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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4年多时间即宣告全线贯通。它聚焦了国内外人士关注的目光,凝结了数以万计建设者的心血和汗水,汇集了无数科研工作者的智慧和努力。作为一所长期与 铁路有着密切关系的高校,北京交通大学充分发挥专业特色和优势,牢牢把握青藏铁路建设进程中的机遇,以建设世界一流的高原铁路为己任,“挑战极限、勇创一 流”,从科研和人才培养等多方面为青藏铁路提供服务。aeG北京交通大学新闻网
截至2006年6月,我校共承担青藏铁路项目近40项,合同金额达 2800余万元。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。学校主管科技工 作的副校长李学伟先后8次赴青藏线,与青藏办、青藏铁路公司、青藏铁路建设指挥部研讨科技攻关等相关工作。数百名师生多次赶赴青藏线工程现场,克服高原缺 氧、跨越重重难关,顽强拼搏、刻苦攻关。以提供GPS技术支持的科研小组举例,师生们前后七次全线“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,每个公里标、区间通过信号机点共约1400个点。均留下了师生实地验证、人工测试的脚印和汗水。aeG北京交通大学新闻网
我 校服务青藏铁路多项科研取得丰硕成果:“青藏铁路运营综合监控中心系统”,全面集成青藏铁路运营管理相关的11项业务及安全生产动态信息。形成完全具有自 主知识产权的统一监控、统一调度指挥中心系统。在国内第一次实现了交通运营、安全保障、应急救援的全过程可视化集中统一管理;成功实施GSM-R青藏铁路 试验段项目,使整个青藏铁路的通信工程顺利全线铺开;与中铁二十局集团联合攻关,破解了多年冻土带风火山隧道施工难题,该项目综合技术成果经鉴定达到了国 际领先水平,被评为2004年度青海省科技进步一等奖,2005年度国家科技进步二等奖。与青藏铁路公司合作服务青藏线项目荣获教育部“2006中国高校 -大型企业合作科技创新十大案例”奖。aeG北京交通大学新闻网
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发挥学科优势,为青藏铁路“奠基”aeG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面临高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱三大世界性难题。如何建设?建设后将如何运营管理?急需在建设初期进行运能 资源配置及运营时的运输组织和经营管理的研究。这个任务落在了运输学院杨浩教授及其团队的肩上。运输学院是我校历史最悠久的学院之一。交通运输规划与管理 是该领域全国3个重点学科之一,铁路运输组织更是路内具有优势的学科。aeG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;较系统的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。目前,青藏铁路采用的即是这一项目确定的开 行方案。aeG北京交通大学新闻网
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专家曾如此评价: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,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。aeG北京交通大学新闻网
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魏 庆朝教授及其团队进行的站场路基、加筋路基的监测和研究,时间跨度长,工作强度大,几年来,心脏不大好的魏教授坚持上高原的次数已经数不清楚了。项目组所 做的对站场路基、冻土地基的沉降变形、水平位移、地温及路基温度、水分变化等试验和监测,取得的观测数据不仅为路基沉降变形提供可靠的资料,而且可以对该 路段的工后沉降值进行预测,用以验证路基设计的合理性,并为类似路段的路基设计提供依据。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”更有意义。这个项目和电信学院钟章队教授联手,可通过运用GSM-R通信技术实现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。aeG北京交通大学新闻网
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风火山隧道是世界上海拔最高的隧道(轨面标高4905m),也是青藏铁路上的一 项重大关键工程。隧道长1338m,全部穿越多年冻土区,洞口及浅埋段属富冰冻土,含冰量达50%以上,洞身段裂隙冰发育,隧道施工没有经验可以借鉴,技 术难度极大。风火山地区严重缺氧,生态极为脆弱,工程施工特别艰巨。经过中铁二十局集团与我校三年多的联合攻关,破解了多年冻土隧道施工难题。创造了许多 新技术、新方法、新工艺,为优质、高效、安全地建成风火山隧道提供了全过程的、强大的技术支持,保证了工程项目的顺利进行。风火山多年冻土隧道的成功修 建,对于推动我国地下工程建设领域的技术进步和发展具有重大意义,同时,也标志着我国在多年冻土隧道建设的水平上进入了世界先进行列。我校谭宗盛教授及其 团队参与了该项目,其综合技术成果经鉴定达到了国际领先水平,被评为2004年度2005年度国家科技进步二等奖,青海省科技进步一等奖。aeG北京交通大学新闻网
