綠色交通與景觀環境研究中心簡介
發布時間:2018-08-09 閱讀次數:18689次

    綠色交通與景觀環境研究中心成立于2017年4月,隸屬于伟德这个平台怎么样。由秦曉春副教授擔任中心主任,成員包括陳建春副教授、劉世海副教授和沈宇鵬副教授及數十名研究生,同時彙聚了國内高校和科研院所的十餘名特聘專家,是一個産學研高效融合的研究隊伍。同時,中心與加拿大不列颠哥倫比亞大學、加拿大多倫多大學、英國建築研究院、美國猶他州立大學、美國羅格斯大學的相關教授在科研和教學上建立了長期合作與交流。

    中心立足于可持續綠色交通基礎設施與交通旅遊融合發展,研究領域涵蓋公路景觀、路域生态、交通節能、虛拟現實等方面,近年來主要緻力于于綠色公路和旅遊公路的研究與咨詢工作。已先後完成國家863/973科技項目、國家自然科學基金項目、交通運輸行業部省聯合科技攻關項目、交通運輸标準制修訂項目、環境保護部建設專項、北京市交通委員會科技項目、廣東省交通科技項目等省部級科研項目數十項;在國内外期刊及會議上發表相關高水平論文60餘篇,SCI、EI檢索論文40餘篇,參與著作9部,獲得已授權國家發明專利10餘項


中心主任

秦曉春,工學博士,伟德这个平台怎么样副教授,中國公路學會青專委委員,國際景觀生态協會委員,《公路交通科技(英文版)》編委。主要從事公路生态環保與節能減排、公路景觀規劃與設計、駕駛人動态視覺與安全行為、公路三維視景仿真與虛拟現實等方面的科研與咨詢工作。

先後主持完成國家自然科學基金項目、中央高校基本科研業務費專項基金項目、北京市交通委員會科技項目、環境保護部環保公益性行業科研專項經費項目、公路交通安全技術交通行業重點實驗室開放研究基金項目等十餘項,參與完成交通運輸部綠色公路科技示範工程研究項目、交通運輸行業部省聯合科技攻關項目、交通運輸标準制修訂項目、環境保護部建設專項等省部級科研項目數十項;牽頭研究設計的“基于VNS的公路視景仿真系統”,已被納入到公路環境保護技術交通行業重點實驗室的實驗設備中。

以第一作者發表SCI、EI檢索論文20餘篇,作為編委參編《綠色公路建設技術研究與實踐》、《環境影響後評價理論、技術與實踐》、《公路交通環境保護》、《公路生态工程學》和《公路路域生态學》5本著作的編寫,以第一發明人被授權專利和軟著5項。

成 員

    陳建春,工學博士,伟德这个平台怎么样伟德这个平台怎么样副教授。長期從事軌道交通路網規劃、工程建設管理、信息管理和計算機輔助設計研究工作。主持和參加多項國家和省部級科研項目,獨立撰寫4部專著和參編多部專業教材,發表多篇學術論文,編寫過城市軌道交通客流仿真和分析系統、鐵路工程建設管理信息系統、礦山輔助設計系統等多個大型計算機軟件。

劉世海,工學博士,伟德这个平台怎么样伟德这个平台怎么样高級工程師,長期從事地質工程、路基路面工程和交通地質環境研究工作,主持主持和參加多項國家和省部級科研項目43餘項,發表學術論文20餘篇,參編著作1部。

沈宇鵬,工學博士,伟德这个平台怎么样伟德这个平台怎么样副教授,澳門岩土工程協會、國際土協會會員,中國土木工程學會土力學及岩土工程分會非飽和土與特殊土專業委員會委員。長期從事路基路面工程與交通地質環境研究工作,主持和參加多項國家和省部級科研項目80餘項,參與著作編寫3部,以第一作者發表學術論文30篇,其中EI、SCI檢索20餘篇,授權專利2項。曾獲2012年度中國施工企業管理協會科學技術獎科技創新成果二等獎。


聯系電話:010-51683893

電子郵箱: xcqin@bjtu.edu.cn


一.主要研究領域

1. 公路景觀

中心長期緻力于公路景觀動态審美感知、公路景觀動态空間、公路景觀量化評價、公路景觀規劃設計、橋梁景觀、隧道景觀等基礎科學問題和技術方法的研究。


該領域代表性成果:


1.1 建立基于動态感知理論的公路景觀評價的量化方法

依托國家自然科學基金青年項目“基于動态感知理論的公路景觀評價的量化方法研究”,突破傳統單純以專家為評價主體的公路景觀定性評價方法的局限性,以駕駛人的動态特征為切入點,在景觀美學質量與景觀要素之間建立定量化的關系模型,使得評價結果更為科學、嚴格、可靠。 


