闪烁在北横通道的“启明星”
——访上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司高工游克思
2016-07-15江世亮,顾姚星
闪烁在北横通道的“启明星”
——访上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司高工游克思
刚过而立之年的游克思给人的感觉很憨厚,是踏实做事的那种。小游的老家是江苏盐城,典型的农家子弟。大学本科就读的是江苏大学交通工程专业。从大学第二年开始每年都拿一等奖学金。而后放弃本校直研的机会以专业前三的成绩考入东南大学交通学院道路与铁道工程专业。
名校名师促成人生重要的转折
通过研究生考试的小游经导师推荐选择了硕博连读,他也因此有幸成为刚从美国回来的长江学者孙璐老师的首批研究生。在东南大学跟着孙璐老师读研成为游克思人生一个重要的转折点。首先是跟着孙老师走南闯北参与了很多项目,因为是第一批学生,很多事情都是被推着去做,包括汇报项目、协助基金申请,和各种人打交道,这种锻炼对一个来自农村的孩子的历练和影响之大是可以想见的。孙老师对学生的要求是按照国外的标准,发表论文首要目标是瞄准国际 SCI期刊,当时校方对交通土木等工科博士生的要求是有2篇EI文章就能够毕业了。这样就要阅读大量文献,提出合适的切入点,尤其用英文写作一开始小游很有畏惧感。写出初稿后孙老师一字一句帮着修改,第一篇文章从初稿到定稿几乎改得面目全非。但这个英文论文写作的第一次让小游受益多多,到第二篇论文写作他就感觉顺畅很多。
博士学习期间,获得了国家留学基金委的公派联合培养博士研究生项目资助,在美国The Catholic University of America研修了一年。这一年的经历开阔了小游的眼界,让他印象最深的是美国用于支撑科研的交通基础数据资料库之全,以交通事故数据库为例,有国家层面统一建立的HSIS系统,数据信息量大、细节齐全,只要提出申请,根据需求,这些相关资料、数据可获取,这对于交通研究者助益极大。相比较而言,国内要查阅交通事故的资料却很难,资料不全,缺乏统一的数据信息化服务平台,还有待完善。
博士期间,小游发了2篇SCI和5篇EI文章。在完成博士论文答辩后就开始找工作。孙老师曾有意推荐他到南京相关高校任教,但小游当时已抱定主意,要到一个可以学以致用的地方工作,能够结合重大工程开展应用技术研究的工作,当然也想离家近一点。于是就选择了上海市政总院。电话和面试后小游就被上海市政总院录用并即被安排参与了院里正在承担的一个行业标准“城市地下道路工程设计规范”的编写工作。
参编规范、经受历练
小游2012年入职上海市政总院时,上述这个规范编制项目已经启动。这类国家级设计规范的编制在行业内被认为是体现单位实力、掌握行业话语权的活,竞争非常激烈。上海市政总院凭借长期的工程项目积累和实力力压群芳获得了这个国内首部针对城市地下道路领域的设计规范的编制任务。院里为此投入很大力量,由总院俞明健总工程师领衔实施。小游甫一入职就参与这样的重任自然兢兢业业边学边干。
在规范编制的二年时间里,他们与同济大学等单位合作,围绕已有成熟工程经验的总结、各项数据的采集、确认做了大量的专题研究、测试和模拟实验。规范编制文本历经上百次修改,从厚厚的一摞到薄薄的一本,小游参与了整个过程,并完成了规范的统稿工作。人们常用“字斟句酌”来形容文字处理的不易,经历过这次规范编制的小游对此更有切身体会:“有时甚至不仅是字和句的推敲,更细化到标点符号的应用”。历时一年多稿子成型后进入专家审定阶段(包括前期的全国范围内征求意见),然后再反复修改。最后送审的稿子尽可能保持了严谨性、准确性,包括条款语句都极其精炼。回顾整个过程,小游说,很锻炼人,且掌握了规范编制工作的流程和关键点,也为以后参与其他规范编制提供了借鉴思路。2015年3月13日,《城市地下道路工程设计规范》由国家住房和城乡建设部正式发布。
参与相关地下道路工程规范的编制现已成为小游的主要任务之一,小游介绍说,已完成的《城市地下道路工程设计规范》是通用基础规范,在其体系下有很多具体的专项技术规范,如现在由小游为主在编的“城市地下道路标志标线设置规范”看似很具体,但其实也大有讲究,如对光电式标志的尺寸、版面、材料,包括应急疏散的标志设置等,都要在大量调研、及专题课题研究后才能得出。为此,小游说他们已邀请国内的相关设计院、研究单位和企业等共计8家单位,一起参与。通过积极争取承担这些专项技术规范,最终目标是建立一套完整的城市地下道路工程技术标准体系。2013年游克思调到分院(城市交通与地下空间设计研究院)的研发中心工作。
北横通道地理位置图
北横通道及其提出的设计挑战
