鲁交科简临001号

山东交通运输好成果

专  报

2025年第1期

山东省交通运输厅科教处

山东省交通运输研究会                     2025年4月22日

编者按：“十四五”以来，省交通运输厅高度重视科技赋能交通运输高质量发展，集中力量支持重大关键技术攻关、重大创新平台建设、高层次科技人才引育，推动各类创新主体在应用基础理论研究、关键核心技术攻关、重大创新产品研发等方面取得了一批重大科技成果。本期专报选取了高端智能盾构系列搭载装备、集装箱码头智能管控系统（A-TOS）、高速公路零碳服务区建设关键技术、高铁桥梁无砟轨道建造技术、TransAI高速公路一体化仿真决策引擎、季冻区砼桥梁桥面铺装体系耐久性设计与关键技术、商品车全地形高速智能运转装备及智慧操作系统关键技术应用、超大型低温液化乙烷船B型舱的研发和建造等八个交通运输好成果，呈报领导参阅。

本 期 导 读

▲ 高端智能盾构系列搭载装备

▲ 集装箱码头智能管控系统（A-TOS）

▲ 高速公路零碳服务区建设关键技术

▲ 高铁桥梁无砟轨道建造技术

▲ TransAI高速公路一体化仿真决策引擎

▲ 季冻区砼桥梁桥面铺装体系耐久性设计与关键技术

▲ 商品车全地形高速智能运转装备及智慧操作系统关键技术应用

▲ 超大型低温液化乙烷船B型舱的研发和建造

高端智能盾构系列搭载装备

为践行“科技强国”“交通强国”战略部署，充分发挥科技创新对加快建设交通强国的支撑和引领作用，攻克复杂地质条件下隧道施工重大技术难题，由济南轨道交通集团有限公司牵头，联合山东大学、济南重工集团、山东轨道交通研究院有限公司共同研发了“高端智能盾构系列搭载装备”，包括超前地质预报、地层特征感知、气体环境监测、刀具磨损检测、同步注浆检测系列装备和辅助决策支撑系统，全面提升了盾构机的智能感知与认知能力，能够大幅降低盾构施工安全风险，更好适应复杂多变的施工环境和高标准的技术要求，提升盾构装备智能化水平。

技术国际领先。超前地质预报装备能够“透视地层”，可识别盾构前方50-80米隐伏的溶洞、断层破碎带等不良地质，有效避免突水涌砂等灾害的发生；地层特征感知装备能够“听声辩位”，科学识别复合地层软硬界面分布规律与复合强度特征，指导优化盾构掘进参数，降低施工沉降风险；气体环境监测装备能够“闻气嗅险”，高精监测16种有毒有害气体及环境参数，预报前方赋存有毒气体地层，超前防控人员中毒与气体爆燃；滚刀磨损监测装备能够“感知龋害”，实时获取滚刀磨损状态，避免盾构盲目开仓，为换刀决策提供可靠依据；壁后注浆检测装备能够“精准把脉”，准确识别同步注浆效果，摸清脱空、不密实等缺陷位置，指导二次补浆，保障结构壁后质量；辅助决策支撑系统能够“控险减灾”，结合获取的地质-盾构-结构多源数据，通过动态风险评价，辅助支撑盾构掘进主动决策。研究成果获山东省技术发明二等奖、济南市职工优秀创新成果特等奖等奖项，被省工信厅列入山东省首台（套）技术装备推广应用指导目录，被省科技厅评选为“山东好成果”，入选“2024世界智能制造十大科技进展”。

市场前景广阔。系列搭载装备已在济南轨道交通二期工程实现规模化应用，搭载于山东省首台9米级盾构机“齐鲁号”和17.5米级盾构机“山河号”，并推广至广州城际铁路项目，开拓新加坡等海外市场，累计签订销售租赁合同额超800万元。当前，国家大力扶持高端装备制造、智能建造等领域，出台诸多鼓励政策，推动相关产业发展。系列搭载装备作为盾构智能化创新成果，契合国家政策导向。随着城市化进程加速，城市轨道交通建设需求持续增长，公路、铁路等领域的隧道建设工程也在稳步推进。高端智能盾构装备凭借其在复杂地质条件下的出色施工能力，能够满足各类隧道工程的需求，在这些领域拥有广阔的应用空间。

