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为高铁建设插上智慧翅膀
——记中国铁路设计集团有限公司轨道交通国家工程实验室航测遥感实验室主任韩祖杰

 发布时间:2019-09-04  【字体:

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韩祖杰正在检查倾斜摄影无人机的运转情况。本报记者刘一嬴摄

  在中国铁路设计集团有限公司轨道交通国家工程实验室航测遥感实验室,有这样一位能工巧匠:他是“王长进劳动模范创新工作室”的核心骨干成员,集詹天佑铁道科学技术青年奖、火车头奖章等多项荣誉于一身。他虽年轻,却已经主持了国家863计划子课题、国家自然基金、天津市重大科技支撑等一系列科研项目,一直为实现铁路勘察设计、建设及运营维护的现代化和智能化不懈努力。他曾参与京津城际铁路、京沪高铁、沪昆高铁等一大批国家重点铁路项目的初测、定测和精测工作,在数字化三维平台上“挥毫泼墨”,绘制出美丽的图景。他就是韩祖杰。  
  韩祖杰瘦高的个子,谈起个人荣誉总是轻描淡写,但一谈到技术创新,他总有说不完的话:“我们这个领域就是要不断创新,科技创新不是空洞的口号,它需要事无巨细地落实。”  
  最美的遇见,24年钟情于它  
  韩祖杰走进测绘的大门纯属偶然。当年报考大学时,因为专业里有“摄影”两个字,他以为能做一个周游世界的旅行家,便抱着好奇心选择了摄影测量与遥感专业。  
  韩祖杰回忆道:“几年的大学生活,我并没有周游世界,实习时拿着红白相间的测杆跑到山上测图,每天很早就要到荒郊野岭作业,深深体会到测绘工作的艰辛,也深感我国测量仪器与先进设备的差距。那时我就暗下决心,一定要刻苦学习、潜心钻研,将来报效祖国。”  
  1995年,韩祖杰从武汉大学毕业来到中国铁设,从一名一线的技术人员一直干到副总工程师。24年来,他扎根科研一线、苦心钻研,不断提升业务技能和创新能力,围绕航测遥感技术、三维地理信息技术和BIM技术深入开展课题研究,把专业技术和铁路工程应用结合起来,取得了多项研究成果,实现了多项研究成果的工程转化,对提高企业核心竞争力和打造拳头品牌起到重要作用。  
  什么是航测遥感?韩祖杰有一句很经典的描述:“航测遥感工作最直观的体现就是大家在电脑或手机里看到的三维地图和三维模型。我们通过航空摄影获取高精度的现场照片,经过计算机对海量数据进行处理和平差计算,渲染还原成现场真实的场景。简单说,我们的工作就是为高铁建设插上智慧的翅膀。”  
  “因为要对地面进行勘测、施工、管理,所以有了测绘行业。航测遥感技术的应用,可以快速获得高精度的现场地形,为高铁设计提供基础地形资料,为建设管理、运营维护管理提供虚拟仿真场景。然后,我们把这一张张照片合成为高精度的三维图形,将成百上千公里范围的真实世界在计算机中重建后呈现给大家。给铁路建设工作带来便利,这就是这项工作的意义。”韩祖杰说。  
  “我们要把人生变成一个科学的梦,然后再把梦变成现实。”曾两次获得诺贝尔奖的女科学家居里夫人的这句名言点燃了韩祖杰的人生理想。  
  24年来,韩祖杰钟情于研究领域。为了保证研究成果的实用性,他经常与业主方、设计人员、施工方、监理方进行现场沟通,了解他们的需求,全年中超过一半的时间都是在现场度过的。为了确保研究质量,他每天工作到深夜,每个模块、每段代码都做到精益求精,不断完善信息化平台的各项管理功能,实现了信息化管理的标准化。  
  在中国铁路主数据中心项目建设中,他首次将平台应用于铁路建筑工程建设,实现了Revit模型的转换和优化显示工作,提高了BIM模型的应用效率,将BIM与GIS技术进行深度融合;在阳大铁路建设中,首次搭建了基于BIM+GIS的建设管理平台;在克塔铁路中,针对风吹雪监测与治理、样板工程段等,增加了传感器接入、系统集成和虚拟施工等功能,并融合了BIM技术,提高了铁路模型的精细化程度和建设管理的信息化、智能化水平。  
