十年前，我博士畢業(yè)來到了交通運輸部公路科學研究院橋梁中心工作，一直在科技部重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊——“橋梁結(jié)構(gòu)長期性能與安全可靠性團隊”，從事服役橋梁檢測評估等方面的科學研究和技術(shù)服務工作。

十年彈指一揮間，我從青年步入中年，但我對橋梁領(lǐng)域的熱愛始終如一。因為，它總能帶給我一次又一次驚喜，一次又一次深刻的體悟。

第一個感受，“望聞問切”新手段，橋梁檢查更全面。

橋梁檢查如同人的體檢，是早期發(fā)現(xiàn)疾病的很好手段。

近十年來，橋梁檢查從外觀向內(nèi)部缺陷延伸。我們團隊先后創(chuàng)立了用超聲脈沖量測精軋螺紋鋼筋有效預應力的方法，研制了基于X射線的有效預應力測試技術(shù)，解決了橋梁預應力工后無法檢測的難題；提出了橋梁水下基礎表觀缺陷雙目立體視覺量測方法和內(nèi)部缺陷旁聽感知測試方法，創(chuàng)立了利用反射應力波和旁孔透射波檢測樁長與完整性的方法，解決了水下和土中混凝土樁基無法檢測的難題，推動了我國公路橋梁隱蔽工程無損檢測技術(shù)的跨越發(fā)展。

第二個感受，人工智能機器學，橋梁診斷更準確。

傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)診斷都是基于專家經(jīng)驗的評估方法，對橋梁工程師的專業(yè)性要求較高，評估者的主觀性較強。

近十年來，我們團隊通過混凝土梁式橋梁損傷評估與安全可靠性評價技術(shù)研究、在役混凝土梁橋/拱橋可靠性檢測評估技術(shù)體系與裝備研發(fā)等系列科研工作，建立了用“荷載、抗力、系數(shù)”檢測評定承載力的方法，創(chuàng)建了利用現(xiàn)場檢測的質(zhì)量狀況、缺陷損傷、耐久狀態(tài)和結(jié)構(gòu)性能指標參數(shù)，量化確定可靠性評定系數(shù)的方法及模型，使我國公路橋梁診斷技術(shù)體系步入國際先進行列。

同時，伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，我們團隊創(chuàng)造性提出了基于機器學習的橋梁服役狀態(tài)大數(shù)據(jù)評價方法，實現(xiàn)由傳統(tǒng)專家經(jīng)驗法評價向人工智能評價的突破。

第三個感受，材料傳感加持，橋梁養(yǎng)護更科學。

多年來，我國橋梁“重建輕養(yǎng)”現(xiàn)象突出，隨著建設熱潮的降低和人類理念的轉(zhuǎn)變，“建養(yǎng)并重”已經(jīng)成為主流。在橋梁幾十年甚至上百年的服役壽命中，如何進行科學養(yǎng)護，一直是行業(yè)從業(yè)人員關(guān)心的問題。

近十年來，我們團隊針對我國公路橋梁服役性能和耐久壽命降低的問題，牽頭開展了公路橋梁長期性能觀測研究，揭示了承重構(gòu)件劣化機理，提出了材質(zhì)與耐久狀況檢測評估指標體系及方法，建立了性能衰變模型和壽命預測方法；同時，研發(fā)了橋梁混凝土表層強化技術(shù)等，為提升服役橋梁耐久性提供了有效的技術(shù)供給。

這個領(lǐng)域帶給我的驚喜還在繼續(xù)，我也將用扎實的科研，揭開每一次驚喜背后的秘密。

2010年6月，我從北京交通大學畢業(yè)、回到長安大學公路學院任職時，我的博士生導師王夢恕院士囑咐我：“我國地域遼闊、山地眾多，區(qū)域發(fā)展不均衡，尤其西部地區(qū)隧道建設仍有不少短板要補，要積極投身到西部地區(qū)隧道工程建養(yǎng)理論和技術(shù)研究中?！?br style="display: block; max-width: 100%; box-sizing: border-box;"/>

我聽從恩師的教導，立足西部，加入長安大學陳建勛教授的團隊，開展西部復雜環(huán)境隧道工程建養(yǎng)理論與應用研究。我和團隊結(jié)合西部地區(qū)公路隧道工程遇到的惡劣環(huán)境，進行了長期深入研究。

