在区间安插“耳目”建数据协同“大脑”：专注研究地铁声音的博士

【信源】上海轨道交通技术中心

他攻读博士期间就与地铁结缘，十多年磨一剑，他先后主持或参与多项上海市科委及申通地铁集团重点科研项目。科研成果曾获教育部科学技术进步二等奖、中国振动工程学会科学技术一等奖、城市轨道交通科技进步奖二等奖等。近三年来，主持开发并获得软件著作权2项、实用新型专利5项，主持编制标准3项。他个人获2016年度申通地铁集团“青年岗位能手”，他领衔的团队获2020年申通地铁集团“职工创新工作室”、2020年度上海市国资委系统青年突击队荣誉称号。

致力减振降噪攻关，精心守护宁静环境

——记技术中心高级工程师单涛涛

“爸爸、爸爸快来陪我玩，不要老是看你的“心电图”了。”幼儿园大班的女儿奶声奶气的在一旁撒娇，“心电图是医生看病用的，爸爸你也是医生么？”单涛涛看看电脑屏幕上的地铁振动数据波形，又看看乖巧的女儿，思绪回到13年前在同济大学读研时第一次接触到“心电图”的时光。

与上海地铁结缘 在国内开先河

2008年4月，在上海市政府和市建交委的指导下，以申通地铁技术中心研究团队为主体和同济大学、上海地震局等国内权威院所共同开展“2号线东延伸工程振动影响的对策研究”项目。单涛涛作为同济团队核心，在导师楼梦麟教授的指导下参与完成了整个项目的振动测试、数据分析和仿真评估工作。研究成果取消了原设计的高等级减振措施，线位不作调整，使得工程节点顺利推进、全线准时通车，节省工程投资近1500万元。

单涛涛在同济大学取得博士学位后，于2014年7月加入申通地铁技术中心减振降噪团队。脱下博士帽，换上安全帽和反光背心，对于单涛涛和其他减振降噪团队的成员来说，有三个关键词: “倒时差”“打硬仗”和“求不雨”。

对运营线路的振动噪声测试需要于夜间停运的几小时,有时甚至仅仅1小时内，在隧道内或高架上选择测试断面，临时布置传感器和数据采集传输设备，并完成调试。时间紧，任务重，每一次现场测试都是对体能、脑力和精力的多重考验。

现场测试对天气等环境的要求很高，特别在高架线路上，在上海最冷和最热的时刻，单涛涛和测试团队其他成员都不会放过任何一个晴天。

单涛涛和振动噪声团队在行业内率先取得检测CNAS和CMA双资质认证。他们立足上海先进经验技术，服务行业与兄弟城市，打造申通服务品牌。2019年，团队承接成都大湾地块振动噪声控制研究，合理节省建设用地5亩以上，经济效益达亿元。近年来，团队每年都要承接一批检测咨询项目。

在区间安插耳目 掌握设施状态

随着地铁发展，及时掌握钢轨、道床等轨道设施状态和病害预警的需求越来越迫切，常规检测手段难以达到要求，需要跟踪检测设施状态。2017年初开始、单涛涛带领团队，探索研发轨道安全和振动噪声在线监测系统。大到监测系统框架的制定和测试、小到感知端传感器的选型和安装、通过位移、加速度、噪声声压、应力应变等多种指标量在实验线和正线试验段进行多工况上万次的反复测试，成功地在钢轨、道床、隧道壁装上了“眼睛、耳朵”，让轨道结构带上“智能手环”。

整个系统的开发涉及嵌入式开发、边缘计算、信号传输系统、数据库构建、系统平台开发等多个关键环节。单涛涛作为发起人，于2018年9月创建“上海地铁-NI智慧测控联合实验室”。三年来，他主持研发和建设国内首个地铁轨道安全和振动噪声在线监测和服务平台。目前，监测系统在上海地铁1、5、7、9、13、15号线等区间可靠运行，为轨道改造维护作业和环保振动噪声监测提供状态监测和预警等技术支撑与数据服务。

建数据协同大脑 高效运用信息

“眼睛，耳朵”有了以后，海量的数据信息汇聚到后方大脑，如何运用这些基础信息数据和维保工务、车辆等专业维护作业数据，综合研究和解决如“轮轨关系”“弓 关系”等综合性难题变得越来越重要。2019年下半年开始，单涛涛带领小伙伴们，从组建兴趣小组和数据分析小队开始，对数据协同“大脑”的建设进行规划和摸索研究。一步一个脚印，以数字业务落地为目标、从振动噪声相关分析算法的研究和程序编制开始，研究并实现线路、轨道等基础数据的自动化处理。

2021年5月份开始，单涛涛带领数据团队主动请缨，探索研究跨专业联动作业的复杂问题。在前期研究积累的基础上，团队爆发出惊人的战斗力，在70天内完成了数据对接-入库-分析-状态跟踪的完整流程，完成基于GIS技术、统一时空底板的弓 监测多源数据分析平台基础建设，入库数据包含车辆、供电等4大专业、100多种业务指标属性，4万多条记录。

目前，单涛涛和他的团队正持续推进弓 监测多源数据分析平台和轮轨关系试点分析平台的应用落地与不断完善。