| 词条 | 詹振炎 |
| 释义 | 詹振炎，铁道工程专家，资深教授，计算机智能选线设计技术的主要开拓者之一。在数字地面模型、铁路线路平面纵断面整体优化设计、线路的三维可视化设计等技术的理论和实践方面有很深的造诣。以他为首的课题组开发的多项道路CAD软件，广泛应用于我国铁路和公路设计部门。他长期在教育战线工作，培养了大批优秀人才。詹振炎 生平简介詹振炎，1932年3月13日出生于武汉市，祖籍湖北省黄石市。父亲为一小职员，靠工薪维持生计。抗日战争时期，举家颠沛流离于川鄂之间的宜昌、万县一带。少年时期主要靠家庭教育，自学语文、算术等基础知识。抗战胜利后，1946年春以同等学力考入汉口市立第一男子中学（现为武汉市一中）学习，1948年初中毕业时，因成绩优异，被保送上海南洋模范中学高中部（上海交通大学预科），家长担心路途遥远，加上年幼不放心而放弃，旋即免试升入本校高中部。1951年高中毕业，考入中国交通大学唐山工学院（1952年更名为唐山铁道学院）土木系学习，在校期间，学习成绩一贯名列前茅，1953年秋唐院开始推行优等生奖励制度，他每学期均获优等生奖证和奖章。1955年毕业后留校作研究生，专攻铁路选线设计专业，1957年以全优成绩毕业，毕业时撰写的论文“角图之误差”被当时土木工程界的著名刊物 《工程建设》 全文发表。1957年，詹振炎被分配到中南土木建筑学院铁道建筑系工作（后该校易名为湖南大学、长沙铁道学院，现为中南大学），执教已逾40载。1981年晋升为副教授，1986年晋升为教授。1982年至1992年任长沙铁道学院土木系系主任。其间，以访问学者身份于1984年至1985年在加拿大多伦多大学土木系进修一年，于1991 年9月至1992年2月在美国俄亥拉霍马大学土木系进修半年。曾担任中国铁道学会铁道工程分会三、四、五届委员，第五届《铁道学报》编辑委员会委员，第二届湖南省土建学会常务理事，铁道部航测与遥感科技情报中心顾问，第二届 《长沙铁道学院学报》 主编。40多载辛勤耕耘，把毕生精力奉献给了新中国的铁路建设和教育事业，立足于铁路工程建设主战场，结合实际，创立和发展新理论和新方法，成为我国从事铁路选线和信息技术相结合的倡导者和奠基人之一，满怀爱心，精心育人，如今已桃李满天下。 詹振炎先后摘取了全国科学大会奖，国家自然科学奖，部、省级科技进步奖，詹天佑科技奖和茅以升铁道科技奖等多项奖项；1989年被铁道部授予“全国铁路劳动模范”称号；1990年被国家科委、国家教委授予“全国高等学校先进科技工作者”称号；1991 年获“全国五一劳动奖章”。 主要科学成就爱国敬业 矢志不渝詹振炎亲身经历过旧社会和抗日战争的苦难。“脚踏实地、知识兴国”的愿望时时激励他把爱国之情变为实实在在的爱国行动。这种对祖国的忠诚和热爱的朴素感情在他几十年的人生旅途中不断升华。学生时代，他勤奋苦学，打下了坚实的基础；工作后，他又不放过一切在实践中学习的机会。因此，他在铁路线路、水文和桥隧工程等方面均有很高的造诣。即使身处逆境，他也矢志不渝。20世纪60年代，他被下放到成昆线沙木拉达隧道劳动，工地条件异常艰苦。在繁重的体力劳动中，他仍坚信国家的发展需要知识，从未放松学习。他把“劳动改造”当成了解现场和向实际学习的好机会。“文化大革命”期间，不少人处在迷茫、徘徊之中，詹振炎教授则以他独特的思考，深信国家的兴盛必将需要科学。在长沙铁道学院，他最早开始自学计算机语言，不顾“白专”帽子的重压，冒着“业务冲击政治”的风险，于1974年在全院首次公开进行计算机语言讲座，向与会者直言：“社会将进入计算机时代，作为工科大学的一名教师，不懂计算机就不能算是一名合格的老师”。正是几十年勤奋好学，为他坚持用知识报效祖国、服务人民打下了坚实的基础，同时也为年轻后辈默默地树起了一座爱国、敬业的人格丰碑。 1965年他下放到成昆线劳动锻炼，曾参加不良地质隧道战斗队，分配到铁道兵8819部队处理峨嵋地区刘沟隧道群的崩塌坍方问题，他与铁道兵战士和技术人员一道，冒着生命危险，多次成功地处理或制止了重大坍方险情，保证了成昆铁路按计划铺轨和通过该隧道群和施工人员的安全，在铁道兵部队荣立三等功。 