高原神龙，几多汗水终腾飞

青藏列车

这位是记者文彩飞

2016年7月1日是青藏铁路十周年。十年前，中国铁路开创了旅客列车穿越“世界屋脊”的历史。被国际社会称为“堪比长城的伟大工程”的青藏铁路，在四年多一点的时间里被宣布完全竣工。

作为一所与铁路有着长期紧密联系的大学，北京交通大学承担了近40个青藏铁路项目，涉及青藏铁路的许多重要建设项目，如信息化、高原冻土与生态保护建设、青藏铁路无线移动通信与测控技术、高原铁路运营组织等。大批师生克服了高原缺氧，克服了许多困难，顽强拼搏，刻苦攻关，为高原铁路的顺利运行提供了保障。

与自然抗争

青藏铁路的建设面临着三大世界性问题:高山缺氧、冻土和脆弱的生态。经过专家论证，工程成败的关键在于路基，路基成败的关键在于解决冻土问题。

在这两个研究领域，在俄罗斯学习了近十年、专门从事冻土研究的刘建昆教授，成为青藏铁路项目首批聘请的专家之一。早在1996年底，刘建坤就积极联系青藏高原东部214国道4400米高的华师峡野外冻土观测站，完成了214国道多年冻土段路基的温度和变形观测及病害调查，并对线路多年冻土段进行了全面调查。2001年，面对青藏高原多年冻土地区的沉降难题，刘建坤的团队采用了冻结地基的方法，向多年冻土中泵入一根充有液氮和其他制冷剂的冻结管，防止多年冻土在夏季融化沉降，确保沉降在安全范围内。

大自然的挑战极其艰巨。学校土木建筑工程学院的魏庆超教授和他的团队对该站的路基和加固路基进行了监测和研究。时间跨度长，工作强度高。心脏不好的魏青朝坚持去高原的次数已经数不清了。项目组对路基和冻土地基的沉降变形、水平位移、地温、路基温度和湿度变化进行了测试和监测，不仅为路基沉降变形提供了可靠的数据，而且预测了该路段的工后沉降值，验证了路基设计的合理性，为类似路段的路基设计提供了依据。

此外，2005年初，魏青超主持的另一个项目“青藏铁路冻土区工程长期监测系统建设”，也实现了监测数据的自动采集和传输，大大提高了整个青藏铁路路基的安全系数。

2002年8月至2003年10月，学校交通学院的杨浩教授带领团队对青藏铁路沿线进行了调查研究，分析了高寒地区恶劣的自然环境对青藏铁路建设和运营的不利影响。在掌握青藏铁路客货流结构、特征和发展趋势的基础上，综合运用多种方法预测青藏铁路未来一年(截至2020年)的客货运量，揭示客货运量的季节变化和时空分布特征。对青藏铁路的整体运营管理和运输组织进行系统的初步研究，提供了重要的理论依据。今天，青藏铁路采用了本项目确定的运营方案。

“顺风耳”与“千里眼”

青藏铁路长达1142公里。其中，海拔4000米以上线路960公里，冻土地区线路550公里，对通信网络的规划、部署、运营和维护提出了极高的要求。为了提供可靠的通信保障，北京交通大学团队为其设置了“好听的耳朵”和“千里眼”。它们是什么？

青藏铁路目前使用的GSM-R技术是基于GSM平台为铁路应用专门开发的数字无线通信系统，是目前世界上最成熟、最通用的公共无线通信系统。与传统的通信系统相比，GSM-R系统提供的解决方案有很多优点，在青藏铁路建设中被称为“悦耳”。

在2003年非典最严重的时期，由该校电子信息工程学院教授张忠领导的团队在短短三个多月内完成了全球通模拟实验室的联网和测试。正是在张忠团队的实验室中，项目团队使用GSM-R对青藏铁路的各种情况进行了模拟和演示，并从科学研究的角度验证了GSM-R适合中国铁路的工程建设要求。从2004年到2005年，张忠团队成功实施了青藏铁路GSM-R试点项目。在此基础上，青藏铁路通信工程全面铺开。青藏铁路已成为中国乃至亚洲第一条使用GSM-R通信信号集成平台的铁路。

被称为“千里眼”的全球定位系统定位技术，其中“青藏铁路列车卫星定位技术与信息传输系统实验”和“全球定位系统数据处理与验证”项目由该校电子信息工程学院教授蔡伯根的团队承担。为了防止高空区域不稳定造成的控制误差，并尽可能减少地面硬件设施的人力维护，地面设备越少越好。正是基于这种考虑，采用了全球定位系统信号系统和无线通信技术来控制和管理列车。

蔡伯根和他的团队前后七次沿整个青藏铁路“跑点”。沿线45个车站共有进出信号、调车信号、道岔、安全线绝缘接头等1017个点，需要人工验证。在整条线路的每一公里标志和区间通过信号点之前，将停止轨道车进行测试，总计约1400点，需要现场验证。

回顾这段经历，蔡伯根说:“虽然我们的工作只是项目的一小部分，但每一点都有我们的足迹和汗水。将来，这是一件值得骄傲的事。”

建设“数字青藏铁路”

一流的高原铁路需要一流的运营管理模式，这就需要一流的技术支持。

这为北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室主任教授贾利民早在15年前就提出“综合监控中心”的概念提供了一个很好的机会。经过多方努力，贾利民团队最终实现了青藏铁路运输、调度、组织、交通、安全、监控等11个业务部门信息的综合集成，形成了具有自主知识产权的统一监控调度指挥中心系统。在中国，交通运行、安全保障和应急救援的全过程首次实现了可视化和集中管理。

最终目标是通过整合铁路基础信息共享与发布、运营过程可视化集成监控与指挥、运营安全综合监控与预警、应急救援指挥决策支持四大功能，形成青藏铁路综合监控与调度指挥中心系统，实现青藏铁路运营、安全保障、应急救援全过程可视化集中统一管理，最终实现青藏铁路运营全过程准确、高效、安全的数字化管理，建设真正的“数字化青藏铁路”。

在青藏铁路的建设中，仍然有许多这样的项目取得了成功。据统计，在青藏铁路建设中，北京交通大学承担了近40个相关项目，涉及青藏铁路的许多重要建设项目。北京交通大学和中铁二十局集团共同解决了多年冻土区风火山隧道的施工问题。项目综合技术成果经鉴定达到国际领先水平，并获得2004年青海省科技进步一等奖和2005年国家科技进步奖二等奖。与青藏铁路公司合作服务青藏铁路项目获教育部“2006中国高校与大型企业科技创新合作十大案例”奖。

2006年7月1日，当中国铁路实现开通“世界屋脊”铁路的梦想时，时任北京交通大学党委书记的王建国和时任北京交通大学副校长的李雪薇应邀参加了“青一”*列车的启动仪式，亲身感受了这一伟大工程和梦想的实现。

多年的启迪和智慧，饮水和思考这一生的源泉。近年来，北京交通大学积极倡导“了解工程建设国情，增加工程参与人才，提高工程实践质量”。在青藏铁路、大秦铁路、吉焦铁路、宜万铁路、蓝欣复线工程等国家重点建设项目的工地上，学校的学生社会实践团留下了足迹和汗水。

《中国科学日报》(专题，第8版，2016年9月1日)