【北京石京龙滑雪场】北京冬奥会、奥运会的中国智慧和中国方案

1月5日拍摄的北京冬季奥运会《大空气》肖宇强。刘宪国照片(人民视角)

2021年11月25日拍摄的北京冬奥会河北张家口赛区国家跳台滑雪中心。新华社记者杨世雅照片

1月6日上午，为北京冬奥会定制的新型奥林匹克版复兴号智能动车组正式从北京清河站出发。史文哲照片(人民视角)

2021年10月27日，“2022北京冬季奥运会和冬季奥运会雪拉比车印度仪式”在北京举行。新华社记者陈宗浩照片

短道速滑比赛服选择防止切割的材料，剪刀不会碎。常服可以应用热技术来保暖零下20的寒冷。结合快速束带技术，水上鞋兼具舒适性和便利性.2021年12月31日，北京2022年冬奥会中国体育代表团的获奖及比赛装备在北京公布，其背后的“技术要素”引人注目。

“对于高水平的运动员来说，每张布料的选择可以带来0.01秒的速度差异。”从2019年开始，国家冬季运动、服装、装备和研发中心主任尤里带领团队完成了共2000多份手稿的设计，经过800多个小时的风洞测试，打造出了独特的高科技“战斗服”。

体育场建设、赛事服务、参观体验、装备设计等，本届冬奥会处处呈现出中国智性打造的“技术底色”。创新不仅将使这个世界瞩目的冰雪庆典变得更加精彩，还将为今后全国人民共享冬奥会成果、促进冰雪运动的可持续发展奠定坚实的基础。

最美的冰

可储存的眼睛

“新技术在北京冬奥会上的实际应用是我们首先关注的是体育场。这是举办奥运会的基础条件。”北京东奥组委技术部部长通过技术攻关表示，每个体育场都充满了“技术范儿”。

淡雅的米色墙壁、深蓝色玻璃窗、用垂直线装饰的外表，营造出庄严的气氛。在即将到来的冬季奥运会上，首都体育馆将承担短道速滑和花样滑冰两项比赛任务，生产14枚金牌。

今天，经过两年多的改造扩建，这座建于1968年的体育馆已经充满了科学技术的新思路。

进入体育场，抬头一看，现代化的气息面向脸，36个37平方米的格子膜在体育场顶部形成了1332平方米的巨大投影画面。比赛过程中，设置在场地死角的激光投影仪将绚丽的光线投射到屏幕上，再加上最新的音响、光、电技术，使整个体育场成为梦幻般的冰雪世界，充分展现了“最美的冰”的设计理念。

幻想的视觉效果离不开建设者们的奉献。

安装投影屏幕的范围大，可用空间高，所以首先要在天花板下面安装施工平台。“按照通常的方法，需要建造体积超过13万立方米的脚手架，既费时又费钱，正在测试体育场的来历。”8国水体项目经理郑成玉介绍说，经过多次“头脑风暴”后，他决定将工程平台转移到轨道上，通过平台滑行，将工程范围全部覆盖，同时保证工程安全，大大节省人力和物力。

冰无疑是冰雪世界的主角。花样滑冰和短道速滑两个项目对场地硬度、冰厚的要求不同，首都体育馆通过引进直冷制冰技术、改变冰场结构等方式，可以快速上升和冷却，并在2小时内完成冰的转换。首都体育馆短道速滑比赛主任新富圭对本报记者说，经过一系列的测试战检查，该冰面受到了中外选手的好评，在2021年10月举行的测试赛中，运动员打破了短道速滑世界纪录5次。

除了美丽的冰面外，北京冬奥会也在积极打造完美的雪面。

1月4日，蓝天下耸立的小海岛山隐伏包裹着，国家高山滑雪中心“设备风筝”的雪道像白色的幼龙一样从其间经过，令人震惊。

这次冬奥会是近20年来在大陆性季风区举行的，适当应对冬春更替期的极端天气非常重要。

“下雪后，密度柔和的自然雪会改变线路雪质。如果下雨，雨水也会使赛道表面结冰，比赛将变得非常危险。”对此，“科技冬奥会”重点专项“比赛用眼保障关键技术研究与应用示范”项目负责人王维腾和团队提出的方法是建立物理能量平衡模型，在“储存雪”——，即冬季温度较低时提前制造雪并储存，以备第二年初冬再次使用。

