青藏铁路

■本报记者 温才妃

2016年7月1日是青藏铁路通车10周年纪念日。10年前，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。

作为一所长期与铁路有着密切联系的高校，北京交通大学共承担了青藏铁路项目近40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。大批师生克服高原缺氧、跨越重重难关，顽强拼搏、刻苦攻关，为高原铁路成功运营提供了保证。

与大自然作斗争

青藏铁路的修建面临着高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱三大世界性难题。经过专家论证，工程成败的关键在路基，路基成败的关键又在于解决冻土问题。

在这两个研究领域，北京交通大学土木建筑工程学院曾在俄罗斯留学近十年、专门从事冻土研究的教授刘建坤成为青藏铁路项目第一批聘请的专家之一。早在1996年底，刘建坤便主动联系到海拔4400米高的青藏高原东部214国道花石峡野外冻土观测站驻扎，完成了对多年冻土段214国道路基的温度、变形的观测和病害调查，对该线多年冻土内的路段进行了全面考察。2001年，面对青藏高原冻土区沉降的难题，刘建坤领导的团队选用冷冻地基的办法，向冻土层打入充满液氮等制冷剂的冷冻管，让冻土在夏天不会融沉，保障沉降在安全范围内。

大自然的挑战是异常艰苦的。该校土木建筑工程学院教授魏庆朝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。心脏不大好的魏庆朝坚持上高原的次数已经数不清楚了。项目组所做对站场路基、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了可靠资料，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。

此外，在2005年初，魏庆朝主持的另一个项目“青藏铁路冻土区工程长期监测系统建设”，还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。

从2002年8月到2003年10月间，该校交通运输学院教授杨浩带领团队在尚处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，提供了重要理论基础。今天，青藏铁路采用的就是这一项目确定的开行方案。

“顺风耳”和“千里眼”

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。为了提供可靠的通信保证，北京交通大学团队为其搭建了“顺风耳”和“千里眼”。它们又是什么呢？

如今运用在青藏铁路上的GSM-R技术，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、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系统提供的解决方案拥有许多优势，用在青藏铁路的建设中被人们称作“顺风耳”。

早在十多年前就跟踪这项技术的该校电子信息工程学院教授钟章队所带领的团队，在2003年“非典”最严峻的时期，仅用了三个多月就完成了GSM-R模拟实验室建网和试验的工作。就是在钟章队的实验室里，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是适应中国铁路的工程建设要求。2004~2005年，钟章队团队成功实施了GSM-R青藏铁路试验段项目，在此基础上青藏铁路的通信工程得以全线铺开，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。

被称之为“千里眼”的GPS定位技术，其中的“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，则是由该校电子信息工程学院教授蔡伯根团队承接。为了防止在高海拔区的不稳定带来控制误差，也尽可能减少地面硬件设施的人力维护，在列车控制方面地面设备应越少越好。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，就是基于此考虑的。

蔡伯根及其团队前后七次沿青藏铁路全线“跑点”。全线45个站内，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，都需要实地验证。

回忆这段经历，蔡伯根说：“尽管我们的工作只是工程中很小的一部分，但每个点都有我们的脚印和汗水，将来回想起来，这都是一件值得自豪的事情。”

打造“数字青藏铁路”

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。

而这为北交大轨道交通控制与安全国家重点实验室首席教授贾利民早在十五年前就提出来的“综合监控中心”理念提供了良好机会。贾利民团队克服了重重困难，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。在国内首次实现了交通运营、安全保障、应急救援的全过程可视化集中统一管理。

他们的最终目标是：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，打造一条真正的“数字青藏铁路”。

像这样在青藏铁路建设中取得成绩的项目还有很多。据统计，在青藏铁路建设中，北交大共承担相关项目近40项，涉及青藏铁路众多重要建设项目。北交大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年度国家科技进步奖二等奖。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。

在2006年7月1日中国铁路实现“世界屋脊”铁路开通梦想之际，时任北京交通大学党委书记王建国和时任北京交通大学副校长李学伟应邀全程参与了“青一号”进藏列车首发仪式，亲自感受了这一伟大工程与梦想的实现。

数年启迪睿智，今生饮水思源。近年来，北交大积极倡导“在工程建设中了解国情、在工程参与中增长才干、在工程实践中磨砺品质”。在青藏铁路、大秦线、胶济线、宜万铁路、兰新复线工程等国家重点建设工程的工地上，该校学生社会实践团都留下了足迹和汗水。