20世纪70年代初，下放到湘黔铁路和坪梅铁路工地参加全民修路，在测量设备极其匮乏、没有技术助手的困难条件下，他应用所掌握的知识，用十分简陋的工具和多种土办法，为民工们掌握线路和桥涵走向，按照施工图纸掌握桥涵尺寸和定位，避免了超填超挖和定位错误。由于工点多，人手太少，他每天以跑步方式穿梭于各工点之间。 1993年受长沙铁道学院委派，担任南昆铁路中段（板其至石林）正线300余公里线路的工程总监理工程师职务，负责监理该段站前、站后、铺轨架梁等全部工程。他秉公执法、廉洁奉公，对下属监理人员谆谆告诫、坚决抵制一切不正之风，对任何违规行为均严肃处理。1997年南昆铁路验交时，他所领导的监理站是全线11 个监理站中唯一被评为先进集体的单位，铁道部授予火车头奖杯，他本人获火车头奖章。 建立雨洪过程的微分方程1972年至1974年，受铁道部第四勘测设计院的邀请，他主持了“小流域暴雨洪水之研究”项目。一般的桥梁和涵洞绝大多数没有水文观测资料，雨洪流量估算一般均按恒定流理论，由同时汇流面积乘以径流系数得洪峰流量。此法的假定不尽合理，计算结果多数偏离实际较大。詹振炎首先提出了基于非恒定流理论，建立坡面流和河槽流两组微分方程，联立求解这两组方程，考虑雨洪演进过程的调蓄作用，由降雨过程推算洪水过程，再由洪水过程得到暴雨最大流量。他所倡议的方法理论严密、概念清晰，可根据实测洪水演进过程验证计算参数。这种方法经无量纲化处理后，由计算机事先解算出洪水演进过程，应用起来十分方便，妥善地解决了小流域桥涵水文计算问题。该方法至今仍在桥涵勘测设计中广泛采用，并被纳入高校教材，这一成果获全国科学大会奖和1982年国家自然科学四等奖。 创立“图形增量求导法”铁路选线设计是一门传统科学技术，到20世纪末期科技迅猛发展的时代，如何给这门传统科学技术注入新的活力，是现代铁路建设者义不容辞的责任。早在20世纪70年代末，詹教授就极力推荐开展电子计算机选线的研究，是我国这一领域的倡导者和开拓者之一，并在这一领域做出了多方面的贡献。为了在计算机上实现铁路选线的优化设计，必须解决目标函数的求导问题，而这一函数不能写出显式表达，他提出一种“图形增量求导法”，解决了线路优化设计中计算梯度这一关键问题。该方法理论严密、计算简单，对其他工程优化设计领域也有重要参考价值。该法已被多种有关的高校教材收录。此外在选线设计优化计算的具体实施方面，他依据Kuhn-Tucker理论，证明铁路线路整体优化问题可以分解为纵断面优化和平面优化两个子问题来求解，还解决了一些诸如目标函数线性化、约束条件线性相关等问题，使他主持的两项科研项目分别获得了1987年和1993年铁道部科技进步二等奖。其中一项成果的鉴定评语是：“该项目工作量较大，具有跨学科综合性的难度，在数学模型建立方面具有独创性，整个系统在国内处于领先水平，并达到了国际上同类软件的先进水平。”，在生产中应用这一成果，可以节约主要工程费3%～6%，有显著的经济效益。 建立连续无缝的带状三角网数字地面模型开展计算机选线的关键是要让计算机能识别地形图。通常采用的办法是建立三角网数字地面模型，即将众多的离散的地形点构成一三角网，网中的三角形互不重叠，也无空洞。用这三角网中众多三角形构成的多块小平面去近似地逼近地形曲面，就构成了数字地面模型。地面上任一点的高程就可根据它所在三角形三顶点的高程内插得出。 国际上公认的最好的数字地面模型三角网是约束Delaunay 三角网，国内外有多种建立的方法。道路设计需要的三角网是一带状的三角网，绵延数十甚至数百公里，包含数十万甚至上千万数据点。针对这种数字地面模型的特点，詹教授及其课题组综合国内外多种方法的特性，开发了一种“分治”和“逐点插入”综合算法，直接由航片或卫片上提取地形数据，建立了一种适用于道路设计的整体无缝的带状三角网数字地面模型。可在普通的微型计算机（PIV700，内存128M，硬盘20G）上，建网速度达到每秒50000至55000个三角形。已在国内铁路和公路设计部门广泛采用，累计建网已突破5000公里。 研究开发多种道路计算机选线软件詹教授带领其课题组成员在计算机选线领域开展了多方面的研究，做出了颇具特色的贡献。 开展道路平、纵、横一体化的研究。道路设计通常简化为平面设计、纵断面设计和横断面设计，三方面设计分别进行。