“技术控”王长进：给高铁铺上最平直的轨道

　　王长进在检查实验室装备 卢达摄

　　现在我们用北斗卫星完成控制测量，用国产高分辨率卫星进行遥感和测图，用机载激光雷达和无人机进行地形测绘，用地球物探进行地质勘查。

　　王长进

　　中国铁路设计集团有限公司副总工程师、城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程实验室主任

　　在铁路勘测领域，提起王长进，大家都说他是“技术控”。

　　这位中国铁路设计集团有限公司（以下简称中国铁设）首席专家、副总工程师，城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程实验室（以下简称实验室）主任对新技术抱有浓厚兴趣，并能很快将其掌握，学以致用。

　　“所谓铁路轨道勘测，就是测量铁路轨道平直与否，我的工作就是让建成后的铁轨平直精度与图纸尽可能保持一致，把误差降到最小。”王长进说，给高铁铺上最平直的轨道，就是他的目标。

　　记者见到王长进时，他正在为实验室接受国家验收做准备工作。

　　“实验室成立不到4年，所有课题都密切结合工程实际需要，并融合了云计算、大数据、人工智能、物联网等最新技术，部分成果已投入应用。”王长进说。

　　1986年，22岁的王长进从西南交通大学毕业后，加入中国铁设。此后34年，他不断把最新的技术应用到勘测设计上，逐步成为该领域的顶尖专家。

　　不久前，王长进被评为2020年度全国劳动模范。

　　让测量精度从厘米级升至亚毫米级

　　1987年，王长进刚参加工作不久，当时他勘测铁路时，用的最多的就是经纬仪、大板尺、平板、手工测绘地形图，现代化工具十分匮乏。

　　“工具不给力，导致工作效率很低，铁路建设速度自然也快不了。”王长进回忆道，当中国铁设前身铁道第三勘察设计院（以下简称铁三院）首次引进第一代台式电脑时，他是院里最早吃透相关应用的人，成功把设计文件转换成计算机语言，并很快将其应用在勘测实践中。此外，他还在院里第一个使用计算机辅助制图，期间发表数篇相关论文，并因此在行业中崭露头角。

　　1989年，王长进又参加了首批GPS（全球定位系统）技术应用培训，随即加入以GPS技术为主导的铁路航测试验项目，探索出最初的精密工程测量技术，写出了该技术在铁路行业应用的第一篇论文——《GPS在铁路航测外控测量中的应用初探》。

　　2006年4月，建设中的中国第一条高速铁路——京津城际，遭遇重大技术难关：施工控制的导线测量精度，达不到无砟轨道板铺设和轨道精调的毫米级精度要求。

　　“要保证列车高速平稳运行，无砟轨道板的定位精度必须控制在毫米级以下。相应地，施工坐标系的投影变形每公里不能大于10毫米。”王长进说，当时我国高铁建设技术还达不到现在的水平，采用的都是传统测量方法，根本无法满足高铁施工标准，必须建立勘测、施工、养修三阶段平面和高程基准都统一的精密测量控制网。

　　关键之际，王长进团队贮备的京沪高铁前期精密测量技术，首次让中国铁道测量精度从厘米级到亚毫米级跃升，确保了京津城际在2008年建成通车。

　　如今，一张统一基准的高精度测控网，正支撑着高铁网络向各地不断延伸。

　　提出“空天地一体化”勘察设计理念

　　京津城际铁路建成后，王长进团队又参与了京沪高铁、哈大高铁的勘察设计工作，期间他们创建了中国高速铁路精密工程测量技术标准体系。

　　这个标准体系结合了当时最新的技术，也融入了王长进提出的“空天地一体化”的勘察设计理念。

　　自2005年开始，中国高铁建设规模和建设速度突飞猛进，令铁路勘察设计压力空前。如何提高勘测效率、缩短外业勘测周期？

　　“向新技术要答案。”王长进是这样说的，也是这样做的。

　　进入21世纪，卫星、机载激光雷达、无人机和高分辨率卫星影像制图技术陆续进入王长进的视野，“空天地一体化”勘察设计理念在他脑中酝酿。

　　“天上，高分辨率卫星测图、遥感判释；空中，用飞机（低空为无人机）、机载激光雷达照相；地面，应用移动贯导小车等设备。”王长进说，将这些新技术应用到测绘上，形成一个“空天地一体化”的勘察设计新体系。

　　“现在我们用北斗卫星完成控制测量，用国产高分辨率卫星进行遥感和测图，用机载激光雷达和无人机进行地形测绘，用地球物探进行地质勘查。”王长进说，从手工描图到计算机辅助成图，从二维设计到三维设计，从单专业单个人设计到跨专业、多学科的协同设计，这些使铁路勘察设计效率比他入行时提高了几十倍。

　　在效率大幅提升的同时，一系列新发明相继诞生。王长进主持研究的基于高铁结构特征的结构体PS点提取算法及INSAR（合成孔径雷达地面监测）与高铁沉降监测方法的融合技术，均获得国家发明专利，并已得到推广应用；他组织研究团队完成了铁路各专业协同设计方法，提出三维排水设计和路基设计新方法，研究成果在国内同行业中处于领先水平。

　　誓把中国铁路BIM打造为国际标准

　　已于2020年年底全线开通运营的京雄城际，是新时代高速铁路建设的标杆工程，其建设全过程采用BIM（建筑信息模型）技术实现虚拟建造，为全国铁路建设首次。

　　“从可研、初设阶段开始，设计人员利用卫星影像、航空摄影以及无人机数据，建立模型，为方案可视化比选、大临工程与施工便道的可视化选址等提供三维基础场景。”王长进说。

　　2013年底，为实现智慧铁路目标，中国国家铁路集团有限公司发文，将BIM确立为铁路信息化的主要技术框架，牵头成立中国铁路BIM联盟，推动铁路BIM研究与应用。

　　2014年，中国铁设成立了由王长进任经理的BIM研发项目部（以下简称项目部），并确立研发目标：集BIM标准编制、协同设计研究、生产应用“三位一体”，按照“标准先行、平台支撑、试点验证”的技术路线，依托工程项目大力推进BIM研发应用，研发目标——中国铁路BIM标准框架，将涵盖技术标准和实施标准。

　　“中国铁路BIM，要当国际铁路标准‘领头羊’。”项目部成立的第一天，王长进就给团队设定了这个目标。

　　通过两年多的艰难探索和攻关，项目部发布了《铁路工程信息模型分类和编码标准》（IFD）、《铁路工程信息模型数据存储标准》（IFC）两项标准，并斩获2018年获国际基础设施BIM设计特别奖。

　　“虽然BIM技术在铁路领域应用已取得可喜成果，但仍处于起步阶段。”王长进说，未来团队将努力打造出世界先进的BIM协同设计平台，为数字铁路、智慧铁路发展和铁路“走出去”战略作出贡献。