經(jīng)歷21世紀前10年的飛速發(fā)展，我國已然躋身世界隧道大國的行列。如何有效防止復雜環(huán)境、特殊地質(zhì)公路隧道災害的發(fā)生，保障隧道結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定，是擺在我們面前的一大世界性難題，也成為我國由隧道大國向隧道強國邁進中遇到的技術(shù)瓶頸之一。

為了解決難題，我和團隊以西部復雜環(huán)境和特殊地質(zhì)公路隧道工程建養(yǎng)理論與應用研究為方向，瞄準工程技術(shù)背后的科學問題，圍繞寒區(qū)隧道凍害防治理論、黃土和軟巖隧道支護結(jié)構(gòu)理論和大跨度隧道設計施工技術(shù)三個方面，取得了一系列創(chuàng)新性成果。

在寒區(qū)隧道凍害防治理論方面，我和團隊一起提出了以防凍為主的寒區(qū)隧道凍害防治原則和防凍隔溫層設計體系，成果應用于公路和鐵路行業(yè)80余座隧道。

在黃土和軟巖隧道支護結(jié)構(gòu)理論方面，我們研究了黃土隧道變形時空效應，創(chuàng)新了黃土和軟弱圍巖隧道初期支護結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)于國內(nèi)外現(xiàn)行規(guī)范和標準。

在大跨度隧道設計施工技術(shù)方面，我們開展了18座超大跨度公路隧道的現(xiàn)場測試工作，揭示了超大跨度公路隧道分部開挖荷載釋放機理，為制定超大跨度隧道設計規(guī)范提供了理論依據(jù)。

這些研究成果攻克了隧道建設和運營中的諸多工程難題，直接開展了工程應用，有力支撐了項目建設，服務西部大開發(fā)、東北振興等國家戰(zhàn)略。

總的來說，我國隧道工程在建造、裝備和管理技術(shù)等方面積累了豐富經(jīng)驗。同時，我們也應該清楚地認識到，在隧道建設高速發(fā)展的同時，大量既有隧道工程質(zhì)量通病、病害頻現(xiàn)，與大規(guī)模建設的成果不相匹配。

我國龐大的既有隧道工程逐步進入“老齡化”，安全風險日漸呈滾動式周期性爆發(fā)態(tài)勢，對既有隧道工程的長期耐久性的要求越來越高。

為此，我和團隊將繼續(xù)以西部復雜環(huán)境和特殊地質(zhì)公路隧道工程建養(yǎng)理論與應用研究為方向，深耕西部地區(qū)復雜環(huán)境隧道工程全生命周期耐久性研究。期待能用扎實的科研成果，守護座座隧道，助力我國從隧道大國邁向隧道強國。

2017年，國際海事組織（IMO）的海上安全委員會正式通過了船舶智能航行相關(guān)議案，吹響了全球智能航運競爭的號角。

智能航行是智能船舶的核心，先進、可靠、高效的智能航行技術(shù)是航運業(yè)數(shù)字智能化發(fā)展過程中需要攀登的科技高峰。

我們團隊在牽頭“基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)”項目的過程中，組織研制了“松耦合、強交互”的船基和岸基船舶智能航行信息物理系統(tǒng)，并基于船岸協(xié)同的理念，通過船和岸之間感知能力、決策能力、執(zhí)行能力和應急能力的協(xié)同優(yōu)化，有效提升了船舶智能航行系統(tǒng)的可靠性，且降低了單船的智能化系統(tǒng)建造成本，實現(xiàn)了先進性和經(jīng)濟性的雙重收益。該系統(tǒng)已在我國沿海集裝箱商船上進行了實船應用，正在向沿海大型散貨船、江海聯(lián)運船以及內(nèi)河船進行推廣，近期將形成一批標志性成果。

與無人艇不同，智能航行船舶動輒上萬噸甚至數(shù)十萬噸，其航行不僅關(guān)系到船東利益，更是關(guān)系到公共利益和公共安全。

為有效預測和防控智能航行船舶的交通風險，回應社會和行業(yè)對于智能航行技術(shù)安全性的重大關(guān)切，我們團隊提出了涵蓋三空間、三場景、三過程、四模式、五要素的船舶智能航行交通安全風險辨識與管控方法，組織制定技術(shù)標準。我們還在部海事局、山東海事局的指導和支持下，實現(xiàn)了依規(guī)開展智能航行實驗測試的關(guān)鍵突破。

