杜彦良院士：为铁路运输大动脉系上“安全带”

2022-12-26 14:03:20 来源：科普中国

杜彦良，中国工程院院士，中科智库首批入库专家兼审核委员会委员，大型工程结构状态监测与安全控制专家，现任石家庄铁道大学学术委员会主任、河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室主任、国家土木工程教学示范中心主任。

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杜彦良长期从事轨道交通领域智能监测与安全控制研究，率先将智能结构理论与方法融入铁道工程安全保障技术领域，提出了“监测-评估-预警-修复”一体化的状态监测与安全运维技术体系，开展了大型铁路桥梁、多年冻土路基监测、健康诊断与快速康复的理论研究、技术创新和应用推广，取得了多项创新成果。

给铁路安装“千里眼”

我国高速铁路从1994年才开始发展，在借鉴国外高铁建造经验基础上，不断的探索和实践，突破了重重难关，创造了多个世界之最，建立了中国高速铁路技术体系。杜彦良说，虽然我国高速铁路起步晚，但现在已是世界上高铁发展最快、最安全、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行时速最高、在建规模最大的国家。目前我国高铁工程完全拥有自主知识产权。

对于冻土是青藏铁路建设中面临的主要难题之一，杜彦良指出，冻土就像一个大冰块，对环境冷热变化极为敏感，容易产生路基热融沉陷和冻胀变形等不良现象，影响铁路线路的安全运营。2003年，杜彦良提出运用现代传感测试技术进行动态、远程、实时监测。他指出，“青藏铁路550公里冻土区沿线近万个监测点组成的监测系统，可以自动采集和传输冻土温度和路基变形两组数据，随时提醒线路维护部门。”

经过反复研究，杜彦良带领团队，研制出高精度的数据采集器、安全可靠的传输装置、功能齐全的数据分析软件以及科学的现场施工技术，建立了青藏铁路多年冻土区路基稳定性长期监测系统。这套系统是被称为青藏铁路“安全运营的‘千里眼’”。

1999年，杜彦良组建了大型结构健康诊断与控制研究所，在国内率先提出“工程结构状态监测与控制”这一概念。随着跨江大桥建设难度增大，维护难度也极大增加，一些桥梁已处于“亚健康”状态。经过5年的研究，杜彦良带领团队研发了具有自主知识产权的嵌入式无线网络采集智能终端，创建了适用于新建特大型桥梁的长期监测、安全评估与预警报警的安全保障体系，并且实现了远程监测桥梁。

杜彦良率领团队进行开创性研究，在长期自动监测、安全评估、预警预报、快速修复等方面完成一项项突破，创建了铁路桥梁、路基、隧道等关键基础设施安全保障技术体系，被誉为我国铁路安全的“把脉人”。杜彦良表示，科技之路没有终点，他会一直致力于铁路运输监测系统的研究，为祖国的钢铁大动脉系上“安全带”。

建立核心技术自主可控体系

科学技术是第一生产力，创新是引领发展的第一动力。党的十八大以来，我国全面实施创新驱动发展战略，全面深化科技体制改革，不断完善以企业为主体、以市场为主导的科技创新体制机制，为经济社会的高质量发展提供了重要支撑。

杜彦良认为，我国高速铁路建设突破了多个重大科学与关键技术，推动了一大批新型技术的发展与创新，带动了一大批新兴产业，改变了人们的出行与生活方式，缩短了城市间的距离。同时他指出，为进一步提升铁路建设水平，提高技术经济性，满足经济协同快速发展的需求，我国铁路将朝快速化、网络化、绿色化、协同化、智能化、韧性化的方向发展。

杜彦良还进一步指出，目前，我国创新体制机制有待完善、基础科学研究有待加强、企业创新内驱动力不足、企业与高校科研院所融合度不够、科技创新与产业发展融合不够。

为此，杜彦良建议，完善体制机制与政策引导，加强民营、小微企业创新培育；突出企业科技创新主体地位，加强基础学科建设和核心技术的研发，建立关键核心技术自主可控的科技创新体系；加大科研资金投入，重点支持国家级研究平台建设与人才队伍培养，扩大国际创新合作；把握数字经济发展趋势，紧抓“新基建”发展契机，率先推进基础设施建设、智能装备制造、新型能源开发。（王慧兰）