科学时报:王虹英 袁芳(2010-2-9 B4 视点)YWz北京交通大学新闻网
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研究团队在青藏铁路冻土区清水河实验段进行现场测量YWz北京交通大学新闻网
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2006年7月1日,青藏铁路全线贯通。北京交通大学党委书记王建国(右)应邀参加通车仪式。YWz北京交通大学新闻网
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2006年7月1日,中国铁路开创了客运火车穿越“世界屋脊”的历史,青藏铁路——这项被国际社会称为“可与长城媲美的伟大工程”,仅用短短四年多时间即宣告全线贯通。北京交通大学党委书记王建国和副校长李学伟应邀全程参与了“青一号”进藏列车首发仪式,这一伟大工程与梦想的实现,其中也包含了北京交通大学建校百余年来秉承“知行”校训、践行“挑战极限、勇创一流”的青藏铁路精神在“世界屋脊”创造的不朽业绩。YWz北京交通大学新闻网
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作为一所长期与铁路有着密切联系的高校,北京交通大学充分发挥专业特色和优势,共承担青藏铁路项目40余项,涉及青藏铁路众多重要建设项目如信息化、高原冻土施工及生态保护、青藏线无线移动通信及测控技术、高原铁路运营组织等。YWz北京交通大学新闻网
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北京交大与青藏铁路的情缘,开始于半个世纪前。1958年,学校建筑系的师生参加了当年青藏铁路的勘测和设计,并圆满地完成了任务。今天,学校以更强的科研实力参与了青藏铁路的建设,在新的世纪里铁路建设的辉煌中洒下了自己的汗水。YWz北京交通大学新闻网
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破解环境难题YWz北京交通大学新闻网
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在世界“第三极”修建和运营世界之最的高原铁路,首先要克服因高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱等环境因素带来的一系列施工与设计难题。青藏铁路项目正式确立后,北京交通大学交通运输学院杨浩教授及其科研团队与青藏铁路公司有关专家共同承担了建设初期进行运能资源配置及运营时的运输组织和经营管理的研究。YWz北京交通大学新闻网
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从2002年8月到2003年10月间,杨浩教授带领团队在尚在建设初期的青藏铁路沿线考察调研,分析了高寒地区恶劣的自然环境对青藏铁路建设和运营带来的不利影响;在掌握青藏铁路客货流结构、特征、发展趋势的基础上,综合运用了多种方法预测出青藏铁路未来年度(至2020年)的客货运量,揭示出客货运量的季节变化及其时空分布特征;较系统地对青藏线的整个运营管理、运输组织进行了前期研究,提供了重要的理论基础。YWz北京交通大学新闻网
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青藏铁路成败的关键在路基,路基成败的关键在解决冻土问题。在这两个研究领域,北京交通大学土建学院有曾在俄罗斯留学近十年专门从事冻土研究的刘建坤教授,他成为青藏铁路项目第一批聘请的专家之一,为我国破解冻土难题立下了汗马功劳。魏庆朝教授及其团队数年来进行的站场路基、加筋路基的监测和研究,取得的观测数据不仅为路基沉降变形提供了可靠的资料,而且对该路段的工后沉降值进行预测等类似路段的路基设计提供了依据。2005年初,他主持的另一个项目“青藏铁路冻土区工程长期监测系统建设”,实现了监测数据的自动采集、自动传输,大大提高了整条青藏铁路路基的安全系数。YWz北京交通大学新闻网
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轨面标高4905米的风火山隧道是世界上海拔最高的隧道,也是青藏铁路上的一项重大关键工程。隧道长1338米,并且风火山地区严重缺氧,生态极为脆弱,工程施工特别艰巨。中铁二十局集团与北京交通大学经过三年多的联合攻关,破解了多年冻土隧道施工难题,使我国多年冻土隧道建设水平进入了世界先进行列。该项目综合技术成果经鉴定达到了国际领先水平,被评为2005年度国家科技进步奖二等奖。YWz北京交通大学新闻网
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顺风耳和千里眼YWz北京交通大学新闻网
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原铁道部总工程师王麟书曾这样说:“作为铁路无线通信领域人才摇篮的北京交通大学正活跃着铁路移动通信技术研究开发和教学的中坚人物。”YWz北京交通大学新闻网
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北京交通大学钟章队教授十多年前就开始跟踪研究GSM-R技术。从一个20平方米的小办公室到300平方米的国家重点实验室;从实验室的演示到青藏铁路的现场测试;从一个人到上百人的队伍;从跟踪这项技术到推动并扶持一个产业的兴起,钟章队教授始终将满足国家和铁路事业的需求作为自己的使命。YWz北京交通大学新闻网
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为了获得GSM-R技术的最新数据和信息,他四赴欧洲进行实地考察,参加过数十次学术研讨会、率领项目组共发表上百篇相关学术论文。为了给铁道部领导一个可以放心的专家意见,整个项目组在2003年年初非典形势最为严峻的时期,日夜奋战,没有休息过一天,仅用三个多月的时间就完成了GSM-R模拟实验室建网和试验的工作。YWz北京交通大学新闻网
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就是在这个实验室,项目组把青藏铁路运用GSM-R的各种情况模拟演示了出来,从科研的角度来验证GSM-R是适应青藏铁路、中国铁路的工程建设要求,他们还在青藏线测试段开展了许多创新性的工作:如该项目组实现了首次将GPS技术应用于GSM-R呼叫定位,实现了本站、前站和后站的调度呼叫功能;开发研制的数据通信服务器与移动交换机(MSC)结合,为机车综合通信设备传送调度命令和车次号信息提供了可靠的数据传输通道,同时也为GSM-R网络服务质量测试提供了重要的通道等十几项创新成果,为GSM-R的实际应用特别是青藏铁路的通信信号建设奠定了基础。YWz北京交通大学新闻网
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钟章队和他的团队用双手和智慧,为青藏线钢铁巨龙绘就了画龙点睛之笔,使青藏铁路成为我国第一条也是亚洲首条采用“GSM-R”(铁路全球移动通信系统)技术的高原铁路。YWz北京交通大学新闻网
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如果说GSM-R是青藏铁路这条高原神龙的顺风耳,那么GPS定位技术的运用,无疑给它安上了千里眼。因为青藏铁路的特殊性,要求在列车控制方面,地面设备越少越好,以防止在高海拔区的不稳定带来控制误差,同时,也尽可能减少地面硬件设施的人力维护工作。采纳GPS的信号系统和无线通信技术,实现对列车的控制和管理就是基于此考虑。YWz北京交通大学新闻网
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承担着“青藏线列车卫星定位技术与信息传输系统”的实验、“GPS数据处理和验证”项目的蔡伯根教授和他的团队前后七次沿青藏铁路全线“跑点”。全线45个站内,每个进出站信号机、调车信号机、道岔、安全线绝缘节等共计1017个点,均需人工去验证。轨道车在全线每个公里标、区间通过信号机点前均停车测试,共计约1400个点。每个点,都需要实地验证,电子地图数据必须与测绘结果完全一致。YWz北京交通大学新闻网
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谈及这段经历,蔡伯根说:“我和学生也是这样说,尽管我们的工作只是整个工程中很小的一部分,但为青藏铁路付出了,不管将来到什么年龄,回想起来都是一件很值得自豪的事情。”YWz北京交通大学新闻网
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