中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
一、背景
4月28日召開的中央政治局會議明確提出加強水網(wǎng)、新型電網(wǎng)、算力網(wǎng)、新一代通信網(wǎng)、城市地下管網(wǎng)、物流網(wǎng)等規(guī)劃建設(shè)。5月9日召開的國務(wù)院常務(wù)會議，就“六張網(wǎng)”作出更為精準(zhǔn)具體的部署。從兩會定調(diào)的國家戰(zhàn)略，到7萬億投資的強力護(hù)航，再到一批標(biāo)桿項目的加速落地，水利行業(yè)已告別“默默無聞”，迎來了歷史性發(fā)展機遇。總體來看，“十五五”期間水利建設(shè)將保持穩(wěn)定投入、系統(tǒng)推進(jìn)，逐步構(gòu)建安全可靠、綠色智能的現(xiàn)代化水利體系，水利行業(yè)進(jìn)入長期、可持續(xù)的發(fā)展階段。對行業(yè)而言，這不是短期脈沖，而是長達(dá)十年的結(jié)構(gòu)性機遇。對企業(yè)與從業(yè)者而言，水利大規(guī)模投資將帶動上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展與就業(yè)增長，每千億元水利投資可帶動一定規(guī)模就業(yè)崗位，“十五五”期間相關(guān)就業(yè)需求將持續(xù)釋放，水利技術(shù)、智能調(diào)度等專業(yè)人才需求增加，泵閥、管道、智能監(jiān)測設(shè)備等細(xì)分行業(yè)需求穩(wěn)步增長。
二、水網(wǎng)建設(shè)的內(nèi)容及痛點
水網(wǎng)建設(shè)包括重大引調(diào)水工程、防洪減災(zāi)體系、灌區(qū)現(xiàn)代化改造、農(nóng)村供水提質(zhì)、水生態(tài)治理修復(fù)、智慧水利與數(shù)字孿生天空地一體化監(jiān)測等內(nèi)容，涉及保供水、保防洪、保糧食、保生態(tài)、提智慧，五位一體同步推進(jìn)。隨著全球氣候變化與水利工程體系不斷完善，我國高標(biāo)準(zhǔn)防洪工程體系已基本建成，但非工程防汛措施仍存在明顯短板，成為制約防汛效能提升的關(guān)鍵瓶頸。
1、業(yè)務(wù)流程割裂，協(xié)同效率低下
防汛工作涉及多部門聯(lián)動，傳統(tǒng)系統(tǒng)多為垂直獨立管理，存在嚴(yán)重數(shù)據(jù)壁壘，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享。線下溝通、人工流轉(zhuǎn)的工作模式，不僅拉低了防汛管理效率，也導(dǎo)致基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)難度大，難以形成統(tǒng)一權(quán)威的流域數(shù)據(jù)底板。
2、數(shù)字底板缺失，三維場景不足
多數(shù)地區(qū)僅搭建了二維水利數(shù)據(jù)底板，三維可視化底板建設(shè)滯后，無法真實還原流域地貌、水利工程、水下地形等實景信息，難以支撐復(fù)雜防汛場景的模擬與研判。
3、業(yè)務(wù)場景單一，數(shù)字化程度低
傳統(tǒng)防汛系統(tǒng)功能多停留在簡單數(shù)據(jù)展示層面，完整的防汛業(yè)務(wù)場景覆蓋不全，大量工作依賴人工操作，業(yè)務(wù)流程數(shù)字化轉(zhuǎn)型不徹底，同時存在一定的數(shù)據(jù)安全隱患。
4、智能決策薄弱，四預(yù)能力不足
缺乏多因素組合預(yù)警功能，預(yù)報預(yù)演系統(tǒng)多為離線運行，實時性、可視化效果差；各類防汛預(yù)案、資料以紙質(zhì)、靜態(tài)文件為主，無法快速調(diào)用、智能適配汛情，決策支撐能力嚴(yán)重不足。
三、中交路橋科技數(shù)字孿生流域系統(tǒng)平臺
針對目前流域治理存在部門協(xié)同不暢、數(shù)據(jù)零散、場景可視化不足、智能決策薄弱等諸多痛點，中交路橋科技基于工程實踐，依托數(shù)字孿生流域技術(shù)打造的防汛“四預(yù)”（預(yù)報、預(yù)演、預(yù)警、預(yù)案）平臺，實現(xiàn)了防汛工作從被動應(yīng)對向主動防控的轉(zhuǎn)型，目前已在全國多個流域落地見效，成為智慧水利防洪減災(zāi)的核心抓手。
1、總體架構(gòu)
數(shù)字孿生流域采用“國家級-流域級-省級-市縣級”四級聯(lián)動架構(gòu)，各層級權(quán)責(zé)清晰、數(shù)據(jù)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同；技術(shù)層面遵循“四層”架構(gòu)，各層解耦、能力復(fù)用，確保系統(tǒng)高效運行與可擴(kuò)展性，整體融入數(shù)字孿生水利體系，與數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生水利工程互聯(lián)互通、信息共享。感知層（捕捉物理流域動態(tài)）、傳輸層（構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)底座、數(shù)據(jù)的自動化采集及傳輸）、平臺層（大數(shù)據(jù)處理及趨勢預(yù)測、算法支撐）、應(yīng)用層（落地各類業(yè)務(wù)場景）；支撐體系包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系與網(wǎng)絡(luò)安全體系，保障建設(shè)與運行合規(guī)、安全，為數(shù)字孿生流域建設(shè)提供全方位保障。
2、關(guān)鍵核心技術(shù)
（1）天空地水一體化感知網(wǎng)絡(luò)
