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重大工程推动科学技术创新 助力交通发展?

来源:米乐米6 发布时间:2024-02-12 16:28:31 习在“2014年国际工程科技大会”上的主旨演讲中精确指出:工程科技与人类生存息息相关。回顾人类文

  习在“2014年国际工程科技大会”上的主旨演讲中精确指出:工程科技与人类生存息息相关。回顾人类文明历史,人类生存与社会生产力发展水平密切相关,而社会生产力发展的一个重要源头就是工程科技。历史证明,工程科学技术创新驱动着历史车轮飞速旋转,为人类文明进步提供了不竭的动力源泉,推动人类从蒙昧走向文明,从游牧文明走向农业文明、工业文明,走向信息化时代。

  古往今来,人类创造了无数令人惊叹的工程科技成果。古代工程科技创造的许多成果至今仍存在着,见证着人类文明编年史。近代以来,工程科技更直接地把科学发现同产业高质量发展联系在一起,成为经济社会持续健康发展的主要驱动力。每一次产业革命都同技术革命密不可分。这也是习的讲话。

  工程科技是改变世界的重要力量,工程科技的每一次重大突破,都会催发生产力的深刻变革,推动人类文明迈向新的更高的台阶。我国的造纸术、火药、印刷术、指南针等重大技术创造和万里长城、都江堰、京杭大运河等重大工程,都是当时人类文明形成的重要的条件和重要标志,都对人类文明发展产生了重大影响。

  古埃及金字塔、古希腊帕提农神庙、古罗马斗兽场、印第安人太阳神庙、柬埔寨吴哥窟、印度泰姬陵等古代建筑奇迹,对世界历史演进具有深远意义。

  18世纪,蒸汽机引发了第一次产业革命,导致了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃,使人类进入了机械化时代。

  19世纪末至20世纪上半叶,电机和化工引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化、原子能、航空航天时代。

  20世纪下半叶,信息技术引发了第三次产业革命,使社会生产和消费从工业化向自动化、智能化转变,社会生产力再次大提高,劳动生产率再次大飞跃。

  新中国成立60多年,特别是改革开放40多年来,中国经济社会加快速度进行发展,其中工程科学技术创新驱动功不可没。“两弹一星”、载人航天、探月工程等一批重大工程科技成就,大幅度提升了中国的综合国力和国际地位。三峡工程、西气东输、西电东送、南水北调、青藏铁路、高速铁路等一大批重大工程建设成功,大幅度提升了中国的基础工业、制造业、新兴起的产业等领域的创新能力和水平,加快了中国现代化进程。

  当今世界,科学技术作为第一生产力的作用愈益凸显,工程科学技术进步和创新对经济社会持续健康发展的主导作用更突出,不仅成为推动社会生产力发展和劳动生产率提升的决定性因素,而且成为推动教育、文化、体育、卫生、艺术等事业发展的重要力量。

  重大工程是人类文明的标志,代表时代科学技术进步水平,反映经济社会持续健康发展程度。中国经济社会加快速度进行发展,一大批重大工程建设成功。交通运输作为国民经济的先导性、基础性、战略性行业,是科技应用最直接、最广泛、最深入的领域。交通现代化是国家现代化的重要标志。

  交通运输作为技术进步和文明演替的见证,自工业革命以来具有里程碑的创新。如蒸汽机、内燃机、现代通信技术等技术发明,以及煤炭、石油等化石能源及电能的发现,为交通运输发展带来了一次又一次划时代的革命。

  交通运输发展史就是交通运输技术变迁史。伴随着历次工业革命,交通先后经过了以水运为主、铁路为主的发展时期。20世纪50年代以来,随着高速公路、高速铁路、大型喷气式飞机、巨型船舶等技术进步,铁路、公路、水运、航空等现代运输方式都得到了相应发展。