经济社会效益显著。研究成果填补了国内外高端智能盾构搭载装备的市场空白，为预报和解决盾构施工中的突水涌砂、管片上浮、地面塌陷、气体灾害、刀盘刀具损害等重大工程难题提供了成套解决方案。研究成果的应用，能够有效提高施工效率，缩短建设周期，节省时间成本。减少因事故导致的工程延误、设备维修和材料浪费等额外费用，降低施工风险成本。同时，准确的注浆检测能保障结构质量，减少后期维修加固成本。相关技术成果形成了核心专利群，推动了高端装备智能制造产业实现跨越式发展，可带动盾构机制造、传感器研发、数据处理等相关产业的发展，形成新的经济增长点。

集装箱码头智能管控系统（A-TOS）

项目响应国家“交通强国”、“海洋强国”、“数字中国”战略，面向集装箱码头高效、智能和核心技术自主可控的重大需求，青岛新前湾集装箱码头有限责任公司作为山东省属大型国有企业山东港口青岛港集团下的子公司，联合青岛港国际股份有限公司、青岛西海岸新区交通运输局完成“集装箱码头智能管控系统（A-TOS）”成果，全新设计云-边-端柔性架构，研发了集信息处理、计划调度、设备控制于一体的集装箱码头智能管控系统，项目成果达到国际领先水平。

集装箱码头智能管控系统（A-TOS），具备堆场智能选位、船舶极速配载、设备智能调度、系统自动化测试与智能运维等功能，支持调度400台港口大型机械设备完成集装箱全流程智能化运输装卸，实现智能生成资源集成配置与决策自主优化的码头全域作业计划和多阶段高动态优化的协同管控。

系统支持千万级吞吐量集装箱码头“毫秒级”全场选位、“秒级”设备调度、“毫秒级”数据动态刷新，全球首次实现了港口领域不停工升级运维，打破了国外技术垄断，技术全球领先，引领港口数字化转型发展。该项目成果先后获“青岛市科技进步特等奖”、“中国航海学会科技进步一等奖”，入选“交通部2024公路水路交通基础设施数字化转型升级典型案例”、“山东省属企业首批十大科技创新成果”、“山东省首版次高端软件产品”等多项荣誉。

成果提升了码头生产作业及资源配置的协同化水平、装卸作业效率和对外服务水平。已在山东港口青岛港自动化码头全面应用，支撑山东港口青岛港自动化码头作业效率提升14.2%，桥吊平均单机作业效率达到60.9自然箱/小时，先后十二次刷新码头装卸世界纪录；推广应用于日照港等码头，作业效率提升10%以上。累计创造经济效益超19亿元。

市场前景广阔，可为人工码头及半自动化码头改造、全自动化码头的建设等提供个性化解决方案和定制化开发。

该成果实现港口核心系统国产化和关键技术完全自主可控，提升了我国港口产业竞争力，为港口数字化转型和智能化升级提供了解决方案和典型案例，对于智慧港口建设和赋能行业变革具有重要的技术引领作用。

高速公路零碳服务区建设关键技术

为贯彻落实习近平总书记“三个走在前”重要指示精神，加快建设交通强国山东示范区，山东高速集团有限公司联合交通运输部科学研究院、中国科学院广州能源研究所，依托青银高速、临临高速上的新建、改扩建服务区工程，对山东省高速公路服务区开展了广泛调研分析与示范工程验证，首次提出了零碳服务区概念，建立了服务区运营期碳排放核算清单、核算方法，揭示了服务区碳排放特征，构建了零碳服务区评价指标体系。同时，提出了直流微电网自适应调度、孤网运行和电网离网过渡策略，构建了光储充多设备联合运行的零碳服务区交直流微电网系统，建立了充电桩配置模型和典型设备储能模型，搭建了服务区碳资产智慧管控平台，研发了适用于高速公路服务区的低能耗智能化、模块化生物滤塔污水处理装备和分布式多源固废热解气化装备。

研究成果在全国具有领先示范意义。依托该成果，山东高速集团有限公司成功打造了全国首个零碳服务区——济南东零碳服务区。济南东零碳服务区入选交通运输部第一批公路水路典型运输和设施零碳试点项目名单、工业和信息化部第三批智能光伏试点示范项目，获得中国建筑节能协会建筑光储直柔十佳实践案例等荣誉，得到政府领导、行业专家及社会各界的广泛关注和高度认可。

