母校要闻

长虹飞架浦江,路网疏密有致,“同济智慧”助推浦东开发驶上快车道(交通篇)

近日,生动展现一代桥梁大师、同济大学名誉校长李国豪教授为祖国科教事业不懈奋斗历程的原创大师剧《国之英豪》再度献演,其中老校长情系洋山深水港、东海大桥、南浦大桥建设的故事再一次令人动容。这仅是同济人主动担当作为,积极发挥学科专业优势,为浦东开发开放30年贡献众多“同济智慧”的一个缩影。 

跨江大桥+越江隧道,连通浦江两岸

万顷波涛上长虹飞架,天堑变通途。一座座气势雄伟的中国大桥,深深镌刻着以李国豪老校长为杰出代表的同济桥梁人的爱国情怀和卓著智慧。同济与一座座桥梁的传奇般故事,至今仍被人们津津乐道并广为传颂。

上世纪80年代中期,国家决定修建跨越黄浦江的南浦大桥。考虑到技术难度,上海市政府原已接受日本提出的免费设计并提供低息贷款的建设建议。为此,李国豪老校长带领项海帆等桥梁系骨干多方奔走,力陈中国桥梁界完全有信心、有能力自主完成黄浦江大桥的设计和建设。同济团队提出的“结合梁桥面斜拉桥方案”最终被确定为实施方案,实现了南浦大桥由中国人自己建设的夙愿,且造价只有日本方案的一半。南浦大桥的建成极大增强了中国人自主设计建造大跨度桥梁的信心,也提升了中国桥梁的国际地位。

1990年,浦东开发吹响号角。要开发浦东,首先必须连通浦江两岸。黄浦江上另一座大桥,即连接浦东区与杨浦区的过江通道——杨浦大桥的建设,随即提上议事日程。由南浦大桥原班人马负责设计和施工,继续采用“结合梁斜拉桥方案”,同济大学提出的方案一次性通过了专家委员会评审。主跨602米的杨浦大桥于1993年顺利建成通车,成为当时世界上最大跨度的斜拉桥,犹如一道彩虹横跨黄浦江两岸。中国桥梁由此步入了自主设计和建设的崭新时代。

卢浦大桥2003年6月28日通车。在建设卢浦大桥的过程中,同济大学师生承担了多项科研项目,在大桥抗风抗震研究、施工设计监理、静动载试验和桥梁健康监测系统研制等方面作出了突出贡献。在黄浦江上所有大跨度桥梁的建设过程中,都凝聚着同济人的智慧。

作为我国第一座真正意义上的外海跨海大桥,绵延32.5公里的东海大桥,凝结着李国豪老校长多少情感和心血。老校长以战略家特有的胸怀和远见卓识,与其他科学家一起,提出并论证了建设洋山深水港的规划方案,并被国家所采纳。他受邀担任东海大桥建设专家组组长,无论是大桥的总体设计,还是工程建设,每当遇到一个重要关口,都有这位耄耋长者倾心指点、严格把守。老校长曾深情地说:“这是我这辈子最后关心的一座大桥,真想到大桥上去走一走,看一看!”东海大桥建设条件极其复杂,建设规模巨大,以项海帆院士等为代表的同济师生在东海大桥建设中攻克了多项技术难题。

上有跨江大桥,下有越江隧道。自上世纪80年代初起,以孙钧院士为首的同济大学地下工程科研团队积极参与大型越江隧道工程建设,解决了上海市地铁隧道、越江隧道等建设中涉及的诸多难题,为包括浦东在内的上海众多越江隧道工程建设提供了理论和技术支撑。一批教授开展了相关技术研究、试验与应用,为越江隧道工程顺利建成、实现浦江两岸连通提供了技术支撑。

作为连接浦东与崇明的过江通道,2009年10月通车运营的上海长江隧道,是崇明越江通道的重要组成部分。原同济大学常务副校长李永盛教授带领同济大学隧道团队,针对复杂软土地层条件下超大直径特长距离盾构隧道设计、施工、安全与防灾等关键问题,形成了引领性、支撑性和综合性的科研成果,保证上海长江隧道工程安全、优质贯通,并构建成我国超大特长复杂软土盾构隧道建设的技术体系。