  重大工程的精髓在于创新。我国重大交通工程,创新之光处处闪现。比如京张铁路、青藏铁路、雅康高速公路、大秦铁路、白云机场、大兴国际机场、杭州湾大桥,长江深水航道,以及港珠澳大桥、洋山深水港……

  京张高铁是世界上首次全线采用智能技术建造的高铁,清华园隧道穿越近90条城市管线,借助数字化管理,全过程可视化动态管理,每个盾构机搭载几千个传感器,隧道盾构施工像外科手术一样精准。我国高铁建设使土木工程上了一个台阶,“土木工程达到了机加工的精度”,施工精度达到了毫米级。

  京张高铁智能动车组采用我国自主研发的北斗卫星导航系统,在世界上首次实现时速350公里动车组无人驾驶。复兴号系列动车组关键系统软件均为我国自主研发,254项重要指标中,中国标准占84%;动车组安全性、经济性、节能环保等性能表现出世界一流的卓越品质,列车设计寿命提高到30年(和谐号动车组设计寿命20-25年);全车部署2500多个监测点,全方位实时监测,保障列车运行安全。

  从2005年到2020年,我国高铁里程从零到3.8万公里,占世界高铁70%以上。复兴号奔驰在祖国广袤的大地上。从自主设计修建的第一条铁路,到世界最领先水平,从时速35公里到350公里,京张铁路见证了中国铁路的发展,见证了综合国力的飞跃。

  青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路,工程建设面临着多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱等重大难题,是世界铁路建设史上罕见的。

  在青藏线建设中,积极开展多年冻土区铁路选线技术、路基和桥梁工程技术、隧道衬砌防冻胀技术、工程项目施工技术和长期监测、稳定性分析技术,有效解决了多年冻土区工程技术难题,达到了世界冻土技术的顶配水平。采用气体绝缘开关柜和负荷开关,解决因空气密度低引起电气设备绝缘程度降低、散热困难等问题。创新环境保护,为野生动物大规模修建迁徙通道,首次成功在青藏高原进行了植被恢复与再造科学试验并在工程中实施。加强职业健康防护,在海拔5000米左右地段运用高压氧舱,创造了特大群体、特高海拔、长期作业高原病零死亡的奇迹。

  青藏铁路格拉段建设中,坚持依靠科学技术,立足自主创新,在建设管理、攻克工程技术难题等方面,取得了一系列创新成果,获得国家科学技术进步奖特等奖,开创了建设长大世界高原一流铁路的先河。

  大秦铁路是我国首条双线电气化重载铁路,采用了一系列新技术、新设备、新工艺及新材料,引进和攻关研制了具有20 世纪80 年代领先水平的技术装备,其中有牵引动力、运煤车辆、工务、通信信号、电气化供电、运营信息6 个专业研制和引进共91 个项目。

  重载铁路工程建设中,采用了60 千克/ 米新型道岔系列, 具有国外同种类型的产品领先水平。16 米先张法部分预应力混凝土梁,达到当时国内领先水平。研发了MC-3 核子湿度密度仪,重载路基填筑压实工艺及检测技术达到新建铁路最好水平。设计了重型铺轨机,能铺架重型轨排、岔枕轨排、16 米钢筋混凝土梁,具有国内先进水平。

  机车车辆装备技术创新,研发了6000 吨、万吨重载单元列车动力配置与安全操控技术,研制了C63、C63A 型运煤专用敞车。在信号方面,研发了25 赫兹自动闭塞叠加移动频率机车信号和微机调度集中系统, 适应大电流电气化牵引运行条件。

  大秦铁路是我国第一条开行万吨级重载组合列车的双线电气化运煤专用铁路。大秦铁路的建设运营,使我国形成一整套具有自主知识产权的铁路重载运输技术体系,变成全球上少数几个掌握3 万吨重载技术的国家之一。