支撑发布高速公路零碳服务区建设及评价团体标准及地方标准，实现了零碳服务区“从1到N”的推广。形成了高速公路零碳服务区建设运营关键技术、评价标准和可复制、可推广的建设运营模式。目前，山东省已完成高密服务区、沂南西服务区、邹平西服务区等零碳服务区建设，并编制了山东高速（近）零碳服务区发展规划，计划对全省近200对服务区进行改造。同时，成果还在海南、河北、湖南、内蒙等多个省份得到推广应用。

成果推动高速公路服务区从高能耗节点向零碳设施转型，不仅助力交通领域碳达峰目标，更为全国绿色交通体系建设提供了可操作、可推广的“山东方案”。

高铁桥梁无砟轨道建造技术

济南市到郑州市的济郑高速铁路，东接京沪高速铁路、西连京广高速铁路、中段交汇京港高速铁路，是中国“八纵八横”高速铁路网的重要连接线，时速达350公里。为保护黄河生态环境，排洪通航，济郑高速铁路山东段在济南市长清区采用(108+4×216+108m)多塔矮塔预应力混凝土斜拉桥跨越黄河，桥上铺设千米长联的CRTS III型板式无砟轨道，桥梁和无砟轨道工程建造面临巨大挑战。

济郑高速铁路有限公司联合西南交通大学、山东省路桥集团有限公司、中国铁路设计集团有限公司等有关单位，完成“高铁桥梁无砟轨道建造技术”成果，高质量建成世界高铁首座时速350公里铺设千米长联无砟轨道的多塔矮塔斜拉桥工程，于2023年12月8日顺利投入运营，实现中国高铁桥梁和无砟轨道建造技术又一重大突破。

世界高铁首座时速350公里千米长联多塔矮塔斜拉桥无砟轨道建造科技含量高，已形成成套技术，并经过实际工程验证。建成后的结构性能先进，高铁列车行车安全度高，乘坐舒适度优越，得到国际高铁行业高度认可。

采用自行研发、国际领先的长节段大吨位悬臂造桥机大型装备，应用于8m长、重量800t的混凝土主梁节段悬臂灌注施工，提高梁体施工效率近一倍，结合结构空间温度场、索力、静力水准仪的云监测系统，实现梁体三维高精度线形；采用压重/换重、平面与高程测控分离的快速测控技术施工无砟轨道，实现无砟轨道高精度快速施工。该项目成果已荣获“山东省交通运输研究会山东省交通运输科技奖一等奖”，授权发明专利或实用新型专利证书9项，计算机软件著作权1项，山东省省级工法1项，发表论文15篇。

项目成果将混凝土梁节段悬臂浇筑长度从4m增大到8m，缩短工期131天，减少梁体施工费用11713.81万元。无砟压重/换重施工和快速测控能将底座板施工误差从10mm降低到3mm，减少无砟轨道施工费用2487.91万元。桥梁和无砟轨道总计节约投资14201.72万元，社会经济效益显著。

世界高铁建设蓬勃发展，国内县县通高铁任重道远，高铁跨越大江大河的大跨度桥及长联桥梁越来越多，高铁桥梁和无砟轨道高精度建造技术深受行业欢迎，推广应用前景广阔。

凭借桥梁和无砟轨道建造国际领先技术、可靠质量及优质服务，济郑高速铁路有限公司将建造更加绿色、安全、经济、高性能的高速铁路，助推中国高铁继续领跑全球，践行交通强国战略，助力高铁强国。

TransAI高速公路一体化仿真决策引擎

为践行《交通强国建设纲要》，提升高速公路运营管理智慧化水平，推动基础设施数字化转型高质量发展，山东省交通规划设计院集团有限公司联合山东高速集团有限公司高速公路运营公司和山东高速集团有限公司创新研究院，成功研发并应用“TransAI高速公路一体化仿真决策引擎”。该成果通过全时空泛在感知、全流程运行管控可视化以及全路网运行态势研判，实现高速公路运营管理的智能决策升级，打造了山东省内首个省域级高速公路仿真决策产品，经评价达到“国际领先水平”。

