获奖等级：一等奖
项目名称：黄土地区公路地质灾害“天－地”一体多源感知关键技术研发与应用
“黄土地区公路地质灾害‘天－地’一体多源感知关键技术研发与应用”项目研究以山西省智慧交通研究院有限公司作为总体牵头单位，联合科研、咨询、产品、检测等多家机构，以省部级课题为先导，以成果应用转化为目标，聚焦黄土地区公路工程地质灾害问题，开展联合攻关、协同创新和示范应用，最终形成了一整套实用、科学、系统的高速公路地质灾害多源感知关键技术，并成功应用于山西、陕西、宁夏等黄土地区的高速公路设计、施工、管理、维护各阶段，为其安全建设及运营提供了重要的技术保障。
黄土地区山高坡陡、沟壑纵横，且黄土具有显著的结构性和强烈的水敏性，易引起黄土路基沉陷、路堤滑塌，黄土高边坡失稳滑坡等地质灾害，这使得黄土地区公路运营期工作性能急剧衰减，服役质量大幅下降，严重影响通行能力和行车安全，极大增加运营安全隐患。
针对上述问题，项目组以“高速公路地质灾害‘天－地’ 一体多源感知关键技术研发与应用”为主题，基于前期研究积累，采用理论计算、现场核查、工程应用和对比分析等研究手段，在公路地质灾害致灾机理、广域识别、设备研发、技术集成和监测预警体系构建方面取得了多项突破和创新。
三大技术创新
针对黄土显著的结构性和强烈的水敏性，以及采空区沉陷特征，项目组建立了滑坡、崩塌、采空区沉陷的力学模型，揭示了黄土地区公路地质灾害（滑坡、崩塌、采空区沉陷）孕灾致灾机制和土体变形演化规律。
创新点一：项目构建了基于InSAR结果的显著形变区自动识别和分类技术流程，基于热点分析方法自动提取山西省高速公路沿线的显著形变区，再通过形变量、地形起伏度、矿界、形变态势多级约束指标对高速公路沿线滑坡、采空沉陷区进行初步自动分类。
创新点二：项目提出了多参量芯片级GNSS接收机低功耗控制方法，研发的“地灾型”GNSS接收机平均功耗降低了 70%；研发的地灾多源指标监测微纳智能传感器，解决了传感器零点漂移和灵敏度变化问题。
创新点三：项目构建了“天－地”一体多源感知技术体系。研发了“北斗+”三维变形监测技术，降低综合监测成本30% 以上；建立了“天－地”体多路组网技术体系，保证了极端气候条件下通讯数据及时可靠传输。
多项技术成果
成果一：高速公路地质灾害智慧监管平台
针对目前山西省公路地质灾害监测预警中智慧化程度不高、信息化技术手段使用不够广泛的问题，项目组结合山西省地质条件和公路特点，设计并研发了一套基于网络环境条件下的集地质灾害三维真实地形展示、信息查询、数据分析、实时监测、预警为一体的地质灾害监测预警系统，并在省域范围内成功推广应用。
成果二：黄土地区公路地质灾害信息数据库
黄土地区公路地质灾害信息数据库是信息化管控平台的核心内容，数据库构建的主要目的是将多源异构数据进行同构化，形成格式统一、集中存储的数据库。主要包括高速公路基础信息数据和公路沿线滑坡、崩塌、泥石流等四类地质灾害信息数据，目前，已包括崩塌2014处，滑坡206处，沉陷与塌陷450处，水毁251处。
成果三：获多项知识产权
项目实施过程中，共授权专利55项，其中发明专利22项；授权软件著作权37项；出版著作两部；发表学术论文65篇，其中SCI/EI收录31篇；主编标准3部，主编工法两部。项目组入选2018年度交通运输行业重点领域创新团队，项目成员共9人次入选各类省部级人才计划。
产生经济效益4.29亿元
依托项目成果，项目组建设了交通运输部黄土地区公路工程长期性能观测基地，并在山西吉河、长临、大运，以及宁夏、陕西、甘肃等我国主要黄土覆盖区域内的多条高等级公路中成功推广应用，产生经济效益4.29亿元。成果揭示的致灾机理和灾害隐患识别技术，可在边坡病害早期及时发现并采用预防性养护措施，防微杜渐，极大地降低了公路工程养护成本。项目构建的边坡地质灾害监测预警系统能够对黄土地区边坡运营情况进行实时监测预警，避免了由于地质灾害发生造成的经济损失。有效提升了黄土地区公路服役性能，大幅节约了养护维修成本，保障了高速公路安全、高效运营，为助力“加快建设交通强国”和“国家能源保供”战略实施具有重要意义。
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