交通运输部公路科学院道路研究中心主任、研究员 徐剑
基础设施是为运输服务的,我国在道路运输方面科技的进步有很多展望,希望继续落实到一些具体的技术上,为大家提供更好的服务。
一共讲三个方面:
第一、道路运输的辉煌成就。我们的高速公路网的建设发展得非常快速,我们把它分为三代公路。
第一代公路解决通和不通的问题,第二代公路解决平和不平的问题,第三代公路解决快和不快的问题。现在也在研究第四代公路,欧洲也在提出他们的第五代公路,他们的第五代公路接近于我们的第四代公路。我们的公路基础设施也一直在进步,我们的发展跟需求侧来讲差距非常大。从客户运量的增长来看,公路未来还需要大规模去建设,但是光靠建设依然满足不了运输的需求。从道路基础设施来讲,主要是从新建、养护、扩容改造、服务功能提升等方面还有很多工作要去做。
第二、道路的绿色节能科技。最近这一段时间碳中和、碳达峰非常热,实际上在这个概念提出来之前,我们有很多年都在做绿色道路科技的研究。
1、路面全生命周期环境的评价。这个工作主要是为领导决策提供一个量化支撑的数据。我们说要节能减排减少环境影响,到底应该做哪些工作呢?因为道路基础设施是一个很复杂的系统,这个系统里面是路基节能、路面节能,还是路面基础设施节能更重要呢?我们进行了量化的分析。
路基、路面、桥梁、街道,我们做每一立方米的建设它需要耗能数不同,路面的能耗单位体积是整个基础设施里最高的,每做一立方米的路面,需要耗能24.7kg的标煤。为什么要比路基、桥梁耗能要高?因为它是道路基础设施里面唯一一个需要加热的设施,我们的路面都需要加热到170、180度。我们想一想自己家里面每个月缴的电费、煤气费,都关系到变化温度,烧水、做饭、空调是需要变化温度的,电脑、手机耗不了多少电,路面是唯一基础设施里需要高温加热的环节,所以它的能耗非常高。这也为我们节能指明了方向,我们要抓矛盾的主要方面。对特别耗能的路面,这个里面加热环节最重要,占到整个能耗的90%。除此之外,还有运输环节,比如说原材料的运输能耗占的比例也是非常高,占到70%以上,为我们做相关的研究和做相关的决策提供了扎实的数据支撑。
正是因为这样,我们在技术里面提出了沥青温拌技术,既然是高热能耗,我们就需要通过技术手段把它降下来。
2、净味环保沥青技术。我们知道沥青是有味道,如果小区旁边修马路的话,很容易闻到大量的味道。
3、沥青路面再生技术。公路建设这么多年了,早期修的路大量开始进入维修阶段,这些维修材料如果不继续利用,就会对环境造成影响。我们通过各种的路面再生技术,进行对路面重新翻修,翻修完重新的利用,变废为宝。
4、预防养护技术。通过早养护实现少养护,通过早投入实现少投入。基本的原理是因为路的坏是不可避免的,因为受到环境和交通运输的作用,环境越差,负荷越重,坏得越快。中国的气侯环境非常严峻,所以路坏得非常快。超载车通过长期的治理,已经取得了非常好的效果,但是依然存在对路面的破坏,还是非常大。
第三、公路工程的科技情况。公路工程的技术也进入到一个新时代,这个时代有以下几个特征:
1、耐久性依然是公路工程需要突破的根本性问题。这条路一定要长寿耐久,能够经得起车辆的反复作用。有的专家提出来耐久就是最大的绿色,耐久就是最大的环保,从某种意义上来讲是讲通了。
2、公路的养护和升级改造将逐步替代新建成为工程的重点。
3、公路的建养受到土地、环保、建材等的约束升级。现在很多省份调用石料品,有不少的工程由于缺少合适的建筑材料,甚至出现了工期延误。
4、老百姓的出行需求。对出行的舒适性、安全性、全天后等要求不断提高,这对我们道路基础设施提出了新的挑战。
5、受劳动力的制约不断升级。现在一些工程机械企业在做自动驾驶的工程机械,这个也很有必要。因为新一代的农民工跟原来的农民工完全不一样了,他们都不愿意做一些艰苦的工作。
6、交通科技建设、运维的智能化和智慧化。
智慧高速公路现在也是风起云涌,很多省份都在做,但是这个整体还在探索阶段。从路面技术角度来讲,我们也在做探索性技术。一个是地毯式的沥青路面,现在路面都要去现场摊铺,我们想能不能像地毯一样先预制好,直接放到现场铺设,这样就节省了施工时间,减少施工对交通的影响。
还有能量收集路面。车辆压路以后路面会变形,这个变形能否转变成电能?我们也做了能量收集测试,是能够在服务交通运输的同时,产生一些能量的。
未来公路工程科技创新发展方向:
1、公路基础设施定制化制造和集约化应用;
2、后石油时代公路工程新材料、新技术。
未来公路的发展比较踏实,比其他基础设施的进步会慢一点,没有那么的显山露水,但是我们一直在努力,我们在努力为大家提供更好的服务。