系统针对高速公路全域实时感知难、突发事件研判分析难、运行状态量化评估难等问题，充分挖掘10余类、每月流水超100G的多源异构交通大数据，构建了20余项路网运行分析及应急处置评估指标体系。耦合10000余个单向路段单元、7300余公里车道级仿真地图以及640公里典型路段三维BIM模型的地图引擎，打造了融合宏-中-微观多尺度交通仿真引擎，并搭载4大主题、8类、20余种算法模型形成了高效率决策引擎。通过组件化开发高效搭建“路网-路段”协同管控决策体系：路网层面，形成高速全域路网动态仿真平台、高速公路多维协同决策引擎；路段层面，针对大流量典型瓶颈节点，采用数据驱动策略实施动态调控，助推智慧扩容等专项方案落地实施。

系统结合实时管控机制和周期性评估优化机制，为高速公路运管人员提供近2年10个节假日交通量预测、收费站改造、风险路段治理等方案评估和决策建议，有效降低管理决策成本，提升服务水平。针对节假日开展专项拥堵治理服务，通过主动管控和智慧化改造，替代传统物理扩容手段，有效减少拥堵时长45%、减少交通事故44%、提升通行量25.1%，提升公众出行效率的同时极大节约了扩容资金。

成果可进一步优化山东高速集团18家运管单位的运行态势研判、应急处置管控等业务流程。特别是在五一、国庆等节假日期间，山东省内四级以上服务水平路段达3000余公里，拥堵治理需求场景多、紧迫性强，推广应用价值巨大。

凭借智慧化的算法、智能化的平台及轻量化的设备研发，“TransAI高速公路一体化仿真决策引擎”将持续为高速公路运营管理提供更加智能、高效、经济的拥堵解决方案，助力实现交通强国战略，推动高速公路运营管理高质量发展。

季冻区砼桥梁桥面铺装体系耐久性

设计与关键技术

为保障桥梁安全与行车舒适，季冻区对桥面铺装的品质和耐久性需求迫切。而传统桥面铺装面临破坏机理复杂、结构功能单一、材料性能受限以及施工质量难控等问题，严重影响桥梁寿命。随着我国桥梁建设规模扩大，高性能、普适性强的桥面铺装系统成为行业发展关键。

山东省交通科学研究院联合内蒙古高速公路集团有限责任公司，采用跨行业产、学、研、用联合攻关，成功突破技术瓶颈，取得了理论、结构、材料、工艺四大创新。

首次提出“多功能层”设计理念，“多功能层+承重层+磨耗层”、“防排导结合”的长寿命桥面铺装设计理论以及层间剪切疲劳应力等为主要控制指标的水泥混凝土桥桥面铺装设计方法，完善了水泥混凝土桥梁沥青铺装层设计体系。宽域高劲度沥青结合料的“梯级升级+改性”稳定制备技术，突破传统单一改性和复合改性的性能上限与稳定性不足问题。研制了适应桥面铺装极端服役条件的宽域多功能沥青混合料，解决了沥青混合料高温、重载条件下抗剪切与低温抗裂性能协同提升的技术难题。该项目成果获“内蒙古自治区科学技术进步奖一等奖”并纳入“2023年度山东省交通运输科技成果推广目录”。

成果应用广泛。该成果依托国道110线乌海黄河特大桥等工程进行大规模推广，应用范围覆盖内蒙古、山东、吉林等多个省区，指导完成近50km的桥面设计与施工。

社会经济效益显著。采用特定组合的工程每年每公里可节省养护费、燃油费等18.826万元，直接经济效益达1.7亿元，全寿命周期经济效益超数亿元，显著降低运营维护成本。同时，项目获得授权发明专利6项、实用新型专利8项，在行业影响力的期刊上发表学术论文22篇，并将成果纳入国家、行业和地方标准7部，推动行业技术进步。

随着“一带一路”倡议的推进，许多沿线国家也面临着类似季冻区的桥梁建设难题，为该成果开拓国际市场创造了有利条件。凭借其创新性、实用性和经济性，该成果在市场竞争中优势明显，具备强大的市场竞争力，将为推动桥梁建设行业的发展做出重要贡献。

