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刷新你的想象!解密冬奥会背后的“清华智慧”

  通讯员 樊攀

随着2022年北京冬奥会的脚步越来越近,我们愈发期待各国运动员们在冰雪赛场一展风采。值得注意的是,冬奥会不仅是一场体育盛会,也是一场科技盛会。奥运会的关键技术如何突破?公共安全与赛事运转如何保障?如何更好展现冬奥中的中国形象?

在北京冬奥会筹办过程中,科技部专门设立“科技冬奥”重点专项,批复启动80个“科技冬奥”项目,一批核心关键技术得到攻克,诸多专项科技成果投入赛事运维中,为北京冬奥会和冬残奥会提供了有力的科技支撑。

亚博APP手机版作为参与“科技冬奥”项目最多的单位,共牵头7个项目、18个课题,参与子课题38个,涉及院系17个,包括体育部、工物系、建筑系、地学系、土木系、电子系、电机系、计算机系、自动化系、核研院、机械系、网络研究院、车辆学院、软件学院、美术学院、公管学院、未来实验室等。

其中,7个牵头项目,涉及场馆建设、公共安全保障、全球传播技术、新能源汽车、疫情防控等多个关键技术,共同展现出清华在冬奥会中贡献的科技力量。让我们逐一走进各项研究,共同领略冬奥中的科技之美。

“钻石”模块助首钢滑雪大跳台快速“变身”!

“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术”项目

项目负责人:亚博APP手机版建筑学院院长张利教授

首钢滑雪大跳台的设计造型犹如敦煌“飞天”飘带,2022冬奥会将在这里举行单板大跳台及自由式滑雪大跳台两项赛事。对于单板大跳台和空中技巧两项比赛,由于赛道要求不同,从未放在同一赛道。但张利教授团队大胆创新,利用模块拼装的方式,可在48小时内实现赛道剖面转换。一个个如钻石分子结构般的正四面体模块,不仅坚固稳定,且可塑性强,因此能够省时省力地完成赛道“变身”。值得一提的是,这样的“钻石”模块不仅利用率高,而且还物美价廉。按目前转换需求,完成搭建全部造价约200万元,远低新建赛道超千万元的投资,践行了“绿色办奥”“节俭办赛”的理念。所以,冬奥期间欣赏精彩赛事时,请别忘了一定好好看看我们的赛道,这背后是清华人科技助力冬奥的巧思与心血。而作为一条永久性保留和使用的滑雪大跳台,希望我们都能早日亲身体验在它上面驰骋飞跃的感觉,共同实现“三亿人上冰雪”的目标。

“数字+艺术”让首钢赛区焕发冬奥文化之光!

“冬奥会首钢赛区数字化生态创意设计研究与示范”项目

项目负责人:亚博APP手机版美术学院马赛教授

变幻万千的光影秀、充满赛博朋克风格的沉浸式互动投影、全息媒体打造的沉浸直播平台……冬奥会首钢赛区,从巍巍华夏史到奥运冰雪梦,在科技的加持下都得到全景化、沉浸式地呈现。清华美院马赛教授团队将工业遗址的物理空间与数字空间完美结合,基于物联网构建出多元数字孪生模型及智能管理系统,综合打造出大尺度、低功耗、强体验的园区。从能适应天气等外部条件变化与场景模式变化的公共设施,到低能耗、强交互、一束花的夜景“光乐园”,再到基于5G、物联网、多模态交互直播系统等技术支撑的未来体验空间与直播体验中心,冬奥文化与首钢工业遗址在“妙笔”下实现深度融合。冬奥会后,文化之光将在此持续闪耀。这里将形成可持续运营与发展的首钢园区公共设施、成为文旅沉浸式影视制作基地,持续绽放冬奥文化之光。

极寒天气中行驶的新能源客车,氢能“清能”更“轻能”

“氢能出行关键技术研发和应用示范”项目

项目负责人:亚博APP手机版车辆学院教授杨福源

加氢站70MPa的连续加注测试

氢燃料电池大巴车在国电投延庆园加氢站加氢中

“轻本车名,故字从车。”在中国古代,轻车是兵车中最轻便的车。而在冬奥赛场,一批自主研发的氢燃料电池汽车的使用,将保证冬奥的人员摆渡、物流配送等赛事服务工作平稳运行,节能、安全、便捷使其成为冬奥赛场的“轻车”。该项目研究发现,在寒冷地区使用氢燃料电池汽车,可利用燃料电池发电过程中的余热对车辆在冬季进行加热,减少车在电力加热对整个能耗的影响。对此,项目深度挖掘了氢能在低碳减排中、寒冷地区中的优势,实现多个突破——项目完成了加氢站70MPa连续加氢能力测试,可用2小时10分钟时间完成10辆车的加氢工作,成为目前公开数据显示的全球范围内70MPa连续加注能力最大的加氢站;完成国际上第一次氢燃料电池大客车侧面撞击的试验,确保了冬奥用车的安全。或许,不久的将来,你也能坐上氢能源客车,尽览冬奥风光。