  国之重器港珠澳大桥的建设创下多项世界之最,世界最长的跨海大桥,世界最长的海底沉管隧道,首创了桥、岛、隧一体方案。

  海底隧道建设:港珠澳大桥海底由33节钢筋混凝土结构的沉管对接而成,每节沉管长180米,重达8万吨,在海面下13米至44米的深水对接(GPS定位,需要潜水员),误差控制在毫米级。随技术的进步,正在建设的深中通道,165米长、8万吨重的沉管在34米深的水下对接,利用北斗卫星定位系统,实时计算沉管三维动态,不需要潜水员,就能实现精准对接。

  桥梁建设:港珠澳大桥作为世界上最长的钢结构桥梁,主梁钢用量达42万吨,异地制造,现场安装,将“生产汽车的工序用在造桥上”。采用智能化的板单元组装和焊接机器人专用机床,打造了全新的自动化生产线,极大地提升了我国大型钢结构制造工艺水平。在施工工艺上也有很多创新,比如,每个“海豚”塔重达2600吨,采用整体竖转提升方案,在163米的高空实现毫米级的精准对接,属世界首创。

  人工岛建设:在水深10余米且软土层厚达几十米的深海中建造两个10万平米人工岛,工序复杂,技术难度大,采用深插式钢圆筒围护快速成岛工艺,仅仅用了215天就成岛,比传统抛石围堰工法施工效率提高近5倍,在世界上也属罕见。港珠澳大桥的建设中新材料、新工艺、新设备、新技术层出不穷,不仅提高了我国基础设施建设水平,也使我国的隧岛桥设计、施工、装备和管理上的水准走在世界前列。

  杭州湾跨海大桥全长36公里,中间无岛屿,首次建立了用于桥梁建设的GPS工程参考站系统,实现实时平面定位精度3~5厘米、实时高程定位精度5~10厘米,成功解决了海上钢管桩实时定位测量问题。

  全桥70米箱梁共计540片,单片箱梁吊装重达2180吨,采用整孔预制吊装方案。要保证宽15.8米、长70米、高4米的混凝土箱梁从预制、移梁、运梁、架梁,由简支到连续不有裂缝,是一项巨大的技术难题。研制了吊重3000吨的“天一号”中心起吊运架一体吊船,解决了强潮海域的架梁问题。通过技术创新形成了机械化程度高、实施工程质量好和生产效率高的制梁生产线。

  杭州湾跨海大桥是一项集大量技术创新于一体的宏大工程。大桥建设中海洋耐久混凝土技术、大吨位70米预应力混凝土箱梁整体预制及海上运输吊装成套技术、大直径超长钢管桩整体制作沉桩技术、海上墩身整体预制安装技术等代表了当时我国桥梁建造技术水平。杭州湾大桥依靠理念创新、技术创新及管理创新提升了我国桥梁技术水平。

  这些重大交通工程就像“定海神针”,站在科技制高点上,犹如一把把“重剑”,以雄浑厚重的力道,辟波斩浪,牵引“中国列车” 砥砺前行。

  当今世界,正经历百年未有之大变局,新发现、新技术、新产品、新材料更新换代周期越来越短,科学技术创新成果层出不穷。信息技术、新能源技术、新材料技术等交叉融合,正在引发新一轮科技革命和产业变革。第四次工业革命正在融入并改变我们的生活,以指数级的速度展开,这将给社会持续健康发展带来新的机遇。我们国家发展面临的国内外环境也正在发生深刻变化,尤其是“双碳” 目标的实现,对加快科学技术创新提出了更为迫切的要求。我国政治、经济社会、科学技术进步将全面发展,中国将会进入世界舞台的中央。

  “十四五” 交通规划建设重点任务,分四个层次。一是完善综合运输大通道。加强出疆入藏、中西部地区、沿江沿海沿边战略骨干通道建设。二是构建快速交通网。基本贯通“八纵八横”高速铁路,提升国家高速公路网络质量,加快建设世界级港口群和机场群。三是推进城市群都市圈交通一体化。加快城际铁路、市域(郊)铁路建设,构建高速公路环线系统,有序推进城市轨道交通发展。四是提高交通通达深度。推动区域性铁路建设,加快沿边抵边公路建设,继续推进“四好农村路”建设。