说要做就做。2017年，球队参加了北京东奥组委在延庆区石景龙滑雪场举行的庆典考试。

此外，首钢滑雪大跳台研发了正四面体模块，可实现不同比赛的赛道剖面转化；国家雪车雪橇中心赛道通过技术创新，首次实现360度回旋弯道一次喷射成型；国家速滑馆采用世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面，用钢量仅为传统屋面的四分之一……

科技部社会发展科技司司长吴远彬指出，在国家重点研发计划中设立“科技冬奥”重点专项，把场馆规划、建设、运维关键技术作为重点任务之一进行布局，解决了国家速滑馆等场馆设计、建造和运维技术难题，支撑了国家体育场智能化和国家游泳中心冰水转换等场馆改造。

100%绿电

生态保护优先

从申办到筹办，绿色、生态、低碳、可持续一直是北京冬奥会的核心理念。一系列节能工艺，为奥林匹克运动的未来提供了中国智慧与中国方案。

满载全球期待，2021年10月，北京2022年冬奥会火种，被放置在取形于西汉长信宫灯的火种灯中，顺利抵京。

“为护送神圣的冬奥火种，我们做了很多结构上的创新。”火种灯设计团队成员洪文明解释，例如火种灯采用了双层玻璃结构，在内外灯罩之间留有一条导流通道，从而达到有效泄压的作用，保障在5至6级风速下火焰不熄灭。

除了确保安全、稳定，一些环保技术也应用到火种器具的设计中。

洪文明说，火种灯与火种台的材质都选用了可回收铝合金，火种台顶部用的是耐火、无烟、无毒的水性陶瓷涂料。“火种燃料是丙烷气体，属于清洁燃料。可以这么说，我们的研发始终都是以绿色低碳为目标的。”

据介绍，一套采用rPET材质（饮料瓶再生材质）的工作服将出现在北京冬奥会和冬残奥会上，为所有场馆的清废团队提供温暖。

这件“有温度”的礼物，外套面料取材于28个饮料瓶，具备良好的防水防污效果。可拆卸的保暖内胆填充了先进的高效暖绒，其原料83%来自于回收材料。它的吸水量只有其自重的1%，即使在潮湿环境下，保暖内胆依然能够保持良好的保温性能。

“回收我”“回头见”“回来了”……细看服装内外，还“隐藏”着不少关于循环利用的生动宣传图标。这些设计上的巧思，将令清废团队成为行走着的可持续理念传播大使，鼓励更多观众参与到循环回收行动中。

场馆外丝带飞舞，场馆内别有洞天。国家速滑馆“冰丝带”是全球首个采用二氧化碳跨临界直冷制冰的冬奥速度滑冰场馆，1.2万平方米的冰面采用分区制冷方式单独控温，可实现根据不同项目分区域、分标准制冰。

“我们致力于打造‘最快的冰’，采用这项技术，可将冰面温差控制在0.5℃内。”国家速滑馆制冰系统设计负责人马进补充说，制冷产生的余热还能用于场馆的热水、浇冰、除湿等场景，减少的碳排放量相当于植树超120万棵所带来的碳排放减少量。

能源供应是成功举办冬奥会的重要基础。在北京冬奥会所有场馆已实现100%绿电供应背景下，不少场馆还积极利用可再生能源。比如，延庆山地新闻中心建有光伏发电系统，实现电力“自发自用、余电上网”；延庆冬奥村采用高压电锅炉供暖，实现100%可再生能源供热。

与此同时，本届冬奥会积极构建赛时低碳交通运行体系：制定赛时交通运行政策，鼓励观众优先选择高铁、地铁、公交出行；在各赛区推广电动汽车、氢能源汽车的使用，清洁能源车辆占比达到85%，为历届冬奥会最高；通过智能交通系统和管理措施，提高车辆运行效率等。