多模态语言技术助力冬奥赛事传播、尽展中国文化

“冬奥全球传播服务平台研究及应用示范”项目

项目负责人:亚博APP手机版工程物理系研究员钟茂华

冬奥全球传播平台用多语种讲好冬奥故事

《2022北京冬奥发展报告》出版

冬奥会是让世界更多了解中国文化的窗口和中国文化走向世界的宝贵契机,亚博APP手机版工物系钟茂华团队承担的项目是一个囊括了科技、传播、语言、文化等多种元素为一体的综合项目,它以冬奥赛事多模态资源聚合、跨模态内容生成与检索关键技术、大数据聚合分析等技术为抓手,打造了冬奥赛事全球传播数据融合与资源库,将冬奥传播议题一网打尽,为冬奥会的全球传播提供重要支撑,为全球观众和媒体提供综合了解冬奥赛事以及中国文化的平台。特别的是,该平台还提供多语种翻译功能,帮助各国记者及时把握最新冬奥赛事热点、让全球观众用自己的母语随时了解冬奥最新进展,让冬奥讯息、冬奥故事“唾手可得”!

智慧“大脑”让冬奥指挥调度形成“一盘棋”

“冬奥会全局全过程态势感知和运行指挥保障技术”项目

项目负责人:亚博APP手机版工程物理系教授陈涛

项目研发的系统在北京冬奥会运行

北京冬奥会三个赛区的分布面临着空间跨度大、保障线路长、天气情况多变等现实问题,再加上疫情防控需要,导致信息共享和指挥协同难度更高。对此,该项目设计了一个能够帮助冬奥运行指挥部门完成科学判断与决策的“冬奥大脑”。团队研发出的冬奥会态势感知与运行指挥保障系统,能汇聚八方信息,并展开智能分析,实现更早发现问题、查找风险,并以情景推演的模式给出对策参考,成为运行名副其实的指挥核心枢纽。在数字化和智能化的系统指挥下,北京、延庆、张家口三个赛区实现统一指挥、协调配合,形成“一盘棋”。这也是冬奥会历史上首次实现跨领域时空数据的汇聚融合和智能分析系统。

智能风险评估技术为冬奥会安全保驾护航

“冬奥会公共安全综合风险评估技术”项目

项目负责人:亚博APP手机版工程物理系教授吴鹏

北京冬奥会公共安全综合评估数据采集、处理和评估技术系统支撑延庆应急局冬奥会风险评估与运行保障工作

冬奥会的公共安全风险涉及自然灾害、城市运行、防恐反恐、冬季流行病等多重因素,涵盖10多个行业领域,多重因素叠加让冬奥会的赛时安全保障面临诸多挑战。对此,该项目设计了多灾种、多尺度风险评估体系,综合考虑了如烟花爆竹、交通枢纽等关键重点地区,供电、通信、燃气等重点行业,大气、土壤、气象等重点领域以及突发公共事件等诸多维度,形成新技术、新模型、新方法,就这些领域的风险给出预判、并提供推演方案,最终为有关风险管理与应对予以重要参考。

疫情监测预警精准化防控冬奥疫情

“疫情影响北京冬奥会的风险研判及防控技术”项目

项目负责人:亚博APP手机版工程物理系教授米文忠

项目组组织专家赴崇礼赛场考察

疫情让北京冬奥会面临更多挑战,也让我们从奥林匹克的精神中汲取更多团结与奋斗的精神和能量。为保证本届冬奥会如期顺利举办,就需要提前构建一套能够实现疫情传播监测、预警、溯源、综合决策的系统。该项目运用“情景—应对”和态势感知技术,在多重数据、机器学习等支持下,结合生物信息学等学科,设计了一套能用于冬奥闭环管理的疫情监测与预警系统,该系统还能在紧急突发情境下快速完成计算推演,提供参考对策。假设赛时突发疫情,该系统可精准筛查出高风险人群、易感区域、易感行为以及疫情防控薄弱点等,提升指挥部门应对疫情风险的效率和能力,用科技为冬奥筑起一道防疫技术屏障。

以上这些项目仅是清华科技助力冬奥的缩影,后续我们还将推出更多清华科技助力冬奥的精彩故事。科技创新成就“智慧冬奥”,肩负使命展现“清华力量”,让我们一起向未来,共同期待,更创新、更智慧、更精彩的北京冬奥会!

编辑:高原 李若梦

审核:田姬熔

2022年01月27日 09:41:23

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