说到北横,我们和很多人一样其实只知道这是穿越在上海市中心城区地下的一条长距离通道,其他所知甚少。现在身边就有“北横人”,赶快打探。游克思说,他参与了“北横通道”项目前期论证和“北横”项目中的相关科研课题全过程。知道我们这次来“北横”也是想了解的重点,所以准备了不少材料。于是,小游为我们介绍了北横的建设大背景:上海80年代在做中心城高架汽车专用道规划时就提出“三纵三横”骨干路网,北横是三横北线;2011年《上海市地下道路规划研究》提出了“两纵两横”地下路网,北横通道是其中重要的组成部分;2013年,北横工程正式立项。整个建设背景是上海城市空间格局的变化,东西向的发展主轴交通需求日益增长;另外随着虹桥枢纽运营,周边地区开发建设,需要加强虹桥枢纽与中心城区东西方向联系,目前延安路高架、内环北段交通容量均已基本饱和,交通拥挤情况日益严重,非常需要增设东西向客运交通走廊,分流延安路、内环的交通压力。北横项目真正动工是在2015年。前期做了大量方案论证,包括很多科研攻关课题。
游克思说正好前段时间他和俞总和另一位总工罗建晖写了一篇介绍北横在设计方面面临的挑战和如何开展技术创新研究的综述(该综述具体内容请参见本期“中心城地下快速路设计的挑战与创新”一文)。根据他的理解,北横通道的创新点大致有这几样:
首先在创新的选线理念,采用深层地下空间避让既有地下设施,地下深层的深度上是破记录的。为避开地下既有建设,局部路段改线,利用深层地下空间,在地下的掘进深度平均都在40米以下(最深达 48米)。现在长隧道建设国内已经很成熟,但这次北横通道的与众不同在于高密度开发的中心城区的穿越建设条件极其苛刻,地下既有设施非常多,导致选线时必须避让,所以要采用深层方式。
安全稳妥穿越既有工程无论对设计还是施工都极富挑战。其中,有一处与既有建筑物基础的最短距离只有1米,如何控制建筑物沉降,在设计上都提出了很多课题,市科委为此立了不少项目。另一难点是大断面的盾构的小半径转弯,局部路段线路半径越小就可以尽可能少拆迁既有建筑,但是对设计、施工带来了新的挑战。
其次,中心城建地下快速路必须考虑如何与现有快速路网更好衔接、匹配,包括多点进出匝道的设置,与区域路网衔接,服务重点区域等,这些必须在整个城市交通路网上要有系统考虑。通道多点化后又对整个隧道的通风、防灾提出了新的课题。这么长的通道必须考虑某一点发生突发问题不至于影响全路,这也就提出了分段式防灾系统(重点是防火)的课题。由于空间紧凑,但又要设置逃生疏散通道,所以合理设置疏散通道,包括净高有限,设置通风排烟等都是新的挑战。
游克思告诉我们,以上这些难点、难题都已作为课题列入,有些已经结题。
启明星课题关注行车安全保障与舒适性
除了以上需要攻克的难点外,小游说他们还关注了相对偏软的一块内容,即应对因长距离地下驾车对驾驶员行车安全、生理、心理等方面带来的不适。小游介绍说,从设计上分类,连续长度达到3公里就是特长距离地下道路,而北横通道连续最长有7.8公里。长时间行驶在地下易使驾车人产生疲劳、烦躁或焦虑等,此外,行车视距受限,参照物缺乏,这样对包括出入口的引导设置都会有新的要求。为此课题组在整个北横通道地下道路段设计中引入虚拟现实仿真技术,利用同济大学道路与交通工程教育部重点实验室8自由度驾驶模拟平台对可能存在的安全隐患做评估。事实上,游克思的启明星课题就涉及到如何降低特长距离地下驾车的安全隐患。目前已知通过照明调节、侧墙图案的改变等视觉改善措施能一定程度上改善驾车人的行车舒适性。在游克思看来,我们国家大型工程设计建设总体水平已经很高了,但在设计精细化、人性化等等软能力方面,如应急逃生的设置、交通引导系统的设计等不够精细,“我们后面会越来越多地关注这块的改善”。
除了以上介绍的北横通道地下道路设计研发这块外,游克思的科研关注点还有智能式地下立体停车系统,以及绿色、低碳的新型城市货运模式——地下集装箱物流系统等,这些目前都是国际大城市在立体化、集约化发展背景下,城市交通建设领域的新方向,小游他们已在做前期研究,今年已向市科委申请了预研项目。
入职只有三年多的游克思能在业务上有这样的长进,除了他自身的努力,更离不开上海市政总院为青年人成长搭建的舞台,目前,院里通过拂晓计划和启明星计划不断加大对青年人成才的支持力度,其中院里的启明星计划每两年评选一次,每次入选10人,人均支持力度10万元,游克思是院里首届启明星计划的入选者。正是靠着这些积累,小游也获得了国家科学自然基金项目 (青年基金)的支持,并在2015年成功入选上海科技启明星计划。2016年年初小游获聘高级工程师。采访中,小游曾说起自己更愿意做一些学以致用的、与实际和应用更相关的工作,这一步他无疑已经实现。我们和小游说好,等到北横通道收官之时相约再见,相信到那时游克思会带给读者更多有关他和北横通道的故事。
[江世亮、顾姚星采写于2016.4.27]
二周前的2015级启明星交流会,让大家记住了上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司的高级工程师游克思,小游为此次活动的成功举办劳心费力,他也因此被与会的星友们一致推举为2015级启明星群的班长。那次交流会上小游和其他几位星友登台报告了自己近期的工作,他报告的内容涉及在建的北横通道设计建设中提出的科研课题,这也吸引到了我。于是会后就与小游约定启明星采访。