为降低赛事举办对生态环境产生的不利影响，北京冬奥会在各环节都以生态保护为优先原则，贯穿规划、建设、运行的全过程。

延庆区生态环境局行政审批科负责人刘金柱说，在延庆赛区建筑施工过程中，表面原生土壤被系统收集，建设完工后全部原土覆盖，珍贵植物也已就地或迁地保护。

“目前，赛区新增的2.3万平方米生态修复工程全部完工，自去年以来，延庆区通过红外相机拍摄到野猪、猪獾、狗獾等有效照片2000余张、视频500余条，物种多样性维持在较高水平。”刘金柱表示。

180度自由视角

机器人“志愿者”

北京冬奥会的成功与否，不仅取决于运动技能的精彩比拼，还在于赛事举办的服务质量。一系列“黑科技”陆续在观赛、防疫、转播等领域落地应用，让“科技冬奥”从愿景走向了现实。

借助5G+VR技术，“科技冬奥”重点专项“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”将亮相本届冬奥会舞台。

“过去大家看到的比赛直播画面，是导播人员将多路摄像机拍摄的画面合拼成的，导播切到什么，大家就只能看什么。”专项负责人盛骁杰介绍，如今有了这项技术，观众只要手持一部5G手机，便可自己当“导播”，随时改变观赛位置，轻松体验180度自由视角观赛。

“自由视角”如何实现？盛骁杰举例说，国家体育馆中的U型架上共架设了40台相机，通过三维重建和渲染，可以渲染出任意时长和帧率的精彩特效片段，相当于1200台相机同时拍摄拼接的效果。

除了满足观赛需求，“自由视角”技术对于裁判员判罚与运动员训练也至关重要：一方面，这一技术可以随时生成360度信号画面，帮助裁判快速、准确地做出判罚；另一方面，它也可以让运动员多角度回顾训练及比赛中的技术细节，科学提升成绩。

得益于5G信号在赛事场馆的全覆盖，本届冬奥会转播也拥有了全新模式——云转播。

“云转播的基本流程是，将前端现场采集的音视频信号，通过网络技术，直接传送到云端存储；导播人员直接编辑云端音视频素材，制作成音视频节目，发送到观众终端（电视机、手机等）。”喻红告诉记者，除了赛事转播，诸如赛事成绩、组织管理等核心信息系统已实现100%“上云”，这将是奥运会数字化变革历程上的全新里程碑。

据了解，赛事举行期间，机器人将承担大量防疫工作。它们分工明确，智慧快捷，堪称最重要的“冬奥志愿者”。

在大型体育赛事中，入口处往往需要进行身份核验、安全检查，因而容易形成人员聚集。为此，国家体育馆专门引入智慧出入管理系统，一套连接后台管理系统的智能安全服务机器人。

“只要在这台机器人上扫一下身份证件，观众就可以在一秒钟内完成所有手续查验，包括身份登记、智能测温以及健康码、核酸检测、疫苗注射等七步骤。”场馆工程师刘昀说，正是这套智慧出入管理系统，在保障入场者安全通行的同时，也为疫情防控提供了有力保障。

环境消杀机器人一分钟消毒面积可达36平方米，一般续航时间接近5小时；移动测温机器人可按规定路线主动寻找人员测温，当发现体温超标人员时，会主动上报给管理人员；紫外线空气消杀机器人可通过222纳米波长的光波进行高效消毒，消杀效果非常彻底。

优质的赛事服务，不仅面向观众，也要面向参赛选手。

冬奥会山地雪上项目赛程安排和赛事举办、观赛、救援等外围保障服务，都与气象条件密切相关，因此需要极为精准的气象预报。围绕气象条件预测，“科技冬奥”重点专项作出相应部署，研发形成了自主可控的冬奥气象预测系统，首次实现“百米级、分钟级”精准预报。在2021年2月举行的测试活动中，就有8场比赛根据气象预报调整了赛程。

在运动员激烈比拼的背后，还有“科技+医疗”的全程护航。“从雪车雪橇赛场到延庆创伤中心，依靠智能救护车，车程能由原来的30分钟缩短至15分钟。”“科技冬奥”重点专项“冬奥会运动创伤防治和临床诊疗安全保障技术体系的建立与应用研究”项目负责人崔国庆介绍，该项目还设置冬季运动损伤数据库等课题，希望借助标准数据的收集分析，建立完善的智能影像辅助诊断技术，实现诊疗全流程智能化辅助判断。

来源：人民日报海外版