科技创新赋予中铁设计郑州院发展新动能

    科技创新是生产力，企业赖之以强，国家赖之以盛。

    科技创新对于争创世界一流国际工程咨询企业的中铁工程设计咨询集团有限公司（以下简称“中铁设计”）来讲意义深远。

    近几年，中铁设计瞄准前沿、立足优势，结合重点项目开展科研攻关，大力推进信息化建设，率先开展智能高铁设计，取得了一批具有自主知识产权的科技成果，建成了一批广受国内外赞誉的品牌工程。特别是由中铁设计承担勘察设计任务、具有世界先进水平的第一条智能高铁

    强将手下无弱兵。

    中铁设计郑州院是中铁设计集团设在郑州的分公司，在中铁设计集团坚强领导下，郑州院坚持党建引领、扛起国企担当，立足中原、放眼世界，综合实力不断增强，实现了各项经济指标多年来的持续增长，目前已成长为以铁路为根本，公路市政为特色，同时涵盖轨道交通和地下空间、建筑、环境工程、工程勘察、工程总承包等多领域的大型综合设计院，业务遍布全国及刚果（金）、塞内加尔、乍得、尼泊尔、伊朗、沙特、巴基斯坦、蒙古、马来西亚、巴拉圭、玻利维亚等几十个国家。

    面对新发展阶段的新机遇、新挑战，郑州院始终注重以科技创新引领发展，一方面在传统专业领域刻苦攻关，不断取得技术新突破；另一方面在新兴专业领域积极探索，积极参与智慧城市、海绵城市的建设，结合城市片区的综合开发和城市轨道交通综合体等，大力推进智能交通、综合管廊、地下空间、环境治理、景观绿化、河道治理、BIM技术应用的业务建设和市场开拓，开辟新的业务增长点。

    刻苦攻关提振传统领域加速度

    针对传统领域，中铁设计郑州院大力开展科技攻关活动，在无人机倾斜摄影测量技术、自动化变形监测系统、污泥综合处理等技术以及软土地基处理等方面均取得优异的业绩。

    无人机倾斜摄影测量技术：针对铁路及市政道路项目勘察设计工作的实际需要，郑州院结合目前我国无人机倾斜摄影测量技术发展和应用现状，在充分掌握商业化无人机倾斜摄影测量系统进行倾斜影像数据获取和数据处理的作业方法的基础上，对航线规划、像控点布设、数据处理技术方法及精度评定指标等关键技术环节进行深入分析研究，并结合工程案例，从模型精度、模型质量和作业效率等方面进行应用分析和精度验证。提出了采用无人机倾斜摄影测量技术进行铁路工程大比例尺地形图测绘、工点三维实景模型制作、拆迁调查应用及方案演示视频制作的作业方法和技术流程，以及进行公路工程三维实景模型制作、基于DpModeler测图软件的数字线划图（DLG）测绘、规划方案比选与效果展示、为全过程BIM应用提供基础数据的作业方案，并进行了工程实例应用分析，能够满足相关技术规范要求和工程实际应用需要。该技术已在多个项目中成功应用，作业效率显著提高。

    自动化变形监测系统：为保证高铁动车安全稳定运行，线下工程的变形控制十分苛刻，工程量级达到毫米级，以往的人工监控不仅耗时费力且精度较差。郑州院借鉴和总结国内同行前端监测技术，消化引进物联网传感器进行数据收集，提出了基于测量机器人的非接触式监测方式，引入高铁CPIII测量中的自由设站、后方交会测量方法，搭建了基于高精度测量机器人的高速铁路自动化变形监测系统。

    目前，该技术已经在郑州贾鲁河截污工程下穿高铁工程、新密市X048刘关线李岗至刘寨公路新建工程下穿新密铁路立交工程等20余项涉铁变形监测项目成功应用。累计监测天数1000余天，累计监测频次达4000余次。在满足测量精度的前提下，作业效率提高2—4倍。该系统后期预留了GNSS、静力水准仪、倾斜传感器、振弦传感器、水位计、雨量计等自动化监测设备的数据接收和发送协议端口，多重数据安保机制，可将应用领域扩展到轨道交通、市政工程、建筑工程、地下轨道交通、水利工程、桥梁工程和防震减灾领域，实现不同监测对象差异化的融合监测。

    软土地基处理：湛江东海岛铁路项目位于沿海地区，该地区的软土具有分布广、深度厚、强度低、变形大的特点。如何控制铁路路基沉降、确保铁路路基稳定是重要的关键性技术，针对这项课题，郑州院大力开展科技攻关活动，在设计中首次提出并采用真空联合CFG长短组合桩处理方法，通过真空预压增加地基表层土的抗剪强度，提高了地基的稳定性；通过中间设置长桩，两侧设置短桩减少了地基工后沉降，降低了沉降差异；同时采用直排式真空预压法使整个工期控制在6个月内，与传统的排水固结法相比大大节省了工期，节省了约15%的投资。目前湛江东海岛铁路已开通运营多年，路基整体稳定，未出现开裂及不均匀沉降，线路运用良好。

