交通冲突形成机理和风险分级划分。（3）基于自然驾驶实验，融合驾驶员操纵行为、生理心理和车辆运行状态大数据，提出了基于心率增长率的驾驶负荷测度方法，构建了驾驶负荷影响因素及风险分级评价模型。作为项目主要完成单位，为该项目研究成果的及时推广应
21、用起到了决定性的作用。4、XX公司 排名：4参与制定项目研究总体技术路线和研究方案，参与交通仿真试验和自然驾驶试验。对本项目科技创新和应用推广情况的具体贡献如下：（1）参与基于心率增长率的驾驶负荷测度方法，提出改进的更适合高速公路改扩建施工区的交通冲突指标，验证了其可靠性。（2）建立了施工区合流区和转序口的交通安全模型。（3）基于贝叶斯网络模型揭示了分合流、转序等复杂路段的交通冲突形成机理，总结了不同因素条件下发生冲突的风险规律，指导了施工区交通安全风险评价和交通组织管理。（4）参与交通微观仿真试验，优化了济青、京台、京沪等高速公路改扩建工程深路堑、中央分隔带开口长度等复杂路段的双向四改八车道
22、设计方案。作为课题主要完成单位，为该课题研究成果的及时推广应用起到了关键性的作用。5、XX公司 排名：5参与制定项目研究总体技术路线和研究方案，负责护栏安全防护性能提升与旧护栏绿色循环利用技术路线的制定与实施。对本项目科技创新和应用推广情况的具体贡献如下：（1）根据相关规范和依托工程对公路护栏提出的防护需求，采用理论计算、单元试验、计算机仿真模拟、实车足尺碰撞试验四位一体的研究方法，对护栏安全提升关键技术进行系统研究，研发了充分利用旧波形梁护栏构件的A级和SB级双层波形梁护栏，并制定了旧波形梁板分拣再利用质量检验标准。（2）针对广泛使用的SB级三波形梁钢护栏，首次开展了设置参数与安全敏感因素系
23、统研究，为护栏安全应用提供了数据支撑。（3）针对桥墩、中央分隔带开口、过渡段、匝道分流三角端、运营条件下施工区等位置的特殊防护需求，开发了系列新型安全防护结构，实现了高速公路改扩建全方位、全时域安全保障。作为项目主要完成单位，为该项目研究成果的及时推广应用贡献了主要力量。6、山东建筑大学 排名：6参与制定项目研究总体技术路线和研究方案，负责高速公路改扩建限速策略和应急救援理论研究和仿真试验。对本项目科技创新和应用推广情况的具体贡献如下：（1）构建了高速公路改扩建基本路段和中央分隔带开口段微观交通仿真道路模型，建立了以安全性、稳定性、通行效率、燃油经济性为评价指标，以TOPSIS法为综合评价方法的高速公路改扩建限速评价体系，提出了高速公路改扩建期间基本路段和中分带开口的限速策略。（2）构建了高速公路改扩建应急救援体系和高速公路改扩建应急救援预案体系，构建了基于案例推理的应急救援资源配置模型和资源约束条件下的应急救援路径优化模型。作为项目主要完成单位，为该项目研究成果的及时推广应用贡献了主要力量。