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运用先进技术,为青藏铁路保驾护航aeG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”。这一评语充分肯定和概括了长期以来我校在这一领域取得的成绩。aeG北京交通大学新闻网
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为 青藏铁路提供可靠的通信保证,是确保这条穿越世界屋脊的钢铁巨龙实现真正腾飞的重要环节。青藏铁路长达1142公里。其中,960公里的线路在海拔 4000米以上,550公里线路建设在多年冻土区,这对通信网络的规划、部署、运营及维护提出了极高的要求。如今运用在青藏铁路的GSM-R是一种基于目 前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统。比起传统的通信系统,GSM-R提供的解决方案 拥有许多得天独厚的优势。早在十多年前就跟踪这项技术的钟章队教授带领团队在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,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,符合铁道部要求的“先进、成熟、经济、适用、可靠”等技术引进的条件。2004~2005年,钟 章队教授和他的团队在青藏线测试段开展了许多创新性的工作,成功实施GSM-R青藏铁路试验段项目,使整个青藏铁路的通信工程得以在此基础上全线铺开。使 青藏铁路成为中国乃至亚洲第一条使用GSM-R通信信号一体化综合平台的铁路;aeG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。在将GPS引用到青藏线建设的具体操作过程中,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必须到现场的实际关键点进行验证,以确认测绘数据能否满足列车控制的需要。项目进行的一年多时间里,蔡教授与团队一起,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。在蔡伯根提供的日程表上, 记者看到,连续8个工作日,从格尔木到拉萨,蔡伯根团队每天工作10小时以上,有时只休息2~3小时就又开始下一站的工作。aeG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,但在青藏铁路这条线上,每个点都有我们的脚印和汗水,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”。aeG北京交通大学新闻网
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依托国家重点实验室:孵化 “数字青藏铁路”aeG北京交通大学新闻网
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青藏铁路恶劣的自然环境对铁路运营与安全带来了挑战,为了实现一流的高原铁路运输管理水平,必须采取先进、适合的信息技术手段,对青藏铁路的运营过程、安全生产以及突发事件处理实现全过程可视化监视、预警与统一协调指挥。aeG北京交通大学新闻网
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北 京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室的贾利民教授深刻感受到:青藏铁路建设为科研工作者提供了一个非常大的舞台,也为他实现早在十五年前就提出来 的“综合监控中心”这个理念提供了良好机会。一流的高原铁路需要一流的运营管理模式。这就急需一流的技术支持。贾利民教授和他的团队、学生们克服重重困 难,终于在青藏线上实现了将铁路运输、调度、组织、行车、安全、监控等11个业务部门信息的全面集成。形成完全具有自主知识产权的统一监控、统一调度指挥 中心系统。在国内第一次实现了交通运营、安全保障、应急救援的全过程可视化集中统一管理。aeG北京交通大学新闻网
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贾利民教授和团队的最终目标是:通过集成铁路基础信息共享与发布、运营过程可视化综合监控与指挥、运营安全综合监控与预警、应急救援指挥决策支持等四大功能, 形成青藏铁路综合监控及调度指挥中心系统,实现对青藏铁路运营、安全保障、应急救援的全过程可视化集中统一管理,最终实现青藏铁路运营的精确、高效、安全 的全过程数字化管理――“数字青藏铁路”。aeG北京交通大学新闻网
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在7月1日中国铁路实现“世界屋脊”铁路开通梦想之 际,学校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,感受了这一伟大的工程与梦想的实现。伟大的工程汇聚了强大的科研力量, 伟大的工程凝聚了无穷的青春智慧,伟大的工程生发了崇高的精神,伟大的工程锻造了拼搏奉献、刻苦攻关的团队。本文提及的只是我校服务青藏铁路的部分科技项 目带头人,与学校涌现出来的大量积极投身国家重点工程建设的师生和他们的亲历故事相比,难免挂一漏万。交大师生们将参加青藏铁路建设视为人生中最大的机遇 和挑战,怀着无限光荣和自豪感投入战斗。对于他们来说:青藏铁路的顺利开通,已经升华为常年科研工作的成功,这是团队合作的胜利、是科研和建设工程的协 作,更是交大人秉承“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奇迹。aeG北京交通大学新闻网