  勇挑重担,逐梦中创造奇迹  
  “只要有一分希望,就要付出百分百努力。”这是韩祖杰心中的信念。在同事眼里,他有一股犟劲,只要认准的事,就决不放弃。  
  2009年,正值中国铁路快速建设时期。沪昆高铁勘察设计面临着巨大的压力,施工现场山高林密,测量仪器之间被树木遮挡,GPS和一般航空摄影器材因树木茂密影响测量的精度,找出一种有效的测量方法是破解难题的关键。  
  韩祖杰大胆提出将用于地矿普查的机载激光雷达测量技术应用于铁路勘测,并得到中国铁设领导的支持。他跑现场、跑科研单位、跑厂家、做试验、彻夜编写代码,在极短时间内形成了完整可靠的作业流程和技术体系,实现了机载激光雷达测量技术在铁路勘测项目中首次大范围成功应用,使得勘测时间缩短了一半以上,勘测效率提高了2.5倍。  
  在京津城际铁路精密控制测量项目中,面对时间紧、任务重的困难,为了更好地配合现场测量工作,他白天与职工在现场边走边记,晚上回来还要研究数据处理方案、编写处理软件。“老韩坐火车不是编程序、就是看资料,什么事都要做到极致,入住酒店后第一件事从来都是工作。我们经常劝他注意休息,他只是笑笑,然后继续埋头工作。”科研人员李建虎回忆道。同时,他还主持编写了精密导线测站平差软件,提出了坐标的投影改化方案,并实现了与清华山维平差计算软件的接口,勘测方法达到国际先进水平,为首次在路内使用精测网技术铺平了道路。  
  在积累了上千页的技术资料后,韩祖杰开始着手研发三维可视化勘测设计平台。在这个平台上,数据变成直观的三维图形,设计人员可以从图形上直接获取数据并在上面开展设计,工程建设管理人员可以直观地、数字化地进行管理,运营维护人员也可以进行工程设施的监测、管理和维护。经过十几年的开发、实践、完善,这个平台已经广泛应用于铁路勘察设计、工程建设和运营维护管理之中,大大提高了工程效率。  
  凭着一股爱钻研的劲头,韩祖杰逐渐精通航测遥感技术、三维地理信息技术和BIM技术,将三者合而为一,打造了工程三维可视化勘测设计平台,并依托主持的“高速铁路建设及运营综合仿真服务平台”“城市轨道交通建设管理信息化平台建设关键技术深化研究”等课题,深入挖掘BIM与3DGIS融合技术在铁路建设及运营中的应用价值,开发了集综合管理、现场管理、技术管理、安全质量、计划合同五大系统三十多个模块于一体的综合平台。  
  为保证平台的实用性,他在中国铁路主数据中心、盐通铁路等项目的建设过程中不断完善各项管理功能,陆续在平台中增加了传感器接入、系统集成和虚拟施工等功能,并融合了BIM技术,提高了模型的精细化程度,成为打造智能高铁的重要组成部分。  
  在铁路运营维护阶段,他还组织开发了铁路资产台账、综合监测检测、养护维修以及安全应急等管理模块,并在沈丹高铁、京沪高铁等项目中测试应用,取得了良好的应用效果。  
  拼命三郎,潜心培养年轻人  
  韩祖杰的办公室位于研究所的二楼。说是办公室,其实更像是一个机房。寒来暑往,春华秋实。怀着对铁路勘测事业的美好追求,韩祖杰24年如一日,始终以精益求精的工作态度和勇于创新的拼搏精神砥砺前行。参加工作以后,他承担国家863计划子课题在内的多项国家、省部级研究项目,研究成果获国家级金奖2项、省部级科技进步奖10项、工程勘察设计奖7项,取得发明专利7项,并先后入选2013年天津市“131”创新型人才培养工程第一层次人选和2017年中国铁路总公司“百千万人才”工程专业技术带头人,同时还荣获了詹天佑铁道科学技术奖青年奖、火车头奖章。作为主要起草人,他参与了《工程摄影测量规范》和《轨道交通地理信息》两项国家标准的编制工作,还参与了铁路BIM国际标准的编写工作,出版2本相关技术专著。  
  面对成绩与荣誉,韩祖杰坚定地说:“我始终是一名普通的科研工作者,只是赶上了好时代,这些成绩的取得与中国铁路的高速发展密不可分。”  
  当记者问他,做科研最难熬的是什么时,韩祖杰笑道:“最难熬的是寂寞和孤独,但是研究也能让人享受快乐。”  
