中国第一条F类（最高等级）机场跑道、第一个跑道多次加铺不停航改造工程、第一个机场道面管理系统，全球首条智能跑道……同济大学机场工程团队三十年来勠力同心深耕细作，开展科技创新和人才培养，开创了若干先河，助力我国现代机场工程推陈出新，为中国机场事业蓬勃发展保驾护航，获评卓越研究生导学团队标兵。团队负责人正是我国机场工程领域领军人物、民航科技创新领军人才、同济大学交通运输工程学院院长凌建明教授。

团队合影

机场是国家战略性基础设施，是国家发展的动力源、国土防空的压舱石。上世纪90年代起，我国航空交通量迅猛增长、大型飞机占比快速提升、国土防空形势日趋严峻，亟需完善国家机场体系布局，开展全疆域新建和强约束条件下既有机场的升级扩容，并提升高负荷运行条件下的机场安全保障能力。然而，当时我国的相关理论方法滞后、工程技术缺乏、保障体系落后，严重制约了机场工程的发展。30年前，凌建明在同济大学获得博士学位后，开启了机场工程领域的科学研究与人才培养。从国家博士后科学基金到国家自然科学基金，从科技部国际合作重点项目到国家重点研发计划，从国家863计划项目到国家自然科学基金重点项目，聚焦机场跑道建设与安全保障，带领团队，从寥寥数人之初心，到百余英才之传承，投身于中国机场工程事业的科教融汇与产教融合，履践致远。创建了机场跑道系统动力分析理论与方法体系，攻克了跑道新建与改建关键技术，引领了跑道运维管理与安全保障智能化发展。主编6部、参编2部（排名2）机场跑道设计、测试、评价、维护的核心标准，授权发明专利37项；服务全国95%以上民用机场和40余座军用机场；获国家科技进步二等奖4项（排名1，2，2，6），排名1的省部特/一等奖5项；培养博士研究生47名、硕士研究生102名，获国家级教学成果二等奖2项，为我国机场工程科技从跟跑到领跑的跨越式发展作出了开拓性贡献。

全疆域新建促发展

高胎压、大轴载、多轮组的新一代大型飞机对跑道的动力作用突出，显著强化了跑道道基-道面结构体系的动力响应及其非线性行为，加速道面动力损伤、道基动力变形和跑道功能劣化，大幅缩短跑道使用寿命，传统国际上以静力控制的设计飞机法不再适用。而且，我国疆域辽阔，海域、岩溶、高原等战略地区场地条件复杂、优质填料匮乏，飞机动载作用下道基不均匀变形显著，加剧了跑道不平整和断板等安全风险，成为机场全疆域新建的重大难题。

中国工程院咨询项目研究表明，我国早期机场道面病害频发，跑道平均寿命不足设计寿命的2/3。凌建明教授带领团队调查了全国百余座机场跑道性状，发现其主要原因是沿用了国际上原有的静力分析理论与设计方法，该方法难以解析并控制跑道的动力损伤和破坏，且对我国特殊的半刚性基层结构考虑不足。为此，团队创新建立了机场跑道系统动力学理论体系，基于飞机荷载覆盖率对跑道动力变形与损伤进行分时空间累计，提出了道基动力变形、道面动力损伤双控制的道基-道面一体化设计方法，引领了国际机场跑道分析理论与设计方法的发展方向。在上海浦东国际机场和昆明长水国际机场分别支撑了我国第一条F类水泥跑道和第一条F类沥青跑道的建设，出版专著《机场跑道系统动力学》，主导修订了我国机场水泥道面、沥青道面设计规范。

上海浦东国际机场是我国目前跑道数量最多、面积最大、重载比例最高的国际大型枢纽机场，处于多期滨海围淤地基上吹填欠固结粉细砂的复杂场地，地基条件变异性大，跑道沉降控制难度高。针对这一难题，凌建明教授带领团队研发了“垫层+冲击碾压”人造硬壳层工法，主导论证了浦东国际机场各期地基处理和道基处治方案，有效控制道基变形，保障机场安全运行，至今18年跑道无大中修。主持研发的粉细砂道基修筑与处治技术已广泛应用于我国滨海地区和远海岛礁，成果获国家科技进步二等奖。面向西南地区的隐伏岩溶、高原山区的高填深挖等特殊场地，团队研发了大范围岩溶水流场主动调控技术和连续智能压实技术，支撑了我国**岛礁机场、复杂岩溶场地机场（昆明长水）、高高原边境机场（西藏定日）等20余座机场的建设。

强约束改建提效能

进入21世纪，我国近半数机场跑道运行能力达到饱和，诸多大型机场超负荷运行，亟需升级和改造大量既有跑道设施。对于跑道扩容升级，面临原状复杂、净空限制严、施工窗口期短等强约束条件，高性能改建难度突显。一方面缺乏跑道适航性评价技术体系与标准，另一方面需要在极有限的施工窗口期内，高质量完成升级改造。

面对我国跑道适航性评价没有标准、跑道改造技术落后的局面，凌建明教授带领团队迎难而上，创建了中国机场道面评价体系，提出了以服役性能为核心、面向运行安全的跑道适航性评价方法与标准，填补了我国该领域的空缺，主编我国首部《民用机场道面评价管理技术规范》和《民用机场道面现场测试规程》。