  未来几十年,新一轮科技革命和产业变革将同人类社会持续健康发展形成历史汇,科学技术进步和创新将成为推动人类社会持续健康发展的重要引擎。科学技术创新会深刻改变交通运输发展方式,如新能源会使交通运输的生命力倍增,新材料和新技术给交通装备的进步带来无限可能,基于北斗卫星的空天地一体测量监测技术会让交通建设更精准,物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术让交通工程建设进入智能建造时代,让交通出行更加智慧、更方便快捷、更安全。创新驱动必将给交通发展带来非常大变革。

  “十四五”期间,会有川藏铁路、国道318提质改造、京雄高速公路、沿江高铁、大型机场、三峡水运新通道等一批交通“重器”横空出世。

  强化现代工程研发技术。推动交通基础设施装配化、工业化、标准化和数字化发展,突破特殊复杂自然条件下交通基础设施智能建造及健康保障技术,围绕川藏铁路、跨海通道、高原和高寒交通、山区交通、深水交通、大型枢纽等重大工程建设中的环境保护、灾害防护、智能建造、空天地一体化监测、施工装备研制、运营管理等任务,开展重大科学技术攻关,加强工程科技创新。

  加快研发交通基础设施性能提升与扩能改建技术。突破全天候监测、智能化检测、自动化预警、无人化养护、快速化处置等技术与装备。推动基础设施数字化、网联化,实现重点领域交通感知网络全覆盖。

  只有创新才能让重大工程从理念的种子变为现实的参天大树,为交通发展注入新的活力。

  不断涌现的新技术在交通运输领域的应用,包括运输装备、运载工具、运输组织、调度指挥和运营管理等方面的应用。

  推进交通装备产业自主可控。加快突破交通装备动力、感知、控制等核心零部件及通信导航设备、应急救援装备等关键技术,促进新一代轨道交通、新能源与智能网联汽车、船舶、航空装备等自主研发及产业化;推动交通运输应急处置、救助打捞、导航测绘等专用装备自主化智能化发展;加强智能高铁、智慧公路、自动化码头、数字管网等新型装备研发应用和产业发展。

  推动运输服务业创新发展。发展全链条、智能化、一站式出行服务技术。加快智慧物流技术装备研发应用,推动无人机(车)物流递送发展。探索城市地下物流配送、多栖化运输系统的工程化应用。

  促进新一代信息技术和交通融合发展。推动大数据、人工智能、区块链、物联网、云计算和新一代无线通信、北斗导航、卫星通信、高分遥感卫星等技术与交通运输深层次地融合,开发新一代智能交通系统,促进无人驾驶、智能航运等的应用,加快推进智慧交通发展,提高智能化水平。

  落实碳达峰碳中和战略,发展低碳交通。研发新型动力系统、高效清洁载运装备、新能源安全储运装备、大功率内燃机废气净化、船舶和码头油气回收等,形成交通与自然和谐共生的绿色发展模式。

  促进先进制造技术与交通运输融合发展。加速新材料、增材制造等技术在交通基础设施建设和装备领域的深度应用,加快工业机器人技术在交通应急救援、重大基础设施检修领域的应用,促进传感测量和过程控制技术在智能交通领域的应用示范。

  纵观人类文明历史,重大工程为人类文明进步提供不竭的动力源泉,推动人类文明向着更高水平发展。当今,中国特色社会主义进入了新时代,重大工程在新的历史方位中承担了新的历史使命,必须坚定不移贯彻新发展理念,以建设创新、优质、绿色、共享、开放的现代工程为引擎,为全面建设社会主义现代化国家夯实基础。

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