  儿子小时候对爸爸最深的印象就是:“我每天晚上写完作业都睡觉了,爸爸才回来,晚上除了在家睡觉,爸爸一直都在加班。”但是儿子长大后总是以爸爸为傲,儿子的手机里存了很多爸爸设计的高铁建设三维模型,一有机会就向同学朋友们展示,言语中难抑自豪。一年365天有一半时间都在外面跑,韩祖杰对家人充满了亏欠和内疚,自己只要一有时间,就一定陪他们看电影、打羽毛球和爬山。  
  “航测遥感技术发展非常快,需要我不断地去追踪和学习,不断测试和创新,机载激光雷达测量技术一开始只是用于林业普查等,我们觉得它相对精度高,通过加强地面控制可以用于工程测量,特别是在植被茂密的地区,像沪昆高铁用传统测绘技术无法获得高精度地形,航测无法穿透植被,GPS上方覆盖植被无法定位,全站仪勘测也前后通视困难,通过机载雷达技术可以通过达到地面的点,滤波去除植被,从而获得精准的地形数据;3DGIS技术是在此基础上获得的衍生产品,可以将快速渲染的三维地形应用到勘察设计中,逐步扩展到深化设计。”说起热爱的专业,韩祖杰总是滔滔不绝,眼神中充满了兴奋。  
  在钻研业务的同时,韩祖杰也将自己的团队打造成了一支能打硬仗、作风顽强、勇于创新的队伍。他主动了解团队每个人擅长的领域,让每个年轻人术业有专攻。团队中,有做数据库研究的,有做基础三维与建模研究的,有做规范研究的,还有做应用研究、数学模型研究、虚拟施工和仿真研究的。他带领团队分工协作、补齐短板,攻克了一个又一个技术难关,同时通过劳模工作室的平台将自己的经验、感悟传递给年轻人。该团队2016年入选天津市“131”创新型团队、2018年被铁路总公司评为铁路信息模型(RIM)党员创新先锋队的党内品牌。  
  “我们技术团队的成员都很年轻,大部分科研人员只有三四十岁。我们要支持年轻人,激励年轻人不断前进,我们的国家就大有希望。”韩祖杰说。  
  业务时间,他经常与相关科研人员一道开展研究,交流研究思路并提出研究方法和方向,以实际开发工程代替训练,促进相关人员的快速成长。毕业于武汉大学摄影测量与遥感专业的赵文对记者说:“韩总和我们的关系亦师亦友,总是在我科研最迷茫的时候给我指明方向,让我们年轻人少走了不少弯路。”  
  “我常常跟自己的团队说,我们的工作就跟运动员一样,每一个动作和步骤都需要长年累月的训练才能达到必要的精度和准度。只有靠坚持不懈的奋斗,才能具备工作需要的技能水平。”韩祖杰说。  
  “技能成就梦想,奋斗改变人生!”韩祖杰动情地说,他最感恩的是国家和社会对工匠的认可与尊重,这也是他精益求精、创新钻研的最大力量源泉。

  人物档案  
  韩祖杰  
  1995年参加工作,现任中国铁路设计集团有限公司轨道交通国家工程实验室航测遥感实验室主任,获詹天佑铁道科学技术奖青年奖、火车头奖章、2017年中国铁路总公司“百千万人才”工程专业带头人等荣誉。他主持的国家863计划子课题等多项国家级、省部级科研项目获国家级金奖2项、省部级科技进步奖10项。  

  采访手记  
  奋斗,带着锐气和闯劲  
  有锐气、有朝气、有闯劲,这是韩祖杰留给记者最深刻的印象。从一名普通的技术员成长为副总工程师,从担当企业责任到肩负国家使命,韩祖杰用执着和激情书写着精彩人生。  
  24年间,他作为航测遥感科技研发团队的领军人,带领团队闯关夺隘,破解一项又一项技术难题。他深知科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。  
  韩祖杰身上有一种特殊的气质:不管外面的世界多么精彩,他都耐得住搞科研的寂寞,始终保持坚韧不拔、敢拼敢干、冲锋在前的本色。  
  也正因为这份执着与坚持,才有了一项项铁路工程勘察设计技术难题的破解,才有了一条条高速铁路的通车运营,才有了祖国山河“天堑变通途”。
 
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