面向机场跑道加铺改建，团队研究揭示了飞机荷载对加铺层“竖向高胎压-水平大扭转”的双强剪破坏机理，创新提出了跑道全厚高强加铺结构组合形式，开发了机场跑道高性能加铺技术，突破了现有跑道改建升级后性能不强、寿命不足等瓶颈。始建于1921年的上海虹桥国际机场东跑道，历经不同时期的多次改造翻修，是我国历史最悠久、全球结构最复杂的机场跑道。2011年，上海机场集团决定对虹桥国际机场东跑道进行第四次加铺，并委托凌建明教授负责加铺改建方案的制定与论证工作。通过对原跑道隐性病害与结构性能的全面测试与评价，最终确定了全厚高抗剪、层间强结合的新型跑道加铺技术，投运以来未出现结构性病害，保障了上海虹桥国际机场年旅客吞吐量安全突破4000万人次，是国内最成功的机场跑道加铺案例之一。此外，成果推广应用于我国十余个机场跑道改建工程：在厦门高崎国际机场，支撑了全国最繁忙单一跑道的改建，最大限度降低了改建施工对机场运行的影响；在**机场，8个月内实施原跑道的评价和改建，满足某战略新机型的跑道战术技术指标，顺利完成首批某战略新机型接装保障任务。成果获国家科技进步二等奖。

凌建明教授（前排中）在机场智能跑道研究现场

智能化运维保安全

航空交通量高速增长的机场跑道，服役性能衰变快、安全风险分布广、危险事件突发性强、运行保障压力大。我国机场长期超负荷运行，面临世界上最严峻的安全保障态势。传统以人工巡检、事后处治和经验管控为主的运行保障技术越来越无法适应，迫切需要更先进的管理信息模型与系统，以及性状实时感知、智能解析和价值萃取技术与平台。

以“十三五”国家重点工程——成都天府国际机场为例，机场建设于密集冲沟型软土地基，仅西一跑道就横跨30余条冲沟，受沟谷软基和频繁填挖的影响，不均匀沉降及其引发的跑道安全风险突出，安全保障难度巨大。为此，凌建明教授率先提出了机场智能跑道系统架构，带领团队研发了面向机场特殊环境和飞机特殊动载的系列高性能适配传感器，建立了数据驱动-力学模型融合的跑道性状解析算法及评价、预警模型，开发了多源数据集成技术和管理系统，建成了全球首条机场智能跑道，实现了跑道性状主动感知、精确解析、动态评价、智能决策及风险预警，打造了中国民航“四型机场”标杆。智能跑道技术和系统已在西安咸阳、北京首都以及西藏定日、西藏普兰等军/民用机场推广应用，全面提升了我国机场适航安全保障能力。成果获教育部科技进步一等奖、中国航空运输协会科学技术一等奖。

为提升机场运行管理效率，凌建明教授团队早在上世纪90年代就开始了机场工程信息化研究工作，并于2000年研发了我国第一个机场道面管理系统，建立了跑道空间-属性-性能数据关联模型与标准，使跑道管理从纸质、人工走向信息化、自动化；2014年，受中国民用航空局委托，开发了“中国机场跑道管理系统”及其通用组件和移动端；2019年升级为基于BIM+GIS的高通量运行管理平台，迭代至今，实现了跑道管理从碎片化到系统化的转变。在北京大兴国际机场，针对世界最大综合交通枢纽协同管理难题，开发了综合交通枢纽设施运行智能保障平台，实现了信息共享、资源协同和效率提升。

凌建明（左一）在机场智慧发展成果展上介绍研究成果

科教融汇育英才

人才是兴国之本、发展之源。面对上世纪90年代以来我国机场建设需求迫切与高层次人才短缺之间的矛盾，凌建明教授带领团队履行“为党育人、为国育才”的初心使命，坚持“立德树人、科教融汇”的育人方针，30年来培养了一批“德才兼备、堪当大任”的学科带头人、工程总指挥等行业精英，为我国机场事业高质量发展注入了不竭动力。

凌建明教授团队立足“引领国际一流水平、服务国家战略需求、推动行业科技进步、培育卓越领军人才”的发展定位，实施科教融汇育人路径。团队承担了数十项来自科技部、国家自然科学基金委、军委后勤保障部、中国民用航空局等的国家重点、重大科研项目和重大工程项目，以高层次科研项目赋能高水平人才培养，悉心指导学生开展理论创新和工程实践。凌建明教授团队秉持“理论与实践并重，育识与育才统一”的育人思路，以交融成艺为内核，提升学生对机场工程系统性的认知深度和广度；以知行合一为基石，塑造学生扎根工程一线攻坚克难的能力；以守正创新为牵引，增强学生战略思维和引领技术变革的能力，培养立足国情、面向未来的机场工程领军人才，以全方位人才培养保障全过程科研攻关。

科教融汇育人成果斐然！凌建明教授培养的十余位博士已成长为双一流高校的机场工程学科带头人。一批毕业生走上机场建设、管理第一线，担任工程总指挥、总工程师、总经理等。在读学生荣获上海市青年五四奖章、教育部科技进步一等奖、“挑战杯”全国银奖等。

团队合影

三十年和衷共济，凌建明教授团队已发展成为由两名特聘教授、三名教授/研究员、三名副教授和两名助理教授组成的卓越导学团队，团队培养的47名博士、102名硕士，已奔赴机场工程科研与建设一线，在交通强国的建设征程中建功立业。

三十年勇毅前行，凌建明教授深耕于机场跑道建设与安全保障技术领域，带领团队攻坚克难，从南海岛屿到青藏高原、从云贵山区到北疆边陲，将科技成果写在祖国大地上，持续为中国机场事业发展保驾护航。