商品车全地形高速智能运转装备及智慧

操作系统关键技术应用

为深入贯彻习近平总书记关于山东要加快建设世界一流港口的重要指示精神，加快落实省委、省政府建设智慧港口决策部署，山东港口烟台港充分发挥国内一流商品车业务的特色优势，全力推进商品车滚装码头自动化转型升级。旗下的汽车码头公司联合北京特种机械研究所、北京理工大学完成“商品车全地形高速智能运转装备及智慧操作系统关键技术应用”成果，成功打破了室内低速AGV的技术束缚，将工作场景引入到雨雪雾等天气环境和港口复杂地况，并将最高行驶速度提升至25km/h,在全球率先实现滚装码头岸端商品车转运无人化作业。

全球首台适合商品车水平运输的全地形高速智能转运装备（All Terrain Automated Guided Vehicle, AT-AGV）,采用多传感器数据融合、环境感知、路径规划等前沿技术，设计智能控制算法，实现轨迹跟踪自动驾驶、轴距轮位自主识别、突发状况自行避障、运行状态自我检测、低电模式自动充电等功能，解决商品车在港口滚装运输过程中人工作业效率低、运营成本高、尾气排放大、安全隐患多等问题，达到商品车在港自动化运输的目标。

自主开发了国内首个集业务、生产、管控于一体的商品车物流智慧滚装操作系统，形成滚装码头自动化装卸作业工艺新方案，打造出商品车“智能理货+智能转运+智能堆存+智能调度+绿色零碳”五大核心优势，实现滚装码头港区内的商品车在闸口、堆场、车库、岸边间的智能化转运作业，每年可减少烃类及氮氧化物等尾气排放10余吨，作业人员减少15%，商品车综合周转效率提升20%。

成果搭建了全国首个商品车自动化运输作业场景，入选了“山东省交通运输科技成果推广目录”以及交通强国“第二批智能交通先导应用试点”，是指导智慧港口行业发展的创新实践，形成了可复制推广商品车智慧港口应用案例与创新成果，对带动商品车物流行业不断深化，推进我国智慧港口建设具有重要意义。

超大型低温液化乙烷船B型舱的

研发和建造

为践行“海洋强国”“海洋强省”战略，满足全球日益增长的绿色清洁能源运输需求，山东海洋能源有限公司作为山东省属大型国有企业山东海洋集团全资子公司，联合江南造船（集团）有限责任公司和太平洋气体船（香港）控股有限公司完成“超大型低温液化乙烷船B型舱的研发和建造”成果，全球首创性研发了搭载B型舱货物围护系统的超大型乙烷运输船（VLEC），并已实现实船技术应用，实现中国制造又一重大突破。

全球首艘搭载B型舱的99000立方米乙烷船“贝达弗”轮(VLEC“PACIFICINEOS BELSTAFF”)，配备了“乙烷”双燃料主机、轴带发电机和多种节能装置，展现出卓越的多适应性，轻松驾驭乙烷、乙烯、LPG等多种液化气体的运输需求，性能技术先进，对全球主要液化气终端具有普遍的兼容性。该船为世界首制，并已入选“2021世界名船录”，得到国际航运业高度认可。

技术全球领跑。实现了全球首艘B型舱VLEC设计、建造、运营，首创了适合零下104℃的B型舱货物围护系统，具有蒸发率低、维护成本低、保温系统简单高效、卸货残留少等优点，实现了核心技术的完全自主可控，打破了国外液化气货物围护系统的技术垄断，填补了B型舱在VLEC上应用的世界空白，引领船舶工业高端船型的“低碳”转型发展。该项目成果先后荣获“山东省交通运输研究会山东省交通运输科技奖一等奖”“中国安全生产协会第四届安全科技进步奖三等奖”等多项荣誉。

经济效益丰厚。山东海洋能源运营和在建共18艘应用该B型舱货物围护系统的乙烷船，全部交付运营后，乙烷运力将达到每年108.95万吨，乙烷运输船占全球21%、综合运力第一，每年收入可达27亿美元，实现净利润超过5000万美元。

市场前景广阔。B型舱安全可靠性高、货舱维护成本低、货物装载能力灵活，绝缘系统高效，深受全球能源和石化行业主流客户青睐。

凭借VLEC领先技术、可靠质量及优质服务，山东海洋能源将为客户提供更加绿色、安全、经济、高效的船型解决方案，助推中国低温气体船行业领跑全球，践行“双碳”战略，助力海洋强国。

报：厅领导，二巡、两总师。

发：厅机关处室，厅直单位，各市交通运输局，有关企业、高校、科研机构等。

  山东省交通运输厅 　　 　　                2025年4月22日印发