作為連接物理流域與數(shù)字空間的核心紐帶，按照“全覆蓋、無盲區(qū)、高精度”要求布局，升級為“天空地水工”一體化監(jiān)測感知系統(tǒng)，實現(xiàn)物理流域全要素實時感知，為數(shù)字孿生提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入，是數(shù)字孿生水利體系的重要基礎(chǔ)。
天基感知：開展洪澇、岸線、植被、面源污染等大范圍動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)流域全局態(tài)勢掌控，全面覆蓋水利核心監(jiān)測需求。
空基感知：開展河道巡檢、排污口排查、水下地形測繪、堤壩隱患檢測，提升隱患識別精度，形成常態(tài)化空基監(jiān)測能力，有效彌補天基感知的細(xì)節(jié)監(jiān)測短板。
地基與水基感知：實時監(jiān)測水位、流速、流量、泥沙、水質(zhì)（pH、DO、氨氮、總磷等）、工程安全（滲壓、位移等）及生態(tài)指標(biāo)，實現(xiàn)水下場景精準(zhǔn)監(jiān)測，構(gòu)建起全方位的地面與水下監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
傳輸與運維：采用5G、北斗三號、衛(wèi)星通信、光纖多鏈路冗余傳輸，重要監(jiān)測點數(shù)據(jù)傳輸時延不超過1秒；建立AI智能運維平臺，同時深化新型監(jiān)測裝備研發(fā)應(yīng)用，提升極端天氣、偏遠(yuǎn)地區(qū)及應(yīng)急場景下的監(jiān)測能力，保障感知網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。
（2）多源多維數(shù)字底座
依托“全國水利一張圖”開展多源、多維、多尺度數(shù)據(jù)歸集與共享，打破數(shù)據(jù)孤島，匯聚基礎(chǔ)地理、水文水資源、水利工程、水生態(tài)環(huán)境、氣象、社會經(jīng)濟(jì)等多種類型、多個維度核心數(shù)據(jù)，全面覆蓋流域治理各環(huán)節(jié)需求。建立跨部門、跨層級數(shù)據(jù)共享接口，對接自然資源、生態(tài)環(huán)境、應(yīng)急管理等部門數(shù)據(jù)，核心監(jiān)測數(shù)據(jù)實時更新，推動數(shù)據(jù)高效流轉(zhuǎn)與復(fù)用。
（3）AI趨勢預(yù)測
融合物理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動模型，深化水利機理模型應(yīng)用和研究，推動模型迭代優(yōu)化。運用機器學(xué)習(xí)、深度強化學(xué)習(xí)等AI算法，修正預(yù)報誤差，優(yōu)化調(diào)度方案；自主研發(fā)“云—雨”降水預(yù)報模型、分布式洪水預(yù)報模型，提升極端天氣、洪水演進(jìn)等場景的預(yù)測精度，為流域災(zāi)害防御提供精準(zhǔn)支撐。
（4）“四預(yù)”閉環(huán)應(yīng)用體系
圍繞流域治理核心需求，構(gòu)建了流域防洪“四預(yù)”決策支持系統(tǒng)，實時匯聚取用水、降水、地表地下水資源等監(jiān)測數(shù)據(jù)；實現(xiàn)入河排污口溯源、黑臭水體精準(zhǔn)治理、水質(zhì)達(dá)標(biāo)智能管控，通過模擬水質(zhì)變化趨勢，提前預(yù)警水生態(tài)風(fēng)險，支撐流域水生態(tài)修復(fù)；對水庫、堤防、水閘等大型水利工程進(jìn)行在線監(jiān)測與智能分析，實現(xiàn)全業(yè)務(wù)智能閉環(huán)管控，覆蓋防洪減災(zāi)、水資源調(diào)度、水生態(tài)保護(hù)等核心場景。
四、中交路橋科技水網(wǎng)建設(shè)服務(wù)能力
中交路橋科技水網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng)平臺的研發(fā)與應(yīng)用，有效解決了傳統(tǒng)防汛業(yè)務(wù)流程不通、數(shù)據(jù)底板不全、場景覆蓋不足、決策支撐薄弱等行業(yè)痛點，實現(xiàn)了流域防汛從人工經(jīng)驗研判向數(shù)字化、智能化、精準(zhǔn)化決策的轉(zhuǎn)型，適用于各類大小流域的水旱災(zāi)害防御工作，為智慧水利建設(shè)提供了成熟落地范式。
中交路橋科技有限公司成立于2009年，是專業(yè)從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。目前已分別取得鐵路行業(yè)、公路行業(yè)、建筑行業(yè)頒發(fā)的行業(yè)檢測資質(zhì)，及河北省技術(shù)監(jiān)督局的計量認(rèn)證資質(zhì)，是河北省建筑與公路檢測行業(yè)同時具備“專精特新”、“高新技術(shù)企業(yè)”和“科技小巨人”的檢測機構(gòu)。結(jié)合多年行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗，融合數(shù)字經(jīng)濟(jì)和國家安全體系發(fā)展需求，構(gòu)建“智能監(jiān)測、科技領(lǐng)先、智慧城市、數(shù)字賦能”的品牌戰(zhàn)略，形成了工程檢測、城市安全監(jiān)測、數(shù)字化研發(fā)運維三大業(yè)務(wù)板塊。公司技術(shù)實力雄厚，當(dāng)前擁有一支高素質(zhì)工程醫(yī)生團(tuán)隊，囊括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技術(shù)、電力、信號、集成電路、智能科學(xué)等專業(yè)。公司試驗、檢測、監(jiān)測儀器設(shè)備齊全，用于試驗檢測、測繪的儀器設(shè)備共計千余套，為試驗檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學(xué)、準(zhǔn)確提供了硬件保證。
