隨著(zhù)2022年北京冬奧會(huì )的腳步越來(lái)越近，我們愈發(fā)期待各國運動(dòng)員們在冰雪賽場(chǎng)一展風(fēng)采。值得注意的是，冬奧會(huì )不僅是一場(chǎng)體育盛會(huì )，也是一場(chǎng)科技盛會(huì )。奧運會(huì )的關(guān)鍵技術(shù)如何突破？公共安全與賽事運轉如何保障？如何更好展現冬奧中的中國形象？
在北京冬奧會(huì )籌辦過(guò)程中，科技部專(zhuān)門(mén)設立“科技冬奧”重點(diǎn)專(zhuān)項，批復啟動(dòng)80個(gè)“科技冬奧”項目，一批核心關(guān)鍵技術(shù)得到攻克，諸多專(zhuān)項科技成果投入賽事運維中，為北京冬奧會(huì )和冬殘奧會(huì )提供了有力的科技支撐。
清華大學(xué)作為參與“科技冬奧”項目最多的單位，共牽頭7個(gè)項目、18個(gè)課題，參與子課題38個(gè)，涉及院系17個(gè)，包括體育部、工物系、建筑系、地學(xué)系、土木系、電子系、電機系、計算機系、自動(dòng)化系、核研院、機械系、網(wǎng)絡(luò )研究院、車(chē)輛學(xué)院、軟件學(xué)院、美術(shù)學(xué)院、公管學(xué)院、未來(lái)實(shí)驗室等。
其中，7個(gè)牽頭項目，涉及場(chǎng)館建設、公共安全保障、全球傳播技術(shù)、新能源汽車(chē)、疫情防控等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，共同展現出清華在冬奧會(huì )中貢獻的科技力量。讓我們逐一走進(jìn)各項研究，共同領(lǐng)略冬奧中的科技之美。
“鉆石”模塊助首鋼滑雪大跳臺快速“變身”！
“人工剖面賽道類(lèi)場(chǎng)館新型建造、維護與運營(yíng)技術(shù)”項目
項目負責人：清華大學(xué)建筑學(xué)院院長(cháng)張利教授
首鋼滑雪大跳臺的設計造型猶如敦煌“飛天”飄帶，2022冬奧會(huì )將在這里舉行單板大跳臺及自由式滑雪大跳臺兩項賽事。對于單板大跳臺和空中技巧兩項比賽，由于賽道要求不同，從未放在同一賽道。但張利教授團隊大膽創(chuàng )新，利用模塊拼裝的方式，可在48小時(shí)內實(shí)現賽道剖面轉換。一個(gè)個(gè)如鉆石分子結構般的正四面體模塊，不僅堅固穩定，且可塑性強，因此能夠省時(shí)省力地完成賽道“變身”。值得一提的是，這樣的“鉆石”模塊不僅利用率高，而且還物美價(jià)廉。按目前轉換需求，完成搭建全部造價(jià)約200萬(wàn)元，遠低新建賽道超千萬(wàn)元的投資，踐行了“綠色辦奧”“節儉辦賽”的理念。所以，冬奧期間欣賞精彩賽事時(shí)，請別忘了一定好好看看我們的賽道，這背后是清華人科技助力冬奧的巧思與心血。而作為一條永久性保留和使用的滑雪大跳臺，希望我們都能早日親身體驗在它上面馳騁飛躍的感覺(jué)，共同實(shí)現“三億人上冰雪”的目標。
“數字+藝術(shù)”讓首鋼賽區煥發(fā)冬奧文化之光！
“冬奧會(huì )首鋼賽區數字化生態(tài)創(chuàng )意設計研究與示范”項目
項目負責人：清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院馬賽教授