但道路是一空间三维实体，平、纵、横三方面是紧密联系的，无论从事哪一方面的设计都必然影响到其他两个方面，因此这种建立在平、纵、横设计相分离的道路设计方法，存在着本质的缺陷，为此詹教授及其课题组成员利用计算机的多视窗技术，开展了道路设计平、纵、横一体化的研究。即在一个屏幕上开辟多个视窗，分别显示同一段道路的平面、纵断面和横断面，设计者可以随意地切换窗口，调整窗口的位置和大小，各窗口之间既相互关联又相互独立。关联是指在一个视窗内对其图形所做的操作可以相应地在另一视窗得到响应。比如当设计者在平面视窗中修改了道路平面位置，系统会自动通知纵断面视窗口重新生成相应地面线，当设计者在纵断面视窗中调整了纵坡方案，系统会通知横断面视窗重新自动设计相应影响段的横断面，并计算出土石方工程数量；而独立是指每一视窗内的图形比例及绘图区域是独立的，不会因在一个视窗内的交互操作影响到另一个视窗内的图形。借助上述平、纵、横一体化设计技术，可实现交替设计、关联设计和实时信息查询，可大大加快设计进度和设计质量。 开发了复线铁路和预留二线的计算机辅助设计。将复线铁路第二线的坐标简化为4种类型，可适应复线铁路各种线形的变化，可满足一次复线或预留二线设计的需要。 开展道路三维可视化设计的研究，实现了道路设计虚拟模型的实时动态浏览。发挥计算机的功能，使人们在道路设计完成后甚至在设计过程中就能预见到道路建成后的三维场景，便于人们及时发现设计中存在的问题，评定设计成果的质量，对线路设计具有十分重要的意义。詹教授及其课题组利用前述的数字地面模型和平、纵、横一体化设计成果，采用双三次混合孔斯曲面片构建铁路线路的三维模型，再采用多种模型的裁剪拼接算法，以及动画制作技术，得到道路三维动态仿真模型。然后采用视相关模型简化技术，基于OpenGL实现了道路设计三维仿真模型的实时动态浏览，即在设计人员设计的同时，可以在不脱机的情况下，立即获得设计成果的三维动画。使三维可视化设计技术真正融入设计过程中。 由于詹教授及其课题组一贯紧跟国际上软件发展的先进水平，他们开发的多种道路设计软件成果，多次受到省、部级奖励，1995年和2000年两次获全国工程设计计算机优秀软件金奖（建设部颁发），一项成果获2001年四川省科技进步二等奖。国内有关设计单位利用这些成果设计了西安—南京线西安—南阳段，包西线、天兰复线、达万线、浙赣复线、遂渝线、渝怀线和武广客运专线等多条铁路干线，也设计了绵阳—广元、雅安—攀枝花、达县—重庆、南充—广安、衡阳—枣木铺和张家界—常德等多条高速公路，在国家道路建设中发挥了巨大作用。 辛勤耕耘 培育人才詹振炎教授辛勤耕耘40余年，为教育事业贡献了毕生精力。他以高度的责任感，坚持在科学研究的实践中培养高水平人才，鼓励青年人要紧跟当代科技前沿，用最新的科技理念和技术手段来开展科学研究。用詹教授的话说，就是“要使研究成果拿得出手，经得起生产实践的考验”。他不但说，而且带头做，把这一思想和理念贯穿到多年的教学中，培养了学生的综合素质和科研能力。 詹教授谆谆告诫自己的研究生，做学问一定要理论联系实际，经受实践检验；工科院校是搞应用科学的，搞科研首要的目的不是写论文，而是要解决生产中的实际问题；我们的成果不能是银样镴枪头，放在研究室里做摆设，而是要为生产建设主战场服务；成果能在现场得到实际应用就是对我们最好的奖励。由于这种求真务实精神，他在有关的科研主管部门和科研协作单位，具有非常良好的声誉。人们说：和詹教授在一起搞科研，肯定能获得实实在在的成果，称赞他是信得过的实干家。詹教授不尚空谈的实干精神，也反映在研究生的培养工作上，他所带研究生撰写的论文，都是有的放矢、针对生产实际问题进行研究，提出切实可行的解决方案。中南大学的博士论文都是在抹掉导师及作者姓名后，由主管部门请国内同行专家按四级（优、良、合格、不合格）评审，在这种比较客观公正的条件下，他所带博士研究生论文送审后反馈回来的评语，90%以上为“优”，其余不足10%的评语也为“良”，足见詹教授培养的研究生水平得到了社会的认可。 詹教授在生活上也给予青年多方面的关心。从1982年当土木系主任以来，凡青年教师在论文发表和成果送审方面在经济上需要帮助者，均鼎力相助，由自己的课题费列支。在自己的课题组内，在成果排名、论文署名等方面均能秉公办事，照顾青年人的利益。