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發(fā)布時(shí)間:2025-05-22 閱讀次數(shù):312
楊林：與地震波賽跑 以秒級(jí)速度守護(hù)高鐵安全
第四屆“感動(dòng)鐵科”年度人物獎(jiǎng)
楊林，研究員，鐵科院集團(tuán)公司通號(hào)所綜合監(jiān)控和防護(hù)事業(yè)部副主任，長(zhǎng)期從事高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究，包括標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)試驗(yàn)及工程推廣應(yīng)用等。近年來(lái)，主持及參與國(guó)家自然基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)、國(guó)鐵集團(tuán)、院重大及重點(diǎn)基金等科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)項(xiàng)3項(xiàng)。
“既然沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)
那就到實(shí)踐中去找出路”
秒級(jí)響應(yīng)見證中國(guó)速度！
1月2日，銀川發(fā)生4.8級(jí)地震，系統(tǒng)通過(guò)臺(tái)網(wǎng)聯(lián)合，在震后5秒發(fā)出預(yù)警信息；3月18日，四川威遠(yuǎn)縣3.9級(jí)地震，系統(tǒng)以6秒預(yù)警守護(hù)成自鐵路。
“該系統(tǒng)自2018年投用以來(lái)，已成功完成20次精準(zhǔn)預(yù)警，有效保障我國(guó)高鐵運(yùn)行安全。”楊林是高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)的全程參與者，“我們自主研發(fā)的高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正以秒級(jí)速度，守護(hù)著京張、大張、成渝等28條高鐵線路的安全?！?/p>
高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，在防震減災(zāi)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。其背后，是科研團(tuán)隊(duì)十余年如一日的攻堅(jiān)克難。
2012年，在國(guó)鐵集團(tuán)（原鐵道部）和中國(guó)地震局的組織指導(dǎo)下，由鐵科院牽頭成立高速鐵路地震安全研發(fā)組，開展高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)。
高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由中心系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備組成。作為預(yù)警系統(tǒng)的大腦，中心系統(tǒng)承擔(dān)地震信息的分析、處理、控車指令的發(fā)送等核心功能，是整個(gè)項(xiàng)目中最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)。
在研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人——研究員王瀾、首席研究員張格明的鼓勵(lì)和支持下，楊林擔(dān)當(dāng)起中心系統(tǒng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的重任。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用半年時(shí)間，走遍太原、成都、南昌、北京等多個(gè)鐵路局，以及各設(shè)計(jì)院，組織專家研討10余場(chǎng)，收集到100余項(xiàng)具體需求，高鐵地震預(yù)警中心系統(tǒng)的輪廓在楊林的心中愈發(fā)清晰。
針對(duì)中心系統(tǒng)接口多，后期功能擴(kuò)展及軟件需靈活適配等特點(diǎn)，楊林創(chuàng)新采用SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）架構(gòu)方式設(shè)計(jì)了中心系統(tǒng)軟件。他巧妙地將路局中心系統(tǒng)功能細(xì)化到每個(gè)職責(zé)明確的功能模塊中，構(gòu)造一個(gè)開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的松耦合服務(wù)接口，以滿足系統(tǒng)功能的不斷增長(zhǎng)和不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交互，從而精準(zhǔn)對(duì)接路局中心系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求。經(jīng)過(guò)200余天的集中作戰(zhàn)，2013年，團(tuán)隊(duì)圓滿完成了中心系統(tǒng)室內(nèi)集成測(cè)試，為上線測(cè)試打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“要做就做國(guó)際領(lǐng)先的
高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)”
高鐵地震預(yù)警中心系統(tǒng)上線測(cè)試階段，更是對(duì)楊林及其團(tuán)隊(duì)的一次嚴(yán)峻考驗(yàn)。從2013到2016年，他們?cè)诟B線、成灌線和大西線展開了長(zhǎng)達(dá)三年的“馬拉松式”實(shí)測(cè)。
夜幕降臨，在狹小空間、巨大噪音的試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)房里，楊林全程站著對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試?！叭找诡嵉?、環(huán)境艱苦，但他從來(lái)不抱怨。”和他一起奮戰(zhàn)一線的劉明端回憶道，“無(wú)論是夜晚的天窗時(shí)間，還是白天的分析討論，他都能把控好工作節(jié)奏，確保每一個(gè)細(xì)節(jié)都盡善盡美。”
三年時(shí)間里，楊林幾乎把家安在了試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。為了不影響正常運(yùn)輸生產(chǎn)次序，“晚上測(cè)試、上午休息、下午分析”的節(jié)奏成了他的日常。
“測(cè)試初期，地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口眾多，在發(fā)生地震時(shí)，信息并發(fā)量大，平均處理信息時(shí)間在700多毫秒，最大值甚至超過(guò)2秒。”楊林回憶起那段艱難歲月，仍記憶猶新?！岸鴮?duì)中心系統(tǒng)分析、處理數(shù)據(jù)時(shí)間要求是100毫秒以內(nèi)，這個(gè)難度可不小?！?/p>