智能航行對感知、探測等相關(guān)技術(shù)和裝備提出了新要求。為了構(gòu)建高水平的船舶智能航行系統(tǒng)，針對船岸信息交互瓶頸，團隊牽頭開展了“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與智能航運協(xié)同發(fā)展研究”，為提升航運數(shù)字化水平貢獻了新技術(shù)、新手段、新動能，相關(guān)科研成果很好地推動了航運技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的進步，并為船舶智能航行創(chuàng)造了良好生態(tài)。針對備受關(guān)注的智能航行船舶控制指令被截獲、被篡改等網(wǎng)絡和信息安全問題，團隊聯(lián)合有關(guān)單位開展了信息傳輸?shù)募用芗夹g(shù)研究。針對智能船舶在港區(qū)航行的引航和靠離泊等問題，團隊聯(lián)合青島引航站等業(yè)務骨干單位研發(fā)了智能引航系統(tǒng)。

總體來看，我國已進入世界智能航行技術(shù)研發(fā)的第一方陣。但是，仍存在著技術(shù)基礎不牢、工程實踐不足、行動合力不夠等問題。

加快實現(xiàn)高水平科技自立自強是科研工作者義不容辭的責任。我也將和團隊成員持續(xù)進行智能航行的科研攻堅。接下來，我們將科學謀劃“中國智能航運2035行動方案”，加快感知認知和決策控制等核心關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)演進，推動我國加快形成良好的智能航運技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，不斷提升船舶智能航行技術(shù)的研發(fā)和迭代能力，為我國始終保持國際領(lǐng)先水平貢獻力量。

從世界范圍看，修建水下隧道主要有以下幾種施工方法：礦山法、盾構(gòu)法、圍堰明挖法、沉管法等。其中，沉管法適用范圍較廣，幾乎不受地質(zhì)條件限制，被世界各國廣泛采用。

沉管隧道管節(jié)對接精度至關(guān)重要。國外有的采用拉線法，有的采用聲波相對定位方法進行定位。由于國外服務公司對沉放對接定位技術(shù)僅是提供服務，使得該技術(shù)成了我國水運工程建設中典型的“卡脖子”技術(shù)。

作為水運科研國家隊，2011年年底，經(jīng)過廣泛調(diào)研，我們決定針對沉管隧道建設中的問題，成立創(chuàng)新技術(shù)攻關(guān)小組，著力解決高精度浮運對接定位問題，研究目標定位為世界一流，并瞄準重大工程應用。

經(jīng)過三年多的研究，我們攻克了“沉管浮態(tài)精準標定關(guān)鍵技術(shù)”等難題，并開發(fā)了“沉管隧道施工綜合定位系統(tǒng)”軟件，“水下慧眼”1.0版本橫空出世。我們奔赴工程現(xiàn)場，等待實戰(zhàn)中的檢驗。

南昌紅谷隧道為國內(nèi)內(nèi)河最長的沉管隧道，共有11節(jié)管節(jié)。我們提前2個月到場，建立基站控制網(wǎng)絡、調(diào)試通信參數(shù)、測量水文環(huán)境參數(shù)。2015年6月，南昌紅谷隧道第一節(jié)沉管浮運對接工作開始。首節(jié)沉管安裝大獲成功，實現(xiàn)了水下2.5厘米級的實時對接精度。

在該項目的基礎上，我們和廣州打撈局的同行一致認為，應抓住機遇，鞏固已有合作基礎，加強科技創(chuàng)新，服務重大工程。

2017年，雙方合作建設香港沙中線過海隧道工程。該工程共有11節(jié)沉管，總長1.6公里，由混凝土沉管隧道預制件組成，每件重約2.3萬噸、長約160米，需要精準沉放對接。其中有4節(jié)沉管是弧形軸線的異型沉管，這也是我國首次進行異型沉管的對接測控。

