陸地交通氣象災害防治技術 國家工程實驗室建設情況概要

云南省交通規(guī)劃設計研究院

1 建設背景與概況

交通運輸是國家國民生產、生活的主要組成部分，是國民經濟的命脈。我國公、鐵兩路交通運輸體系經歷快速發(fā)展之后，逐步進入長期維養(yǎng)和保障的關鍵性階段，對陸地交通暢通、安全和應急保障的需求更趨突出。但是，作為氣象災害最為嚴重的國家之一，我國每年由氣象災害直接或間接引發(fā)的交通基礎設施損毀極為嚴重，由惡劣氣象條件引發(fā)的道路交通安全事故和損失令人觸目驚心，成為影響國計民生的重大社會焦點問題。

鑒于陸地交通氣象災害條件復雜，影響因素多，防治難度大，迫切需要先進的理論、技術、實驗手段支持，而我國陸地交通領域針對氣象災害研究較少，缺少高層次的專業(yè)研究機構和試驗研究裝備條件等現(xiàn)狀，2012年，國家發(fā)改委、交通運輸部正式批準由云南省交通規(guī)劃設計研究院作為承擔單位，交通運輸部公路科學研究院、中國鐵道科學研究院、中交第一公路勘察設計研究院有限公司、同濟大學、云南省公路開發(fā)投資有限責任公司、云南省氣象局等單位作為共建單位，共同建設“陸地交通氣象災害防治技術國家工程實驗室”（以下簡稱“實驗室”）。實驗室是按國家科技規(guī)劃綱要要求，國家發(fā)展和改革委員會在“十二五”期間建設和完善的國家工程實驗室之一，是云南省交通行業(yè)第一個國家工程實驗室。實驗室擬以先進裝備、科學管理，立足西南，輻射全國；通過基礎理論研究與室內外基地試驗研究相結合、室外觀測試驗與室內模擬分析相結合、防治應用技術開發(fā)與實踐工程應用相結合，從基礎理論、技術裝備、工程示范等全方位提高惡劣氣象條件對我國陸地交通的影響研究與防治水平，全面提升和拓展交通運輸系統(tǒng)防災減災綜合能力，提升我國交通運輸保障能力和水平。

2 項目建設單位的基礎條件和優(yōu)勢

1）云南省交通規(guī)劃設計研究院（簡稱“云南院”）是我國西南地區(qū)甲級勘察設計和科研骨干企業(yè)。云南院成立于1956年1月，是持有國家工程勘察綜合甲級、工程設計、測繪、咨詢、市政工程設計、監(jiān)理等甲級資質的國有科技型企業(yè)，取得商務部頒發(fā)的《經營資格證》、《中華人民共和國進出口企業(yè)資格證書》。專業(yè)齊全配套，技術先進，綜合實力雄厚。現(xiàn)有在職職工500人，其中，特聘院士2名，教授級高級工程師40人；高級工程師154人；中級職稱人員150人；博士、碩士52人，國家、部（省）級專家30人。下設道路、橋梁、隧道、交通工程、建筑、環(huán)保、市政工程、地質勘察、地質災害防治中心、試驗檢測中心、工程監(jiān)理等14個生產建制，具有完成基本建設投資200億元年設計能力。

2）云南院具有陸地交通氣象災害防治領域的科研基礎。云南是氣象災害頻發(fā)區(qū)，特別是氣象誘發(fā)的地質災害尤為突出，云南院每年承擔了大量公路災害的搶險、處治、保通工作。同時承擔了多項交通部、云南省有關公路邊坡、支擋、橋梁、隧道的氣象災害防治和公路建設環(huán)境保護的科研項目，取得了多項科研成果，在公路氣象災害防治方面，具有一批專業(yè)的人才隊伍，積累了豐富的災害處治經驗。“十一五”期間云南院共完成省、部級科研項目36項，獲科技進步獎28項，其中，高原山區(qū)高速公路建設支撐技術項目，榮獲國務院2010年度國家科技進步二等獎，填補了云南交通科技國家獎項的空白。

3）云南院具有陸地交通氣象災害防治領域的資源環(huán)境和歷史優(yōu)勢。云南院長期肩負著云南高原山區(qū)的大部分公路的勘察設計、檢測監(jiān)測、監(jiān)理、災害處置任務，對云南省的地形地質條件、氣候條件認識深刻，積累了豐富的陸地交通氣象災害防治經驗，擁有大量第一手資料。這些優(yōu)勢使云南院將科學研究和生產實踐密切結合，該院科研工作過程就是研究→成果→工程應用，所完成的科研成果大部分已實現(xiàn)工程化。

4）共建單位在災害治理、交通安全等領域具有雄厚的基礎條件和強大科研綜合實力。國家工程實驗室的多家共建單位（交通運輸部公路科學研究院、中國鐵道科學研究院、中交第一公路勘察設計研究院有限公司、同濟大學、云南省公路開發(fā)投資有限責任公司和云南省氣象局等）是我國陸地交通領域重點的科研、設計、咨詢和教育企業(yè)（機構），在多年凍土、路基邊坡病害治理、路面功能性改善、交通安全等領域具有雄厚的科研基礎條件和科研綜合實力。

