张云龙 让“北斗”和“高铁”成功牵手

陈晨

有人说，如果没有路，自己创造一条路就好了。

入路四年来，中国铁路设计集团有限公司测绘院高级工程师张云龙带领团队突破了北斗卫星导航系统在铁路行业应用面临的多项关键技术难题，研发出一系列具有自主知识产权的产品，将“北斗”和“高铁”成功牵手，为高铁在祖国广袤的大地上安全奔驰提供了有力保障。

北斗卫星国之重器，中国高铁亮丽名片，强强联手创共赢。

2018年，由中铁第四勘察设计院集团有限公司牵头承担的《基于北斗导航系统的铁路及航运领域应用技术研究》项目正式启动。那一年，张云龙从北京交通大学博士毕业，来到中国铁路设计集团有限公司测绘院工作。

2020年7月31日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗系统进入全球化发展新阶段。

2 0 2 1年1 2月，国家铁路局发布《“十四五”铁路标准化发展规划》，制定了北斗在铁路应用的多个方面的标准。

截止2021年年底，全国铁路营业里程达到15万公里，其中高铁4万公里，稳居全球第一。传统的北斗监测技术已经不能满足铁路复杂的实际环境，无法有效地保证铁路运营安全。

张云龙带领的团队基于北斗卫星导航系统，融合5G、云计算、物联网等技术，自主研发了北斗卫星自动化远程变形监测系统，以改善铁路运营。

该系统独创性集成了一体化北斗数据采集装备，构建了高精度形变探测模型，可以在24小时内发现轨道、隧道或桥梁的变形，已在哈尔滨至佳木斯高速铁路、郑太高速铁路等高速铁路中得到应用。

北斗卫星导航系统和铁路行业的成功整合，为推进北斗系统在该领域的应用奠定了基础。

張云龙介绍，北斗系统可以预防列车撞上突发泥石流脱线事故的发生，它能够提前在1s内预警，及时将信息传输给司机。对于路基桥梁监测，也能及时掌握路基桥梁的变化，精度达到了1毫米。

“北斗导航最大的优势，就是不受任何环境的影响。”张云龙笑着说。有一次，他们团队将该系统应用于天津永定新河防潮闸的变形监测。管理人员因为那段时间天气恶劣，担心设备天线被损坏，便用一个铁罩子把天线罩住。铁罩子影响了电磁波信号传输效率，使得监测数据精度很低。得知原因后，他哭笑不得。

张云龙性格有点木讷，梳着小平头，戴着一副黑框眼镜，是位典型的理工男。参加铁路工作后，按照往常惯例，新职人员要被分配到生产一线锻炼实习三个月。就这样，这位“名牌”学校毕业的博士生扛着仪器，爬山头、钻玉米地。心里难免有落差，但他还是一边测量地形、桥墩，一边用心牢记产品性能和外业生产流程。“科研离不开生产一线。如果没有三个月的生产经历，我也不可能很快地投入到科研工作中。现在我非常感谢那段经历。”回想刚入路的情形，张云龙感慨道。

2018年10月，张云龙被分配到测绘院精测所。从那一刻起，他的人生轨迹就与北斗高速铁路应用紧密地联系在一起。

从芯片选择、接收机集成到软件研发，他经常独自在房间里，沉浸在难题被解决的乐趣中。面对复杂的电路图，他利用网上资源自学，积极向同事前辈请教，走了不少弯路，也收获不一样的精彩。

2019年6月，北斗卫星自动化远程变形监测系统成型了。由于生产需要，项目7月就要上马。第一批20多台的设备投入到哈佳客专路基监测项目。

能否如期完成？面对其他人的质疑，张云龙动摇了。精测所所长洪江华鼓励道：“作为科研人员，被质疑是很正常的，但你一定要放平心态，出问题不怕，就怕没有办法解决问题。产品出问题，我这个所长在前面顶着，你只要及时把问题解决，把产品做到最好。”张云龙听罢，郑重地点点头。

12月，哈佳客专路基监测项目遭遇极寒天气，硬件软件遇到了各种各样的问题。凌晨1点，佳木斯户外最低气温-28℃，寒风凛冽，吹到脸上如同刀割一样。初来东北的张云龙，完全没有户外经验。他在“天窗”期间，穿一条单裤，硬着头皮上线维修。更糟糕的是，电脑刚开机便被冻得没电了。他把电脑放在怀里捂热，等电脑重新开机后再拿出来进行调试。4点多，他完成硬件设备升级，成功解决了接收机传输数据不稳定的问题。下线后，他觉得自己整个人被冻僵了。

“我不能等到天气变暖后，再去解决问题。我要为中国铁设的品牌负责，为自己的技术负责。”张云龙回忆。

2020年底，张云龙所在团队成功研制了第一批样机，顺利通过国家权威机构检测，为后续产品产业化奠定了基础，直接创造经济效益近2000万元。张云龙说：“企业发展的关键在于创新，核心技术一定要掌握在自己手中。只有不断自主创新，才能有效实现企业的可持续发展，才能使产品产业化做大做强。”

经过多年发展，铁路北斗监测技术逐渐走向成熟，已在全国范围内建立了369个监测站，在东北、华北、华东等6个高速铁路项目实施运营监测，成功应用于高速铁路路基沉降、站场区域沉降、边坡位移、隧道洞顶变形等多个项目，真正实现了可持续发展、不受制于人，叫响了中国铁设北斗品牌。

中国铁路设计集团有限公司副总工程师、工程实验室主任王长进曾评价道：“我们利用北斗卫星研制新一代变形监测技术，实施监控铁路路基、隧道和桥梁的变形，为保障铁路安全提供了重要的数据和技术支撑。”

2019年6月至今，随着一批有志青年的加入，张云龙的团队逐渐壮大。最初的成员是胡锦民和何义磊。他们刚来时，张云龙不厌其烦地一遍遍讲解工作原理、代码程序，与他们畅谈人生理想。就这样，在张云龙的指引下，两人度过了“新手期”。

每周日上午，张云龙都要组织团队召开一次例会，对本周日常工作进行汇报总结，并及时解决所遇到的问题。张云龙说：“我制定了周例会制度，是为了更好地帮助他们。既有压力，也有动力。大家互帮互助，才能更好地成长。”

在浓郁的共进氛围感染下，队员们快速成长。何义磊荣获了2019年卫星导航定位科技进步一等奖，胡锦民研发了北斗数据综合预处理软件和大机实时定位捣固监控软件。目前，团队已有6人，平均年龄二十七八岁，全部为硕士研究生以上学历，全部为中共党员。

看着年轻队员一个个成长，张云龙倍感欣慰。对于张云龙，队员们亲切地称他是“身边的科技尖兵榜样”。

青年强，则国家强。张云龙团队依靠科技创新优势，勇敢“揭榜挂帅”，先后获得软件著作权8项，实用新型专利5项，发明专利1项，发表高水平学术论文9篇，为北斗高精度监测技术向更高水平发展提供了有力支撑。团队被国铁集团党组命名为“中国铁路党内优质品牌”。

测绘院党委书记郭利军说：“树起品牌后，团队党员都有了强烈的身份认同感和团队归属感，工作劲头更足了！”

2022年，《铁路北斗变形监测关键技术研究及应用》获得了第十七届“振兴杯”大赛（职工组）创新创效竞赛金奖。张云龙说：“北斗技术应用在铁路项目中具有巨大潜力，我们将继续努力，积极推动铁路的北斗技术走出国门，服务‘一带一路’建设，让中国的北斗成为世界的北斗。”

（本文作者系太原局集团公司太原机务段机车电工）

责任编辑 华南