1.2 自主研發公路景觀實時動态評價系統

依托中央高校基本科研業務費專項基金項目“基于心理物理學方法的高速公路景觀動态評價技術研究”,突破常規主要針對公路某個視點場景或某些定性指标間斷、單一的評價,自主研發了即時、連續的評價數據錄入系統,實現對公路景觀實時審美感知和駕駛體驗評價的全過程量化,為開展公路景觀評價提供了科學、連續、即時、定量的新手段。

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1.3 建立基于視覺感知的旅遊公路色彩體系量化方法

依托青海省交通廳科技項目子課題“青海省紮碾公路旅遊生态環境與景觀融合技術研究”,基于蒙塞爾色彩體系和色彩認知理論,提出旅遊公路色彩體系的量化分析方法,建立了包括基調色、主體色、輔助色和點綴色的公路色彩數據庫,構建出旅遊公路色彩結構與色譜規劃的方法,為公路景觀規劃提供科學的色彩數據。

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1.4 提出基于3S技術等路路域景觀特征分析方法

依托雲南省交通廳科技項目子課題“改擴建高速公路路域景觀特征分析及恢複利用綜合研究”,基于遙感影像和GIS技術,提出對公路路域生态景觀進行綜合分析與評價方法,實現公路路域景觀特征的科學量化分析。

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1.5 建立旅遊公路評價指标體系

依托交通運輸部規劃研究院基金課題“旅遊風景道評價指标體系”,根據旅遊公路的功能性質特征,将交通價值、遊憩價值和風景價值作為評價旅遊公路的目标層,從目标層、準則層和指标層三個層次,構建旅遊公路的科學量化綜合評價指标體系。


2. 路域生态學

近年來,中心圍繞邊坡生态修複、水土保持、公路生态選線、綠色公路評價、公路環境影響後評價、動物通道等綠色交通的基礎理論和技術方法開展深入研究。


該領域代表性成果:


2.1 提出“基于人造壤土的邊坡生态防護技術和“基于W-OH的防侵蝕有機生态基質層邊坡生态修複技術的邊坡生态修複方法

依托廣東省交通運輸廳科技項目“亞熱帶山區高速公路高陡邊坡生态修複和景觀融合技術研究”,針對粉質粘土邊坡、土石混雜類邊坡和全/強風化岩三種不同土質邊坡,基于不同邊坡的土壤岩質特性、生态植被恢複的限制因子和主要鄉土植物的生物适應性,提出W-OH材料生态護坡技術、人造壤土基質噴播技術和多級邊坡生态修複複合技術。

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2.2 建立景觀型邊坡生态修複技術

針對區域邊坡特點,考慮邊坡結構面産狀和坡面産狀的組合關系以及周圍環境,對邊坡類型進行量化分析,包括邊坡土質、朝向、坡度、穩定性、護坡類型以及土壤類型等,明确生态植被恢複的限制因子和主要鄉土植物的生物适應性,結合公路路域色彩特征分析結構,從生态修複理論、生态防護理論、植物防護機理和色彩環境認知四方面提出景觀型邊坡生态修複技術方案。


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2.3 提出綠色公路建設評價指标體系

依托交通運輸行業聯合科技攻關項目 “綠色公路建設關鍵技術研究,結合公路可持續發展的需求,從節地、節材、節水、節能、安全與智能、運營與管理六個方面構建綠色公路的量化評價方法與指标體系,為我國公路的可持續性評估提供了量化工具,技術成果已在江西省的多條高速公路項目上得到推廣應用。

 

2.4 建立基于3S技術的公路生态環境影響後評估方法與量化指标體系

    依托環境保護部環保公益項目“公路建設項目環境影響後評價生态和大氣技術方法體系研究”,通過現場調查與監測和遙感衛星影像動态變化分析等方法,提出公路環境影響後評價的影響機理與基于GIS的時空尺度識别技術,在此基礎上建立基于3S技術的公路生态環境影響後評估方法與量化指标體系,為公路建設項目生态環境影響後評價提供科學的定量研究方法。

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2.5 提出北京地區高速公路融雪劑堆積殘留特性與形成徑流擴算規律

依托北京市交通行業科技項目“高速公路環境保護關鍵技術研究與示範工程”,通過路橋面徑流和土壤采樣現場實驗,分析路面徑流融雪劑殘留物質之間相關性和融雪劑土壤殘留物質含量變化,提出融雪劑堆積殘留特性與形成徑流規律并編制北京地區高速公路融雪劑使用指南。

 

2.6 對标國際主要發達國家可持續公路發展評價體系

依托北京市交通委員會科技項目子課題“國際主要國家綠色公路發展經驗與技術體系研究”,通過對比研究美國、英國、新加坡三個發達國家的五個綠色公路評估體系,包括CEEQUAL、Greenroads、INVEST、Envision和BCA Green Mark,科學評價不同發達國家綠色公路建設的評估框架、評估方法和評估指标,為我國綠色公路評價标準建設提供參考。