變幻萬(wàn)千的光影秀、充滿(mǎn)賽博朋克風(fēng)格的沉浸式互動(dòng)投影、全息媒體打造的沉浸直播平臺……冬奧會(huì )首鋼賽區，從巍巍華夏史到奧運冰雪夢(mèng)，在科技的加持下都得到全景化、沉浸式地呈現。清華美院馬賽教授團隊將工業(yè)遺址的物理空間與數字空間完美結合，基于物聯(lián)網(wǎng)構建出多元數字孿生模型及智能管理系統，綜合打造出大尺度、低功耗、強體驗的園區。從能適應天氣等外部條件變化與場(chǎng)景模式變化的公共設施，到低能耗、強交互、一束花的夜景“光樂(lè )園”，再到基于5G、物聯(lián)網(wǎng)、多模態(tài)交互直播系統等技術(shù)支撐的未來(lái)體驗空間與直播體驗中心，冬奧文化與首鋼工業(yè)遺址在“妙筆”下實(shí)現深度融合。冬奧會(huì )后，文化之光將在此持續閃耀。這里將形成可持續運營(yíng)與發(fā)展的首鋼園區公共設施、成為文旅沉浸式影視制作基地，持續綻放冬奧文化之光。
極寒天氣中行駛的新能源客車(chē)，氫能“清能”更“輕能”
“氫能出行關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和應用示范”項目
項目負責人：清華大學(xué)車(chē)輛學(xué)院教授楊福源
加氫站70MPa的連續加注測試
氫燃料電池大巴車(chē)在國電投延慶園加氫站加氫中
“輕本車(chē)名,故字從車(chē)。”在中國古代，輕車(chē)是兵車(chē)中最輕便的車(chē)。而在冬奧賽場(chǎng)，一批自主研發(fā)的氫燃料電池汽車(chē)的使用，將保證冬奧的人員擺渡、物流配送等賽事服務(wù)工作平穩運行，節能、安全、便捷使其成為冬奧賽場(chǎng)的“輕車(chē)”。該項目研究發(fā)現，在寒冷地區使用氫燃料電池汽車(chē)，可利用燃料電池發(fā)電過(guò)程中的余熱對車(chē)輛在冬季進(jìn)行加熱，減少車(chē)在電力加熱對整個(gè)能耗的影響。對此，項目深度挖掘了氫能在低碳減排中、寒冷地區中的優(yōu)勢，實(shí)現多個(gè)突破——項目完成了加氫站70MPa連續加氫能力測試，可用2小時(shí)10分鐘時(shí)間完成10輛車(chē)的加氫工作，成為目前公開(kāi)數據顯示的全球范圍內70MPa連續加注能力最大的加氫站；完成國際上第一次氫燃料電池大客車(chē)側面撞擊的試驗，確保了冬奧用車(chē)的安全?；蛟S，不久的將來(lái)，你也能坐上氫能源客車(chē)，盡覽冬奧風(fēng)光。
多模態(tài)語(yǔ)言技術(shù)助力冬奧賽事傳播、盡展中國文化
“冬奧全球傳播服務(wù)平臺研究及應用示范”項目
項目負責人：清華大學(xué)工程物理系研究員鐘茂華
冬奧全球傳播平臺用多語(yǔ)種講好冬奧故事
《2022北京冬奧發(fā)展報告》出版
冬奧會(huì )是讓世界更多了解中國文化的窗口和中國文化走向世界的寶貴契機，清華大學(xué)工物系鐘茂華團隊承擔的項目是一個(gè)囊括了科技、傳播、語(yǔ)言、文化等多種元素為一體的綜合項目，它以冬奧賽事多模態(tài)資源聚合、跨模態(tài)內容生成與檢索關(guān)鍵技術(shù)、大數據聚合分析等技術(shù)為抓手，打造了冬奧賽事全球傳播數據融合與資源庫，將冬奧傳播議題一網(wǎng)打盡，為冬奧會(huì )的全球傳播提供重要支撐，為全球觀(guān)眾和媒體提供綜合了解冬奧賽事以及中國文化的平臺。特別的是，該平臺還提供多語(yǔ)種翻譯功能，幫助各國記者及時(shí)把握最新冬奧賽事熱點(diǎn)、讓全球觀(guān)眾用自己的母語(yǔ)隨時(shí)了解冬奧最新進(jìn)展，讓冬奧訊息、冬奧故事“唾手可得”！
智慧“大腦”讓冬奧指揮調度形成“一盤(pán)棋”
“冬奧會(huì )全局全過(guò)程態(tài)勢感知和運行指揮保障技術(shù)”項目