在课题劳务报酬分配上，他总说青年人工资低、负担重，自己自动拿小头。因此，他所带的课题组是一个团结战斗的集体，1995 年被铁道部授予“科技进步先进集体”称号，授予奖杯。 简历1932年3月13日 出生于武汉市。 1951-1955年 唐山工学院土木系、唐山铁道学院铁道建筑系毕业。 1955-1957年 唐山铁道学院选线设计研究生毕业。 1957-1962年 中南土木建筑学院、湖南大学助教。 1962-1981年 长沙铁道学院讲师。 1981-1986年 长沙铁道学院副教授，兼土木系主任（至1992年）。 1986-2002年 长沙铁道学院、中南大学教授，博士生导师。 2002年11月1日 退休。 主要论著[1] 詹振炎.角图之误差.工程建设，1958（3）：14-18. [2] 詹振炎.关于线路纵断面相邻坡度连接问题的探讨.铁路工程，1959（9）：8-12. [3] 詹振炎.考虑洪峰塌缓计算大中桥设计流量的方法.铁道科学技术，1963 （10）：16-18. [4] 詹振炎.由静载试验估算单桩容许荷载的方法.唐山铁道学院学报，1964，25（4）25-33. [5] 詹振炎.小流域暴雨地面径流之计算.长沙铁道学院自然科学论文选，1980：223-236. [6] 詹振炎.按梯形图式考虑弹性抗力计算低桩承台的方法.长沙铁道学院自然科学论文选，1980：169-180. [7] 詹振炎，宋治伦.铁路纵断面的优化设计.铁道学报，1982，4（4）：78-88. [8] 常新生，詹振炎.铁路纵断面优化设计—二次规划法的研究及应用.铁道学报，1988，10（4）：75-85. [9] 詹振炎，常新生，张怡.铁路线路的机助设计-RACAD系统.第二届全国计算机应用联合学术会议论文集，1991：820-825. [10] Xinsheng Chang，Zhenyan Zhan，Yi Zhang.Numerical Computation Method of Objective Function Gradient for Overall Optimization Design of Railway Alignment，EPMESCⅣ，1992：241-247. [11] 常新生，詹振炎.铁路线路平纵面整体优化设计的理论与方法.铁道学报，1995，17（4）：75-81 [12] 詹振炎，唐进锋，等.高速铁路无缝线路横向稳定性分析及设计参数的建议值.国家“八五”科技攻关项目“高速铁路线桥隧设计参数选择的研究”研究报告之四，1995. [13] 詹振炎，唐进锋，等.高速铁路无缝线路横向力稳定性的研究.国家“八五”科技攻关项目“高速铁路线桥隧设计参数选择的研究”研究报告之四附件二，1995. [14] 詹振炎，蒋红斐，蒲浩.复线铁路的线型设计与整体优化.铁道学报，1998，20（6）：81-85. [15] 蒲浩，詹振炎.三角网数字地面模型的生成及其在路线设计中的应用.铁道学报，2000，22（4）：74-78. [16] 蒋红斐，蒲浩，詹振炎.铁路线路三维设计模型建立方法的研究.铁道学报，2000，22（4）：73-76. [17] 詹振炎.铁路选线设计的现代理论和方法.北京：中国铁道出版社，2000. [18] 吴小萍，詹振炎.交通建设项目多目标决策系统ELECTRE优选模型及其应用研究.中国公路学报，2001，14（1）：92-96. [19] 缪昆，詹振炎.基于线元的公路平面线形交互设计方法研究.中国公路学报，2001，14（3）：25-29. [20] 宋占峰，蒲浩，詹振炎.基于三角网数字地面模型快速定位算法的研究.中国铁道科学，2002，23（1）：63-66. [21] 蒲浩，宋占峰，詹振炎.约束Delaunay三角化在路线设计中的应用及其快速构建算法研究.中国公路学报，2002，15（2）：78-83. [22] 宋占峰，詹振炎，蒲浩.基于不规则三角网的视相关细节层次网格化方法研究.铁道学报，2003，25（1）：99-103. [23] 詹振炎.道路规划与设计原理.长沙：中南大学出版社，2004. |
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