面對日本施工方和歐美監(jiān)理方的嚴苛要求，我們對標國際作業(yè)要求，對作業(yè)流程、儀器配備、測控方法和軟件系統(tǒng)等進行了全方面優(yōu)化和升級。管頭和管尾均實現(xiàn)毫米級誤差對接，完美的結(jié)果讓外國人心服口服，并評價我們的“水下慧眼”2.0系統(tǒng)已經(jīng)達到了世界級水平。

從2017年年底至2022年7月底，在5年多的時間里，我們和廣州打撈局雙方項目團隊精誠合作，擴大服務能力與范圍，積極參與深中通道沉管隧道項目S08標。

在前期沉管隧道工程經(jīng)驗的基礎上，針對深中通道項目特點，我們研發(fā)了全新的“沉管隧道施工輔助決策系統(tǒng)”，打造了“水下慧眼”3.0版本，成了施工人員的指揮大腦。2022年7月底，我們圓滿完成了S08標段的所有管節(jié)沉放與對接，實現(xiàn)了連續(xù)毫米級的沉管對接精度，創(chuàng)造了“深中精度”的口碑，達到世界領(lǐng)先水平。

科技創(chuàng)新沒有盡頭，我們將在數(shù)據(jù)資源融合、產(chǎn)業(yè)鏈延伸等方面繼續(xù)努力，提升科研創(chuàng)新服務能力，為加快建設交通強國作出更大貢獻。

2014年，我入職交通運輸部科學研究院，加入院城市軌道交通研究團隊。

進入“十三五”，行業(yè)管理已經(jīng)不能滿足當時城市軌道交通快速發(fā)展的形勢。2016年，交通運輸部黨組決定開展全國城市軌道交通調(diào)研，我和團隊成員有幸參與這項工作。

當時，全國有40個城市運營軌道交通，管理各具特色，技術(shù)特點也不盡相同，既要立足運營，又要從上下游挖掘問題原因。于是，我們和很多行業(yè)專家開始論證問卷問題設計，既要兼顧職責分工，又不能放過問題根源，最終順利完成了調(diào)研工作。

摸準問題、找準根源后，交通運輸部著手研究論證城市軌道交通運營管理制度體系。由于沒有專項的法律、行政法規(guī)，當時的想法是呈請國務院印發(fā)意見作為頂層設計。城市軌道交通管理涉及部門多，呈請國務院印發(fā)文件就要理清各部門分工。于是，我們匯編了相關(guān)的法律、行政法規(guī)以及部門規(guī)章、行政規(guī)范性文件，支撐部協(xié)調(diào)和決策。2018年3月，國務院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于保障城市軌道交通安全運行的意見》。在該頂層設計下，交通運輸部立足運營，同年5月頒布了《城市軌道交通運營管理規(guī)定》。

頂層設計完成后，還要有對應的操作辦法。為此，在部運輸服務司領(lǐng)導和組織下，我們和行業(yè)專家開始研究論證具體辦法。時值城市軌道交通高速發(fā)展期，部黨組為了更好更快地指導全國，決定加快完成制度建設。責任就是沖鋒的號角，我們和許多專家分組投入到了具體辦法的制定中。

為了提高可操作性、讓辦法更“接地氣”，我們跟隨部各級領(lǐng)導在企業(yè)進行跟崗調(diào)研學習，記得在長沙地鐵，我從早上5點到次日凌晨1點，跟崗學習了車站工作，對車站崗位有了更加全面深刻的認識，為準確把握技術(shù)關(guān)鍵點、重難點奠定了基礎。當時還面臨的一大挑戰(zhàn)是，各地管理水平參差不齊，對關(guān)鍵技術(shù)條款要反復研究論證、不斷統(tǒng)一認識，為此開展了很多次技術(shù)爭辯會。各級領(lǐng)導、行業(yè)專家從各自角度談問題、談認識、談措施，等爭辯會結(jié)束，往往已是凌晨。

2019年，交通運輸部相繼出臺了風險分級管控和隱患排查治理等9個規(guī)范性文件以及4個配套規(guī)范，基本建立了城市軌道交通運營管理制度體系。

決策支持研究來源于實踐、服務于實踐，實踐發(fā)展永無止境。建立健全城市軌道交通運營管理體系的任務依然很重，團隊將不斷加強科研能力建設，為加快建設交通強國貢獻力量。