    污泥综合处理：城镇污水处理厂产生的大量污泥需要处理后才能进入环境，郑州院与郑州大学等有关单位开展科研攻关，对污泥浓缩机理进行深入研究，对处理工艺进行优化调整，根据来泥浓度对絮凝剂的添加时序进行调整，将传统的带式压滤机污泥脱水率由80%提高到60%，从而实现污泥的深度脱水，较大地提升了污泥的减量化，为污泥的后期综合利用或处置提供了有利条件。

    积极探索延伸新兴领域强延链

    守正固本，创新发展。中铁设计郑州院在传统领域大力开展科技攻关活动外，积极拓展新兴领域，以此延伸业务链条，增加服务业务范围。通过不懈的努力，目前已在智慧城市、海绵城市、智慧建筑、智慧管廊、BIM技术等方面取得了骄人业绩，并在项目实施中获得客户的高度认可与赞扬。

    智慧城市：在南京南部新城EPC项目中，郑州院以“枢纽经济平台、智慧城市典范、人文绿都窗口”为引领，贯彻智能城市、绿色城市、海绵城市等新观念，落实以下建设特点：小街区密路网与单向交通设计，加强道路通行效率；应用“如画山水”设计理念,打造网红景观桥梁；编制《建筑废弃物用于南京南部新城市政道路工程路基下路床及以下部位的设计施工及验收导则》,指导南部新城工程设计与施工，实现建筑固体废弃物零外运、零丢弃，黏土资源占用少的目标；按照“逐级疏解、分区引导、通而不畅、慢行友好”的原则，实现道路红线、绿线、建筑退线的统一完整利用，体现街道的功能，提升街道的安全性，展现街道的活力；遵循“密路网，密布局”理念，建设多专业结合，构建干、支线综合管廊为支撑，缆线管廊为重点的新型管廊总体布局体系；以水安全和水环境为核心，实现对雨水径流的渗透、净化、滞蓄和安全排放的海绵城市建设。

    海绵城市：郑州院采用数字模型法对区域雨水排放及管网系统进行内涝及暴雨淹没模拟计算，并建立起了一套标准化的数字模拟计算程序。该技术在南京南部新城项目中得到了验证，并在濮阳高铁片区基础设施建设项目中再次应用，为解决城市雨水内涝问题提供了设计依据。在南部新城项目中通过对海绵城市LID措施的研究，设计了阶梯湿地系统、联合式生态树池以及用于沿河道路的海绵城市雨水系统，这两项技术均已申请了国家应用专利。

    智慧建筑：为实现楼宇弱电系统集成化、智能化、信息化，郑州院设计的肇庆产业大厦弱电智能化以先进的计算机网络系统、综合布线系统、楼宇自动控制系统构建，以安防系统为内核，以大数据建设平台为依托，搭载科技感十足的孪生城市建设，打造智能化楼宇。该系统可以实现合同图纸查询、可视化管理、节能降耗、客户服务、应急保障及决策支持。

    智慧管廊：南京南部新城片区敷设干线管廊、支线管廊、缆线管廊计10条，管廊总里程约26km。廊内设置环境监控、自动火灾报警、通风、消防、排水等系统，利用物联网手段，加强对综合管廊内市政设施的监控，构建面向设施在线监控的智慧化平台。其中，承天大道管廊总长1423m，采用先进的智慧管廊综合管控平台，通过对先进的云计算、大数据、物联网等计算机技术、网络技术、通信技术和管理技术的运用，将三维地理信息、设备运行信息、环境信息、安全防范信息、视频图像、预警报警信号、管理信息等内容进行融合，建立统一的资源库，结合分布式实时历史数据库、预报警分析、大数据分析，形成一个能够在互联互通中各子系统优势互补、协同作用的管廊运营监控整合平台。

    BIM技术：BIM技术广泛应用于市政道路、公路、铁路、桥梁、隧道、建筑、给排水、暖通空调、机电、工程管理等工程领域，可提供规划、设计、施工、运维全生命周期的BIM应用服务。郑州院着力推广应用BIM技术的项目近30个，主要有西江国际未来科技城产业大厦、珠海南湾大道改造工程、肇庆市高要区江口立交和高要大道工程、茂名站综合维修车间工程、苏州地铁7号线等。三维可视化、碰撞检测、工程量统计、交通分析、光照分析、净高分析、管线迁改、交通导改、施工进度模拟、项目协同管理平台搭建及实施、BIM+GIS融合、VR虚拟技术平台研发等内容在项目中得到广泛应用。

    新时代赋予新使命，新征程呼唤新担当。中铁设计郑州院充分依托在建项目，抓住勘察设计项目中的重难点和创新点，积极开展并不断推进科技创新工作，针对开展的科研课题，深度挖潜，进行国家专利的申报工作。目前，已完成以及正在开展的科研项目22项；荣获国家发明专利1项，实用新型专利4项，软件著作权1项；已经申请正在办理的国家发明专利2项，实用新型专利4项，软件著作权1项。2021年，郑州院正努力践行“争当表率、争做示范、走在前列”的发展新使命，争做战略执行的先锋队、高质发展的护航者、创新突破的主力军，以持续的科技创新支撑引领高质量发展，凝聚起科技创新的磅礴力量。