杨林：与地震波赛跑 以秒级速度守护高铁安全

第四届“感动铁科”年度人物奖

杨林，研究员，铁科院集团公司通号所综合监控和防护事业部副主任，长期从事高铁地震预警监测领域研究，包括标准制定、产品研发、系统试验及工程推广应用等。近年来，主持及参与国家自然基金、国家重点研发、国铁集团、院重大及重点基金等科研项目30余项，获省部级科技奖项3项。

“既然没有可借鉴的经验
那就到实践中去找出路”

秒级响应见证中国速度！

1月2日，银川发生4.8级地震，系统通过台网联合，在震后5秒发出预警信息；3月18日，四川威远县3.9级地震，系统以6秒预警守护成自铁路。

“该系统自2018年投用以来，已成功完成20次精准预警，有效保障我国高铁运行安全。”杨林是高铁地震预警监测系统研发的全程参与者，“我们自主研发的高铁地震预警监测系统正以秒级速度，守护着京张、大张、成渝等28条高铁线路的安全。”

高铁地震预警监测系统的研发和应用，填补了国内行业空白，在防震减灾领域发挥了重要作用。其背后，是科研团队十余年如一日的攻坚克难。

2012年，在国铁集团（原铁道部）和中国地震局的组织指导下，由铁科院牵头成立高速铁路地震安全研发组，开展高铁地震预警系统研究和设计。

高铁地震预警监测系统由中心系统和现场监测设备组成。作为预警系统的大脑，中心系统承担地震信息的分析、处理、控车指令的发送等核心功能，是整个项目中最具挑战性的环节。

在研发团队负责人——研究员王澜、首席研究员张格明的鼓励和支持下，杨林担当起中心系统项目负责人的重任。他带领团队利用半年时间，走遍太原、成都、南昌、北京等多个铁路局，以及各设计院，组织专家研讨10余场，收集到100余项具体需求，高铁地震预警中心系统的轮廓在杨林的心中愈发清晰。

针对中心系统接口多，后期功能扩展及软件需灵活适配等特点，杨林创新采用SOA（面向服务的架构）架构方式设计了中心系统软件。他巧妙地将路局中心系统功能细化到每个职责明确的功能模块中，构造一个开放的、标准化的松耦合服务接口，以满足系统功能的不断增长和不同系统之间数据的交互，从而精准对接路局中心系统的业务需求。经过200余天的集中作战，2013年，团队圆满完成了中心系统室内集成测试，为上线测试打下坚实基础。

“要做就做国际领先的
高铁地震预警系统”

高铁地震预警中心系统上线测试阶段，更是对杨林及其团队的一次严峻考验。从2013到2016年，他们在福厦线、成灌线和大西线展开了长达三年的“马拉松式”实测。

夜幕降临，在狭小空间、巨大噪音的试验现场机房里，杨林全程站着对系统进行反复调试。“日夜颠倒、环境艰苦，但他从来不抱怨。”和他一起奋战一线的刘明端回忆道，“无论是夜晚的天窗时间，还是白天的分析讨论，他都能把控好工作节奏，确保每一个细节都尽善尽美。”

三年时间里，杨林几乎把家安在了试验现场。为了不影响正常运输生产次序，“晚上测试、上午休息、下午分析”的节奏成了他的日常。

“测试初期，地震预警监测系统接口众多，在发生地震时，信息并发量大，平均处理信息时间在700多毫秒，最大值甚至超过2秒。”杨林回忆起那段艰难岁月，仍记忆犹新。“而对中心系统分析、处理数据时间要求是100毫秒以内，这个难度可不小。”

每一段系统测试的过程，都是一场与系统问题的“斗智斗勇”。杨林迎难而上，在程序上，独具匠心地设计了多线程处理方法，让系统能够并行分析及计算。在算法上，提出地震预警紧急处置信息快速生成算法，采用曲线拟合的方法建立地震预警信息处置模型，实现了地震动信息到紧急处置信息的快速转换。通过程序优化设计及算法创新，他们将时间消耗由原来的700多毫秒，提升到20毫秒左右。

日复一日，年复一年，没有什么能阻挡杨林前进的脚步。因为他心中有一个炽热而坚定的信念：要做就做国际领先的高铁地震预警系统。

功夫不负有心人。2017年8月，这套凝聚着四年心血的系统通过国铁集团和中国地震局组织的技术评审，创造了3项世界首创：首次实现跨线、跨局、跨区域的地震现地预警、异地预警及紧急处置；首创车载、信号、牵变三种方式的紧急处置；首个具备误报自纠功能的预警系统。实现了高速铁路地震预警和地震发生时高速列车的车地联动紧急处置，为高速铁路的运行安全提供了重要的技防手段。

2018年，国铁集团与中国地震局再次签订高速铁路地震预警战略合作协议。杨林作为项目主持人，面对地震台网数据接入的技术壁垒，带领团队夜以继日攻关，设计了国家地震台网数据交换平台，创新提出中国地震台网信息实时分发处理算法，解决了高铁地震预警系统与中国地震台网间信息安全、实时交互的技术难题，实现了高铁地震预警系统与地震台网间的互联互通。相当于为我国高铁地震预警系统装上了“天眼”，预警时间缩短了，预警精度及紧急处置效率大幅提高。

“身为铁科人，面对困难，
我们绝不退缩”

“印尼作为一个海洋性地震国家，其地质构造、地质参数等相较中国大陆存在较大差异。”杨林带领团队在现有中国技术标准基础上，圆满完成雅万高铁地震预警监测系统的研发。

结合印尼地形地貌及环境特点，在研究模型和数据中埋头苦干，他们利用统计回归分析方法，经过近6个月的不懈努力，创新提出雅万高铁地震动衰减模型。

“模型行不行，还得靠数据说话。”杨林系统搜集国外相关地质条件下历史震例数据，以大量数据对模型进行验证和测试。结果表明，该模型符合印尼雅万真实地震动衰减情况，雅万高铁地震预警处置范围精度能提升10%多。

然而，挑战并未就此结束。雅万高铁地震预警系统与印尼地震部门要实现互联互通，一系列难题又接踵而至，双方语言不通，技术标准不一致……杨林迎难而上，积极联络印尼气象、气候和地球物理局(BMKG)，先后组织5次技术研讨会。双方各抒己见，争论声此起彼伏。杨林认真倾听每一方的意见，积极沟通协调，最终确定地震预警监测系统与(BMKG)互联互通方案。

2024年3月和12月，杨林带领团队先后两次到雅万现场，配合检测单位完成系统的摸底测试和联调联试。“杨主任是我们团队的‘老大哥’，他带着我一起学理论、做任务、搞实践，”2022年加入高铁地震预警团队的赵家钰感慨地说，“在雅万高铁地震预警监测系统摸底测试和联调联试中，他的悉心指导，让我获益良多。”

大力弘扬科学家精神，落实到具体行动上，就是要在高铁地震预警领域更需秉持创新、严谨工作态度，以保护人民生命财产安全为己任。”从实验室到万里铁道，从北京到爪哇岛，杨林团队的创新脚步从未停歇。“新征程，我们将紧密结合我国高铁智能化要求，持续开展高铁‘快速预警、精准处置、高效巡检、科学恢复’的全链条服务技术研究，以满足我国铁路运营地震安全保障与快速恢复的重大需求。”