3 主要研究方向和建設內容

實驗室將圍繞陸地交通氣象災害綜合防治的迫切需求，針對氣象災害在路基邊坡毀壞、路面性能降低、交通安全隱患、監(jiān)測信息處理技術落后等方面的突出問題和存在的關鍵技術瓶頸，重點開展4個方向的研究和攻關：

1）陸地交通氣象災害路基邊坡毀壞防治技術；

2）陸地交通氣象災害路面功能性改善技術；

3）陸地交通氣象災害交通安全保障技術；

4）陸地交通氣象災害監(jiān)測信息處理技術。

結合4個研究方向，實驗室擬建成4個特色鮮明的專業(yè)實驗中心：

1）擁有國際一流試驗檢測裝備條件，把現(xiàn)場原型監(jiān)測試驗與室內模擬分析相結合，致力于致災機理和綜合防治技術研究的氣象災害路基邊坡毀壞防治實驗中心；

2）擁有一流研發(fā)技術團隊和實驗裝備的、國內第一個針對冰雪及極端氣象條件的路面功能性改善實驗中心，其研發(fā)重點是新型路面材料與產品開發(fā)；

圖2 國家工程實驗室效果圖

圖3 國家工程實驗室外場實驗基地效果圖

3）國內第一個針對氣象災害交通安全保障技術的實驗中心，致力于氣象災害主動式交通安全綜合防治技術研發(fā)與集成；擁有處于國際領先水平、具備復雜道路三維建模能力、典型惡劣氣象模擬條件和模擬駕駛功能的交通安全仿真模擬軟件平臺，同時擁有國內第一個具備快速模擬高、低溫、冰雪等極端氣象條件的氣象條件模擬實驗箱；

4）我國首個針對公鐵兩路交通氣象災害防治、具備信息檢索、發(fā)布、查詢、預報、預警和緊急救援決策支撐能力的氣象災害監(jiān)測信息處理中心。

4 運行管理機制

實驗室將全面落實科學發(fā)展觀，面向建設創(chuàng)新型國家和走新型工業(yè)化道路的發(fā)展要求，緊緊圍繞交通運輸領域重大戰(zhàn)略任務和重點工程實施，堅持開放、高效、精干、規(guī)范的組建原則，優(yōu)化資源配置，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，強化科學管理，完善技術體系布局，創(chuàng)新實驗室運行管理機制，全面提升創(chuàng)新能力，達到國際同類實驗室先進水平。

實驗室實行理事會領導下的實驗室主任負責制、首席科學家聘任制、項目管理制、開放研究機制和全員崗位聘任制。同時，實驗室將建立技術委員會，并按照聯(lián)合、開放、共享的原則，充分發(fā)揮國內、省內相關科研院所、大專院校的技術和裝備優(yōu)勢，創(chuàng)新合作機制，建立技術戰(zhàn)略聯(lián)盟。

5 云南省建設國家工程實驗室的現(xiàn)實意義

國家工程實驗室是國內交通行業(yè)擁有的國家級高層次科研機構。通過該實驗室的建設，整合技術和人才資源，成為業(yè)內技術高地和人才高地；建成后，將承擔國家相關實驗項目和課題，完成云南省內急需的研究，解決現(xiàn)實急需的難題；將在國內國際行業(yè)技術交流和培訓中發(fā)揮極大的行業(yè)輻射作用；通過實驗室的基礎研究和防災減災研究，發(fā)揮其公益性作用，全面提升全省乃至全國陸地交通防災減災綜合能力。

云南省自古就是“無災不成年，十年九災”的省份，是全國自然災害最嚴重的省份之一。歷屆省委、省政府都高度重視防災抗災救災工作，不斷加大災害防治工作力度，最大限度地減輕災害帶來的危害，更好地做好防災減災工作。

陸地交通氣象災害防治技術國家工程實驗室是以陸地交通氣象災害防治為主體，以保障陸地交通運輸安全和通暢為目標而建設的。在云南建立該國家工程實驗室，是貫徹落實科學發(fā)展觀，保障國家經濟安全和保護人民生命財產安全的戰(zhàn)略需要，是把握科技發(fā)展趨勢，填補我國在該領域的空白，搶占未來科技競爭制高點的客觀要求，也是實現(xiàn)科技資源有效配置，優(yōu)化國家創(chuàng)新體系結構和布局的必然選擇，同時，還是提高陸地交通管理和服務水平、改善運行品質、培養(yǎng)高層次專業(yè)人才、打造高水平科研創(chuàng)新團隊的迫切需要。

國家工程實驗室的建成，將以及時的氣象監(jiān)測分析預測氣象災害、如實的災害機理研究尋求可行的交通災害防治技術、高仿真度的交通安全模擬預判災害對于交通安全的影響程度、高精度快速反應的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供全省乃至全國重點監(jiān)測地區(qū)的氣象災害和次生災害監(jiān)測，為陸地交通和全省氣象災害防災減災提供重要的監(jiān)測、分析、決策和應急處理等提供寶貴資料。