1994年,上海建设中国大陆第一条埋设于城市道路下的公用设施管线特殊管沟——张杨路共同沟,同济大学承担了主体结构、基坑围护及地基加固结构处理等技术研究。 

支撑世界首条高速磁浮线安全运营18年

往返于上海地铁龙阳路站、浦东国际机场的浦东高速磁浮示范运营线,同样凝结着同济人的专业智慧。

2000年,为支持这一世界首条商业运营的高速磁浮线,科技部筹建了国家磁浮交通工程技术研究中心(简称“磁浮中心”),并设立“十五”863重大专项,支持浦东高速磁浮示范线的建设和运营,由磁浮中心组织国内相关单位开展磁浮交通技术的国产化和创新研究。2012年,为推进我国磁浮交通事业发展,磁浮中心整建制划归同济大学。

磁浮中心首任主任吴祥明教授担纲磁浮工程总指挥。2000年10月,刚刚完成浦东国际机场建设总指挥工作的他,就又接过了磁浮工程总指挥这副沉甸甸的重担。他深知,这一世界上首条商业化运营的高速磁浮示范线有着重大的科研意义,对中国交通运输事业发展有着重大推动作用。为此,他殚精竭虑,夙兴夜寐,为这条高速磁浮线在不到两年时间内建成付出了极大心力。

在其后的“十一五”和“十二五”期间,磁浮中心研制了时速500公里的国产化样车(一列4节),并用于高速磁浮示范线,形成了直线电机、道岔等设备和材料的国产化能力。“十二五”期间,以保障上海高速磁浮示范线运行为目标,系统研发了替代进口的关键零部件和维护检测设备,列车国产化率达到95%,形成自主研发磁浮系统的集成试验与验证能力。磁浮中心持续负责高速磁浮线的通信及基础设施系统维护管理,线路、车辆和牵引供电系统运行保障,控制卡、传感器维修服务,同时还为高速磁浮线提供包括系统评估、企业标准化在内的一系列咨询及技术服务。在科研的有力支持下,高速磁浮示范运营线在无返厂大修情况下,迄今已持续安全稳定运行近18年。据统计,截至2019年12月31日,高速磁浮示范线已经安全运营6210天,累计安全运营1985万公里,正点率99.86%,载客数达5994万人次。

值得一提的是,2017年,磁浮中心团队还为上海地铁13号线近距离穿越磁浮线路保驾护航,成功避免了因地铁盾构穿越给磁浮轨道结构带来的安全隐患。

此外,磁浮中心还自主研发了位于上海临港新城、总长1.72公里的中低速磁浮工程化试验线,是国内第一条具备完整的线路与车辆性能综合试验能力的工程试验线,为中车和中铁等多家单位测试了中低速磁浮关键设备。近日,由中车大连机车车辆有限公司研发的我国新一代中低速磁浮列车在同济大学上海临港线完成了量产前的系列测试,标志着该车型已经具备量产条件。

上海浦东国际机场的建设,同样凝结着同济人的创新智慧。从建设项目管理、航站楼钢屋盖结构,到跑道设计、航站楼节能改造工程,都有同济大学的科研贡献。候机楼钢屋架采用预应力张弦梁式结构,屋架下弦完全不设支撑,水平投影跨度为82.6米,在国内没有先例,土木工程学院沈祖炎院士团队开展了钢屋架足尺静力试验和模型振动台试验,为工程的设计、施工提供了重要支撑。吕西林院士团队完成了浦东机场二期候机楼整体结构抗震模型试验及数值分析,原型屋架承载能力试验分析等。交通运输工程学院凌建明、谈志明等承担了浦东机场跑道建设重大工程,提出了跑道路面材料和铺装关键技术。 