 

3. 交通節能

中心圍繞交通污染物擴散,交通節能減排等綠色公路建設減碳節能技術開展深入研究。


該領域代表性成果:


3.1 建立交通污染物擴散三維模拟方法

依托環境保護部環保公益項目“公路建設項目環境影響後評價生态和大氣技術方法體系研究”,實現對公路進行各交通污染因子傳輸擴散的三維模拟分析,建立公路建設大氣環境影響後評價模型,明确污染物擴散規律和擴散濃度,對于有效評估路域空氣質量并做好污染防治措施具有重要意義。

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3.2 提出隧道光導照明設計技術及經濟效益分析方法

通過借助光纖技術将隧道外部的太陽光導入隧道,并解決太陽自動跟蹤系統、智能調光等關鍵技術問題,形成隧道光導照明設計技術;從功能性和經濟性兩方面對光導照明技術與人工照明組合進行對比研究,提出隧道光導照明最優設計方案。

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3.3 提出聲子晶體聲屏障設計技術

基于高速公路主要噪聲的頻譜分布特性,提出陣列式周期性結構二維聲子晶體型聲屏障的理論模型與研究方法,揭示聲子晶體型聲屏障在不同材料、形态、結構下的降噪機制,解決陣列式周期性結構在聲屏障降噪應用中的有效性問題。

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3.4 軌道交通規劃設計與計算機系統開發

利用城市軌道交通的實際客流運營數據,仿真和分析整個軌道交通網的客流運行狀态,基于最佳路徑搜索、客流輸送能力、客流路徑分配、仿真模型建立、客流仿真等内容,開發城市軌道交通客流運行仿真系統。


4. 人因工學


長期以來,中心圍繞駕駛人動态視覺與行為感知、虛拟現實,人機交互三維視景仿真技術等交通人因工學理論和技術方法開展研究。


該領域代表性成果:

 

4.1 提出基于空間可視度的公路景觀視覺信息組合模型及算法

    依托中央高校基本科研業務費專項基金項目“基于駕駛人視覺印象形成機理的公路景觀空間構成與體驗的量化研究”,突破基于GIS地理空間視域分析的局限性,以單元視目标為基礎,通過建立基于三維網格矩陣的矢量方程,科學表征空間信息可視度,提出基于不同設計目的和功能需求的公路景觀空間信息可視度的組合模型及算法。


4.2 自主研發公路視景仿真與虛拟現實系統

為避免以往靜态照片缺乏現場真實感和動态性的缺點以及傳統基于三維建模軟件(3DS Max,Maya等)的公路三維模型無法實現真實地形數據仿真的局限,建立能夠融合地理信息系統、數字地面模型、景觀生态系統等環境空間信息的公路三維視景仿真系統,研發“基于VNS的公路視景仿真系統”,已被納入到交通運輸部公路環境保護技術交通行業重點實驗室,發揮科研和市場價值。

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4.3開展基于遊戲軟件的公路景觀虛拟現實系統開發與設計

突破傳統數字地面模型(DTM)、數字高程模型(DEM)及城市景觀可視化的單一研究領域,有效地将DEM、數字地表影像和道路設計模型等溶入虛拟現實技術,開展基于遊戲軟件的公路景觀虛拟現實系統,借助VR眼鏡,實現公路設計成果的動态可視化及公路景觀與環境分析,給用戶提供直觀、立體和動态的設計效果,以實時評價其設計成果的景觀質量及其與環境協調關系。

                                              
點擊右側圖标觀看虛拟現實視頻:


二.設計咨詢領域


1.旅遊公路規劃與設計


1.1 内蒙大沁他拉旅遊公路

本項目既承擔着從大沁拉鎮到寶古圖沙漠景區的交通運輸功能,同時也承載着自駕或慢行體驗沙漠風情的旅遊功能,因此景觀設計充分發揮公路交通區位作用,積極将慢行系統、觀景台、旅遊标識系統、自駕營地系統、旅遊服務站等設施與公路主體設施統一規劃、設計,尊重生态與自然環境,凸顯區域文化發展脈絡,挖掘和展現“景系統、遊系統、舒系統、綠系統”的綜合功效,打造具有通達、遊憩、體驗、運動、健身、文化、教育等複合功能的主題線路,體現出觀光旅遊公路的景觀性、生态性、休閑性、人文性、科普性、趣味性,提高旅遊可達性,以建設成為具有慢行旅遊和休閑觀光價值的重要通道,把項目打造成為“休閑遊憩廊道、沙漠風情之路、寶古圖景區窗口”。 