每一段系統(tǒng)測(cè)試的過(guò)程，都是一場(chǎng)與系統(tǒng)問(wèn)題的“斗智斗勇”。楊林迎難而上，在程序上，獨(dú)具匠心地設(shè)計(jì)了多線程處理方法，讓系統(tǒng)能夠并行分析及計(jì)算。在算法上，提出地震預(yù)警緊急處置信息快速生成算法，采用曲線擬合的方法建立地震預(yù)警信息處置模型，實(shí)現(xiàn)了地震動(dòng)信息到緊急處置信息的快速轉(zhuǎn)換。通過(guò)程序優(yōu)化設(shè)計(jì)及算法創(chuàng)新，他們將時(shí)間消耗由原來(lái)的700多毫秒，提升到20毫秒左右。
日復(fù)一日，年復(fù)一年，沒有什么能阻擋楊林前進(jìn)的腳步。因?yàn)樗闹杏幸粋€(gè)熾熱而堅(jiān)定的信念：要做就做國(guó)際領(lǐng)先的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)。
功夫不負(fù)有心人。2017年8月，這套凝聚著四年心血的系統(tǒng)通過(guò)國(guó)鐵集團(tuán)和中國(guó)地震局組織的技術(shù)評(píng)審，創(chuàng)造了3項(xiàng)世界首創(chuàng)：首次實(shí)現(xiàn)跨線、跨局、跨區(qū)域的地震現(xiàn)地預(yù)警、異地預(yù)警及緊急處置；首創(chuàng)車載、信號(hào)、牽變?nèi)N方式的緊急處置；首個(gè)具備誤報(bào)自糾功能的預(yù)警系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了高速鐵路地震預(yù)警和地震發(fā)生時(shí)高速列車的車地聯(lián)動(dòng)緊急處置，為高速鐵路的運(yùn)行安全提供了重要的技防手段。
2018年，國(guó)鐵集團(tuán)與中國(guó)地震局再次簽訂高速鐵路地震預(yù)警戰(zhàn)略合作協(xié)議。楊林作為項(xiàng)目主持人，面對(duì)地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入的技術(shù)壁壘，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)夜以繼日攻關(guān)，設(shè)計(jì)了國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，創(chuàng)新提出中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)信息實(shí)時(shí)分發(fā)處理算法，解決了高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)與中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)間信息安全、實(shí)時(shí)交互的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)與地震臺(tái)網(wǎng)間的互聯(lián)互通。相當(dāng)于為我國(guó)高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)裝上了“天眼”，預(yù)警時(shí)間縮短了，預(yù)警精度及緊急處置效率大幅提高。
“身為鐵科人，面對(duì)困難，
我們絕不退縮”
“印尼作為一個(gè)海洋性地震國(guó)家，其地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)參數(shù)等相較中國(guó)大陸存在較大差異?！睏盍謳ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)有中國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，圓滿完成雅萬(wàn)高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)。
結(jié)合印尼地形地貌及環(huán)境特點(diǎn)，在研究模型和數(shù)據(jù)中埋頭苦干，他們利用統(tǒng)計(jì)回歸分析方法，經(jīng)過(guò)近6個(gè)月的不懈努力，創(chuàng)新提出雅萬(wàn)高鐵地震動(dòng)衰減模型。
“模型行不行，還得靠數(shù)據(jù)說(shuō)話?！睏盍窒到y(tǒng)搜集國(guó)外相關(guān)地質(zhì)條件下歷史震例數(shù)據(jù)，以大量數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試。結(jié)果表明，該模型符合印尼雅萬(wàn)真實(shí)地震動(dòng)衰減情況，雅萬(wàn)高鐵地震預(yù)警處置范圍精度能提升10%多。
然而，挑戰(zhàn)并未就此結(jié)束。雅萬(wàn)高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)與印尼地震部門要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，一系列難題又接踵而至，雙方語(yǔ)言不通，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致……楊林迎難而上，積極聯(lián)絡(luò)印尼氣象、氣候和地球物理局(BMKG)，先后組織5次技術(shù)研討會(huì)。雙方各抒己見，爭(zhēng)論聲此起彼伏。楊林認(rèn)真傾聽每一方的意見，積極溝通協(xié)調(diào)，最終確定地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與(BMKG)互聯(lián)互通方案。
2024年3月和12月，楊林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后兩次到雅萬(wàn)現(xiàn)場(chǎng)，配合檢測(cè)單位完成系統(tǒng)的摸底測(cè)試和聯(lián)調(diào)聯(lián)試?！皸钪魅问俏覀儓F(tuán)隊(duì)的‘老大哥’，他帶著我一起學(xué)理論、做任務(wù)、搞實(shí)踐，”2022年加入高鐵地震預(yù)警團(tuán)隊(duì)的趙家鈺感慨地說(shuō)，“在雅萬(wàn)高鐵地震預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)摸底測(cè)試和聯(lián)調(diào)聯(lián)試中，他的悉心指導(dǎo)，讓我獲益良多?！?/p>
大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神，落實(shí)到具體行動(dòng)上，就是要在高鐵地震預(yù)警領(lǐng)域更需秉持創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度，以保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全為己任?！睆膶?shí)驗(yàn)室到萬(wàn)里鐵道，從北京到爪哇島，楊林團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新腳步從未停歇。“新征程，我們將緊密結(jié)合我國(guó)高鐵智能化要求，持續(xù)開展高鐵‘快速預(yù)警、精準(zhǔn)處置、高效巡檢、科學(xué)恢復(fù)’的全鏈條服務(wù)技術(shù)研究，以滿足我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)地震安全保障與快速恢復(fù)的重大需求?！?/p>