为浦东交通勾画蓝图、把脉问诊

行走浦东新区,见路网疏密有致,车流畅行、人行有序,这与同济交通人的智慧和贡献密不可分。

一款名为“畅行浦东”的APP移动应用,汽车行驶途中,其动态位置实时高精度定位,此时一旦出现影响该车行车安全的交叉路口来车、周边违法停车、事故多发路段、施工路段等前方道路交通环境信息时,手机均能实时接收语音“预警”提示,驾驶员由此即可相应调整自身的驾驶行为,从而主动规避事故风险。这是交通运输工程学院方守恩教授牵头完成的国家863计划“导航与位置服务”二期重大项目课题“面向主动交通安全的城市车辆在线位置服务技术”的一项示范应用性成果,已在上海交通大整治中发挥重要作用。在项目实施过程中,同济测绘、交通、汽车、信息和通信等多个学科实现了交叉融合。

交通是城市跳动的脉搏,交通规划对推动城市发展意义重大。陈小鸿教授自上世纪90年代浦东开发伊始即投入到浦东新区的筹划与建设中,30年来持续为浦东交通提供全方位技术支持。她带领同济交通团队于1994年完成了浦东新区第一轮公交规划,2006年完成第二轮浦东新区公交规划,奠定了浦东公交基本格局。此后为浦东公交优化持续提供技术支持。2002年至2005年,她完成了临港新城交通发展战略、路网与公交规划,从源头上为临港高质量发展奠定了良好的空间结构和交通网络基础。2018年上海自由贸易试验区临港新片区设立,陈小鸿担任国土空间规划与综合交通规划咨询专家,继续服务临港的交通建设。

道路是城市的基础建设,自上世纪80至90年代开始,我校交通运输工程学院不少教师积极参与了浦东大量早期道路的设计、技术研发、交通设施升级换代、基础设施评价管理和工程监理工作。徐家钰等承担了南浦大桥浦东引桥线形方案设计(1988至1992年),林金奎等承担了浦东汤臣高尔夫球场道路设计(1995年)等项目。林绣贤、孙立军、郭忠印、凌建明、李立寒、谈志明等承担了浦东大量早期道路设计和建设中的技术研发和全方位顾问服务,包括上海第一个“一号工程”浦东交通干道杨高路、浦东国际机场配套工程远东大道、迎宾大道及外环线、中环线等众多工程的路面结构和线形结构设计及质量控制。孙立军、刘黎萍等参与浦东中环生态路面的设计和技术服务。陈长等承担了道路、桥梁评价管理技术的研发。任惠清等承担了上海浦东杨高路扩建工程(1992年至1993年),严作人等承担了上海张扬路工程(1994年至1995年)、上海浦川路(锦绣路)工程(1995年至1996年)、上海外环线浦东段工程(1997年至1998年)等,张成龙等承担了浦东机场一期飞行区场道工程(1997年至1998年),林熙等承担了南干线道路建设工程(1998年),左明文等承担了罗山路立交工程(1999年)等项目,其中不少工程项目为当年上海市重大建设工程。

交通运输工程学院教师还积极参加浦东交通智能化管理控制的咨询和研究。2005 年4 月,杨佩昆教授接受了上海市城建科委特地组织人员对他的采访,就浦东的公共交通建言献策。2006年,施莉娟等协助浦东交警支队规划建设了智能交通管理信息化系统。2019年8月20日,中国(上海)自由贸易试验区临港新片区揭牌。23日,上海临港智能网联汽车综合测试示范区正式开园。智能网联汽车综合测试落户临港新片区,也凝结着同济人的一份贡献。在上海市交通委员会牵头组织下,经过数年努力,孙立军教授和涂辉招教授对开放道路存在的安全风险展开研究,取得了相关研究成果,为构建车路协同智能交通系统环境提供了支撑。2019年,王雪松教授等为浦东交警部门开发了“道路交通安全隐患排查”APP,协助采集安全隐患1000多条,提升路政民警安全隐患排查效率的同时,也优化了慢行交通通行环境,同时帮助建立了道路交通组织和配套设施优化“多部门会诊”机制,优化了报修流程。


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