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1.2 蘭州興隆山旅遊公路

    本項目既承載着“春郊遊、夏避暑、秋賞葉、冬滑雪”的旅遊功能,同時也承擔着“高原夏菜”的運輸功能,因此綠化與景觀設計以“環境共融、資源共赢”為核心,力求體現“自然保護、生态旅遊、休閑觀光、經濟發展”的綜合功效,充分發揮公路的交通區位作用,巧妙展示和利用區域景觀旅遊資源,圍繞項目建設對“自然環境保護、人文景觀協調、旅遊資源開發、農産品經濟拉動”的若幹環節,體現出觀光旅遊公路的景觀性、生态性、休閑性、科普性、趣味性,把項目建造成為“生态遊憩廊道、低碳景觀之路、農業富民窗口”,充分發揮整個區域的“生态服務功能、旅遊休閑功能、節能環保功能、科普教育功能、特産展示功能、經濟拉動功能”。

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2. 交通服務設施景觀設計


2.1 收費站景觀設計

收費站景觀設計,通過“形意結合”的設計手法,來展示“形”背後蘊含的文化精神“意”,通過物以載道,内涵與形式融合,凸顯區域地方獨特文化神韻,使司乘人員從視覺上、心理上充分感知、體驗當地當地的人文環境。

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2.2 景觀型聲屏障設計

    由于公路聲屏障往往具有較大的體量,其本身會對周圍環境以及行人産生強大的視覺沖擊,而其景觀質量的高低也影響沿線居民和行人的審美感知。景觀型聲屏障的設計,可以通過适當的形式和材料的選擇以及顔色紋理的等美學效果等處理手法,補償其産生的消極視覺效果。

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2.3 景觀型防眩闆設計

在滿足傳基本安全功能的基礎上,突破傳統防眩闆外觀形式,融合當地文化特色元素設計而成形式各異的景觀型防眩闆。

 

三.研發産品介紹


1. 高速公路邊坡數據庫平台

結合高速公路邊坡特性,考慮邊坡結構面産狀和坡面産狀的組合關系以及周圍環境對邊坡類型進行量化分析,包括邊坡土質、朝向、坡度、穩定性、護坡類型以及土壤類型等,進行高速公路邊坡分類,建立高速公路邊坡數據庫。

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2. 高速公路積雪結冰預警系統

該産品是一種能準确、實時地反映冰雪天氣下高速公路路面狀況并提供積雪結冰預警信息的遠程綜合監控系統,該系統通過安裝于室外的傳感器和攝像頭實時傳輸監測點的道路氣象信息和現場影像信息,經由系統的中央處理器分析處理後判斷對未來數小時内道路結冰積雪情況進行反饋,便于公路養護機構以及用戶及時進行除雪工作和出行安排。

 

3. 太陽能結冰預警道釘

3.1 标準版太陽能結冰預警道釘

該産品是一種棱台凸起式交通安防路标,太陽能電池闆吸收太陽能轉化為電能儲存在蓄電池内,由控制器及軟件處理分析自身霜的形成來預測道路上冰的存在,當達到一定的阈值時觸發LED燈,以達到結冰預警的目的。

 

3.2 深雪版太陽能結冰預警道釘

該産品是一種圓台凸起式交通安防路标,不同于标準版的是安裝時基座部埋入路面的嵌入式,具有防撞固定作用;動态監測通過的交通量,對該區域事故量有統計效果;頂部設有靈敏的壓力計,通過積雪對道釘的壓力判斷積雪的深度從而發出不同亮度和頻率的藍色閃光達到深雪預警的作用。

 

4. 自閃式交通路障裝置

該産品是一種具有太陽能供電裝置并且能夠發光自閃的道路交通路障裝置,通過太陽能供電裝置提供電能,可在夜間自動頻閃發光,其餘四個側斜面貼裝或噴塗反光材料,實現燈光照射下的被動發光,該産品克服了傳統交通路障隻能被動發光的缺點,更有助于保證夜間使用時的通行安全。

 

5. 太陽能步道磚

該産品是一種具有夜間照明和指引作用的戶外步道磚,其中心區設置有發光構件通過頂部的透光區發光,環繞透光區的其他部分設置太陽能電池闆,配合步道磚内部的蓄電池為發光構件提供電能,本步道磚克服了傳統産品功能單一的缺點,可改善夜間戶外步行道的照明情況,采用太陽能供電的方式解決了戶外照明供電不便的問題,同時透光區搭配指引标志使用還可更好的引導行人通行。

 

6. 基于聲源引導的盲道地面磚

該産品是一種具有金屬上闆的混凝土路面磚,金屬上闆通過粘膠劑或螺紋釘與混淨土磚支撐,闆上設置向外突出的圓周或斜條紋,當盲人用手杖與之接觸時可産生清晰可辨的聲音。有效解決盲道地面磚凸起随時間推移而作用不明顯的問題,更好地引導行人走路。




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