揭秘冬奥会场景背后的科技力量

“冬奥会全局全过程态势感知和运行指挥保障技术”帮助冬奥运行指挥部门完成科学判断与决策；“复杂曲面幕墙及柔性屋面关键技术”集成幕墙用曲面玻璃工艺、平曲玻璃耦合几何控制等多项关键技术，让国家速滑馆变身冰的世界；“数字孪生操作系统”解决了建筑的安全运维、环境监测等问题，为国家体育场提供智慧服务……北京2022年冬奥会将于今日正式开幕。在此次冬奥会的举办过程中，将有多项前沿科技技术应用于多个冬奥场景，这些领先世界的科技对冬奥场景的实现起到了举足轻重的作用。日前，北京青年报记者对这些技术的带头人进行了采访，为您揭秘不同场景背后的科技力量。

运行指挥

“冬奥大脑”统筹分析

指挥调度形成“一盘棋”

北京冬奥会涉及两座城市三个赛区：开闭幕式和冰上项目比赛在北京赛区举行，雪上项目比赛在延庆赛区和张家口赛区举行。因此，北京冬奥会面临着空间跨度大、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。在北京冬奥会举办期间，如何保障各个环节、各项比赛顺利进行？答案就在位于北京冬奥组委首钢办公区的指挥部里。

北青报记者在指挥部内看到，这里有四块大屏：第一块屏显示各场馆监控镜头画面，便于指挥部第一时间看到一线情况；第二块屏是与各赛区、城市运行保障指挥机构的视频会议画面；第三块屏是任务系统，可看到各场馆、各赛事精确到每天、每小时的安排，比如何时训练、比赛、颁奖等，能够以时间轴的方式统揽全局；第四块屏幕是信息化系统，该系统提供的气象等信息可为决策提供依据。连通各个比赛场馆的四块大屏，覆盖重点业务领域的八个内设机构，以及囊括城市运行保障的指挥机构，形成一个指挥调度的“冬奥大脑”。

如何通过这个“冬奥大脑”让指挥调度形成“一盘棋”呢？这离不开由清华大学公共安全研究院研究员陈涛牵头研发的冬奥会态势感知与运行指挥保障系统，这套系统可以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，成为名副其实的指挥核心枢纽。在数字化和智能化系统的指挥下，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场馆、气象、赛事、事件、人员、交通、医疗、防疫等跨领域时空数据的汇聚融合和智能分析系统。

拿气象来说，陈涛告诉记者，冬奥会举办期间，不同赛区的天气变化也不同，赛程因气象条件而调整是很常见的现象。“当各个赛区的气象监测设备监测到有大风、极端低温天气发生时，信息会汇集到这个系统，如果系统研判出这些天气变化会影响到赛事，就会发出预警。指挥部的相关人员会在开赛前进行会商，决定是否需要进行竞赛日程变更。”陈涛说，正是有了这个系统，使得冬奥会的信息共享和指挥协同能力增强，几秒钟之内就可以向指挥人员给出建议解决方案和应对程序。

“为了做好系统对接，我们团队经常要抱着演示服务器去保障现场，一遍又一遍地反复迭代更新设计方案和算法模型。为了做好研究应用测试，我们白天测试活动发现的细节问题，往往需要及时拿出改进方案并连夜修正，在半夜更新系统是家常便饭。”陈涛说，这个系统也为未来大型赛事全方位智能化和高效协同管理提供了范本。

场馆建造

3360块曲面玻璃拼装幕墙

让群众“沉浸式”观赛

因为有22条晶莹美丽的“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕，国家速滑馆又被称为“冰丝带”。作为北京冬奥会唯一新建冰上竞赛场馆，该馆将承担速度滑冰项目比赛，见证14块金牌的诞生。

在进入国家速滑馆观看比赛之前，观众要首先经过休息厅。在那里，冬日的阳光透过“冰丝带”照亮了每一个人。光影变幻中，让观众在倍感温暖的同时，又能走进冰的世界“沉浸式”观赛。国家速滑馆外立面由3360块曲面玻璃单元拼装而成，通过机械配合工人操作，严丝合缝地嵌入160根S形钢龙骨打造的框架中。

要实现这样一个前所未有的自由曲面幕墙，后面隐藏着“科技冬奥”的创新力量。北京市建筑设计研究院副总建筑师、国家速滑馆冰丝带设计总负责人郑方告诉北青报记者，因为速滑馆是一个冰上项目，将幕墙设计成像薄冰一样的透明表面与赛场“浑然天成”。“根据建筑内部使用空间的需要，把这个表面自由弯曲，形成一种 ‘刚柔并济’的感觉。然后在弯曲的玻璃上设计横向的很多线条，像是速度滑冰运动员的轨迹，内外交织，就是冰丝带的建筑立面了。”郑方说。