項目負責人：清華大學(xué)工程物理系教授陳濤
項目研發(fā)的系統在北京冬奧會(huì )運行
北京冬奧會(huì )三個(gè)賽區的分布面臨著(zhù)空間跨度大、保障線(xiàn)路長(cháng)、天氣情況多變等現實(shí)問(wèn)題，再加上疫情防控需要，導致信息共享和指揮協(xié)同難度更高。對此，該項目設計了一個(gè)能夠幫助冬奧運行指揮部門(mén)完成科學(xué)判斷與決策的“冬奧大腦”。團隊研發(fā)出的冬奧會(huì )態(tài)勢感知與運行指揮保障系統，能匯聚八方信息，并展開(kāi)智能分析，實(shí)現更早發(fā)現問(wèn)題、查找風(fēng)險，并以情景推演的模式給出對策參考，成為運行名副其實(shí)的指揮核心樞紐。在數字化和智能化的系統指揮下，北京、延慶、張家口三個(gè)賽區實(shí)現統一指揮、協(xié)調配合，形成“一盤(pán)棋”。這也是冬奧會(huì )歷史上首次實(shí)現跨領(lǐng)域時(shí)空數據的匯聚融合和智能分析系統。
智能風(fēng)險評估技術(shù)為冬奧會(huì )安全保駕護航
“冬奧會(huì )公共安全綜合風(fēng)險評估技術(shù)”項目
項目負責人：清華大學(xué)工程物理系教授吳鵬
北京冬奧會(huì )公共安全綜合評估數據采集、處理和評估技術(shù)系統支撐延慶應急局冬奧會(huì )風(fēng)險評估與運行保障工作
冬奧會(huì )的公共安全風(fēng)險涉及自然災害、城市運行、防恐反恐、冬季流行病等多重因素，涵蓋10多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，多重因素疊加讓冬奧會(huì )的賽時(shí)安全保障面臨諸多挑戰。對此，該項目設計了多災種、多尺度風(fēng)險評估體系，綜合考慮了如煙花爆竹、交通樞紐等關(guān)鍵重點(diǎn)地區，供電、通信、燃氣等重點(diǎn)行業(yè)，大氣、土壤、氣象等重點(diǎn)領(lǐng)域以及突發(fā)公共事件等諸多維度，形成新技術(shù)、新模型、新方法，就這些領(lǐng)域的風(fēng)險給出預判、并提供推演方案，最終為有關(guān)風(fēng)險管理與應對予以重要參考。
疫情監測預警精準化防控冬奧疫情
“疫情影響北京冬奧會(huì )的風(fēng)險研判及防控技術(shù)”項目
項目負責人：清華大學(xué)工程物理系教授米文忠
項目組組織專(zhuān)家赴崇禮賽場(chǎng)考察
疫情讓北京冬奧會(huì )面臨更多挑戰，也讓我們從奧林匹克的精神中汲取更多團結與奮斗的精神和能量。為保證本屆冬奧會(huì )如期順利舉辦，就需要提前構建一套能夠實(shí)現疫情傳播監測、預警、溯源、綜合決策的系統。該項目運用“情景—應對”和態(tài)勢感知技術(shù)，在多重數據、機器學(xué)習等支持下，結合生物信息學(xué)等學(xué)科，設計了一套能用于冬奧閉環(huán)管理的疫情監測與預警系統，該系統還能在緊急突發(fā)情境下快速完成計算推演，提供參考對策。假設賽時(shí)突發(fā)疫情，該系統可精準篩查出高風(fēng)險人群、易感區域、易感行為以及疫情防控薄弱點(diǎn)等，提升指揮部門(mén)應對疫情風(fēng)險的效率和能力，用科技為冬奧筑起一道防疫技術(shù)屏障。
以上這些項目?jì)H是清華科技助力冬奧的縮影，后續我們還將推出更多清華科技助力冬奧的精彩故事?？萍紕?chuàng )新成就“智慧冬奧”，肩負使命展現“清華力量”，讓我們一起向未來(lái)，共同期待，更創(chuàng )新、更智慧、更精彩的北京冬奧會(huì )！
